Начинаем новую интересную рубрику об открытиях в медицине, перевернувших мир и спасших человечество.При этом я не буду располагать их в хронологической последовательности, и разрешите, сама буду выбирать их по значимости, не отталкиваясь ни от каких списков и рейтингов.
И начать хочу с открытия инсулина. Почему? Потому что несмотря на то, что история науки богата знаменательными событиями, открытие инсулина стоит в особом ряду, поскольку это тот редкий случай, когда научный эксперимент очень быстро, всего через несколько месяцев, дал потрясающий результат – спасённые человеческие жизни.
И потому что именно эта история является ярчайшим примером широты души и чистоты помыслов учёного и врача. Но обо всём по порядку.
Человечество знает о сахарном диабете вот уже 3,5 тысячи лет (как известно, первый трактат, описывающий заболевание, египетский «Папирус Эрбес», датируется 1500 г. до н.э.), однако прорыв в лечении этого серьезного заболевания произошел лишь чуть больше 100 лет назад, когда сахарный диабет, в том числе и первого типа, перестал быть смертным приговором.
По данным Международной Федерации Диабета с сахарным диабетом в настоящее время живут 542000 детей до 14 лет, 415 миллионов взрослых, а к 2040 году по прогнозам, количество взрослых людей с диабетом достигнет 642 миллиона человек.
Что же такое инсулин? Это белковый гормон, который выполняет в организме функции «проводника» глюкозы, помогая ей попасть в клетку, где она используется в качестве источника энергии. Если же по каким-то причинам инсулина не хватает, то продукты питания, содержащие сахар, не могут усваиваться клетками, и это приводит к накоплению сахара в крови, что крайне опасно для организма.
Инсулин, наряду с другими гормонами, вырабатывается в поджелудочной железе. В ткань этой железы вкраплены структуры неправильной формы, так называемые «островки Лангерганса», названные в честь открывшего их немецкого ученого Пауля Лангерганса, которые и продуцируют инсулин. При абсолютном или относительном дефиците инсулина возникает сахарный диабет и связанное с ним нарушение обмена углеводов.
В 1921 году канадский физиолог Фредерик Бантинг и его помощник Чарльз Бест открыли гормон инсулин. Но этому предшествовали годы исследований.
Многие исследователи до Бантинга понимали роль поджелудочной железы в развитии диабета. Так, еще в 1889 году немецкие физиологи Йозеф фон Меринг и Оскар Минковски удаляли поджелудочную железу у собак и наблюдали резкий подъём концентрации глюкозы в крови и моче и все симптомы диабета. Кое-кому из исследователей даже удавалось выделить из поджелудочной железы искомый экстракт, но дальше этого дело не пошло. Диабет оставался неизлечимой смертельной болезнью.
Бантинг не знал о неудачных попытках других ученых, и, возможно, его неведение способствовало тому, что он активно взялся за дело и уже через восемь месяцев после начала работы смог спасти с помощью инсулина первого ребенка.
Фредерик Грант Бантинг родился 14 ноября 1891 года в семье канадского фермера. В 1916 году он окончил медицинский факультет университета Торонто и почти сразу отправился на фронт – шла Первая мировая война. Получив в 1919 году тяжелое ранение, он попал на лечение в один из военных госпиталей Лондона. Время, проведённое в госпитале, не прошло для Бантинга даром: он прочёл множество медицинских книг, интересуясь прежде всего сахарным диабетом. Ещё в детстве он был потрясён смертью от диабета двух своих близких друзей, и с тех пор его не покидала мысль найти средство борьбы с этим заболеванием.
