När en allergisk reaktion på ett läkemedel eller ett livsmedel inträffar, eller när en insekt biter eller sticker, kanske du eller någon du känner tar fram en EpiPen. Ett snabbt stick i lårets utsida aktiverar en fjäderbelastad kolv, en ihålig nål trycks in i muskeln och adrenalin frigörs. Utan adrenalin kan en person som riskerar att drabbas av anafylaktisk chock dö på grund av ett kraftigt blodtrycksfall då blodet dräneras från vitala organ, t.ex. hjärtat och hjärnan, eller på grund av svullnad som stänger av luftvägarna.

En mäktig penna – EpiPen-diagram

Sheldon Kaplans patentdiagram för sin förbättrade automatiska injektor. Injektorn, som vanligen kallas EpiPen, används för att behandla anafylaktisk chock.

U.S. Patent Office

EpiPen är det vanligare handelsnamnet för en autoinjektor för adrenalin. Apparaten, som inte är större än en cigarr, är en avknoppning från kalla kriget som bygger på 1800-talets innovation med injektioner med ihåliga nålar. Under det kalla kriget ville militären ha ett snabbt sätt för trupperna att själv injicera motgift mot nervgas. På 1970-talet insåg uppfinnaren Sheldon Kaplan att ändringar i pennan skulle kunna göra den till en livräddare för civila, särskilt de som är känsliga för anafylaktisk chock, där en snabb reaktion kan betyda skillnaden mellan liv och död.

EpiPen ersatte successivt en innovation från andra världskriget, Ana-Kit, som innehöll uppmätta doser av adrenalin som var färdiga att ges med hjälp av en spruta och en nål. Före andra världskriget krävde behandlingen att man tog upp och mätte epinefrin från en flaska, en tidskrävande och felbenägen metod.

Epinefrin – även känt som adrenalin – är ett hormon. Båda orden betyder ”ovanpå njurarna”. Ämnet upptäcktes på 1890-talet efter att engelsmannen George Oliver började experimentera med extrakt från olika djurs körtlar. Ett extrakt från den inre delen av binjuren ökade blodtrycket hos en hund. Nästan så snart det upptäcktes började läkare och läkemedelsentreprenörer söka användningsområden för detta ämne.

Av dessa entreprenörer har Philadelphias Solomon Solis-Cohen fått äran att vara den förste att pröva adrenalin på patienter som diagnostiserats med hösnuva och vissa typer av astma. År 1898 provade Solis-Cohen ”suprarenalinsubstans” som en lokal apotekare hade framställt av binjurar från får som ett lindrande medel för sin egen och sin brors relativt milda säsongsbetonade hösnuva. Solis-Cohen trodde att hösnuva i slutändan orsakades av en svaghet i de nerver och muskler som kontrollerar blodkärlens utvidgning och sammandragning och att den ”kanske förvärrades av ett något studieaktigt liv”. Adrenalinet hjälpte men inte av de skäl som Solis-Cohen förväntade sig. Senare forskning visade att hans framgångar främst berodde på adrenalinets avslappnande effekt på de glatta musklerna som kantar luftvägarna.

Häromkring år 1900 hade Solis-Cohen börjat använda en binjuresubstans för att behandla patienter med vissa typer av astma, ett tillstånd som då fortfarande definierades. Han gav sina patienter tabletter men klagade över de onödiga animaliska ämnen som de innehöll och som kunde orsaka diarré. Han anslöt sig till det stora uppropet för renhet. ”Om vi kunde ha enbart det aktiva ämnet skulle vår terapi vara mycket mer definitiv.”

I en artikel från 1906 namngav Solis-Cohen de forskare som svarade på detta behov. Han beskrev att han använde ”både Takamines adrenalinkloridlösning och Abels epinefrin”, den senare marknadsförd som ett pulver – suprarenalin – som kunde göras till tabletter. Först i slutet av Solis-Cohens artikel, när han beskriver vad man ska göra om dessa misslyckas och ”astmatiska paroxysmer” uppstår, nämner han injektion som det snabbaste sättet att applicera läkemedlen.

John Jacob Abel och Jokichi Takamine arbetade båda i USA vid den här tiden. Abel var Johns Hopkins Medical Schools första professor i farmakologi. År 1897 lyckades han med hjälp av olika separationstekniker få fram en kristallin produkt från fårens binjurar, som han kallade epinefrin. Han hade dock inte isolerat den rena substansen utan troligen ett något orent derivat av den. (Dagens EpiPen innehåller laboratoriesyntetiserat adrenalin.)

Takamine var en kemist med entreprenörsanda som hade utbildats i sitt hemland Japan och i Skottland. År 1900, när Takamine började forska om adrenalin (hans term) i sitt laboratorium i Clifton, New Jersey, hade han redan isolerat enzymer från Aspergillus oryzae – en svamp som är viktig för produktion av sojasås och miso – och patenterat produkten som Taka-Diastase, ett medel mot matsmältningsbesvär. Han sålde patentet till Parke-Davis and Company, ett läkemedelsföretag i Detroit. När han och hans assistent lyckades rena adrenalin sålde Takamine på samma sätt dessa patent till Parke-Davis, som varumärkesskyddade produkten som Adrenalin.

Med början i slutet av 1960-talet arbetade forskarna Robert J. Lefkowitz och Brian K. Kobilka med att identifiera de receptormolekyler i cellväggar som kopplas samman med adrenalinmolekyler för att utlösa olika fysiologiska reaktioner, t.ex. förhöjt blodtryck. För att ha upptäckt var och hur adrenalin fungerar i kroppen fick de två männen 2012 Nobelpriset i kemi.

Under årens lopp har adrenalin använts för att behandla lindrig astma och allergier och som ett sätt att få igång hjärtan som stannat. Idag är dess enda officiella användning vid behandling av anafylaktisk chock – när en kropp behöver återställa många av sina system i all hast.