После лечения Бантинг вернулся на родину, в Канаду, и с трудом устроился младшим преподавателем кафедры анатомии и физиологии университета Западного Онтарио. Постепенно у него созрел план работы – добиться атрофии поджелудочной железы путём перевязки её выводных протоков (каналов), сохранив при этом островки Лангерганса неизмененными, и получить чистый экстракт клеток этих островков. Для проведения такого эксперимента требовались как минимум лаборатория, помощники и подопытные собаки. Ничего этого у Бантинга не было. Он обратился к профессору Джону Маклеоду, считавшемуся тогда большим специалистом по диабету. Маклеод, шотландец по национальности, с 1903 года был профессором физиологии Кливлендского университета (США), а с 1918 года работал в университете Торонто.
Профессор Маклеод хорошо знал о неудачах с получением гормонов поджелудочной железы и поначалу не допустил Бантинга в свою лабораторию. Однако Бантинг не отступил и весной 1921 года снова обратился к Маклеоду с просьбой разрешить поработать в лаборатории хотя бы два месяца. Как раз в это время Маклеод собирался поехать на некоторое время в Европу, лаборатория была свободной, и он согласился, придав Бантингу в качестве помощника студента 5-го курса Чарльза Беста, который к этому времени хорошо изучил методы определения сахара в крови и моче. Эксперимент требовал больших расходов, и, чтобы покрыть их, Бантингу пришлось продать всё своё имущество.
Нескольким собакам перевязали протоки поджелудочной железы и стали дожидаться ее атрофии. Уже приступив к экспериментам, Бантинг узнал, как много исследователей потерпели неудачу в получении инсулина, но отступать было поздно.
И вот наступил долгожданный день триумфа – 27 июля 1921 года. Собаке с удалённой поджелудочной железой и находящейся в прекоме, ввели экстракт атрофированной поджелудочной железы. Уже через несколько часов у собаки начал снижаться уровень сахара в крови и моче и исчез ацетон. Затем ей ввели экстракт во второй раз, и она прожила ещё семь дней; она, конечно, прожила бы и больше, просто у исследователей закончился запас экстракта. В дальнейшем Бантинг и Бест начали получать экстракт из поджелудочной железы быка, и теперь количества инсулина хватало на то, чтобы поддерживать жизнь подопытной собаки до 70 дней.
Тем временем Маклеод вернулся из Европы и предложил Бантингу покинуть лабораторию. Возмущённый Бантинг собрался было переехать в США, чтобы заново начать эксперимент там. Но друзья уговорили обоих ученых не раздувать конфликт и продолжить работу в лаборатории Маклеода. Постепенно Маклеод заинтересовался работой Бантинга и Беста и подключил к ней весь персонал лаборатории. Поначалу Бантинг назвал полученный экстракт ислетином, но, по предложению Маклеода, переименовал его в инсулин (от латинского insula - остров).
Работа по получению инсулина успешно продолжалась, и уже 14 ноября 1921 года Бантинг и Бест сообщили о результатах своих исследований на заседании клуба «Физиологического журнала» университета Торонто, а через месяц сделали доклад в США в Американском физиологическом обществе в Нью-Хейвене, штат Коннектикут.
Между тем количество экстракта, получаемого из поджелудочных желез крупного рогатого скота, забитого на бойне, стало расти, и потребовался специалист, который смог бы обеспечить тонкую очистку инсулина. В конце 1921 года Маклеод привлёк к работе известного биохимика ДжеймсаКоллипа, который очень быстро добился хороших результатов.
Уже в январе 1922 года Бантинг и Бест начали клинические испытания инсулина на человеке. Вначале учёные ввели по 10 условных единиц инсулина себе, а затем - добровольцу, 14-летнему мальчику Леонарду Томпсону, страдавшему сахарным диабетом. Мальчик стал быстро поправляться. Он был первым, кого спас инсулин. Вскоре Бантинг спас от неминуемой смерти своего друга – врача Джо Джилькриста, ставшего впоследствии его ближайшим помощником.
Известие о первой клинической апробации инсулина 23 января 1922 года стало международной сенсацией. Бантинг и его помощники во главе с неутомимым Бестом буквально воскрешали сотни больных диабетом, особенно с тяжёлыми формами.
В 1923 году Нобелевский комитет наградил Бантинга и Маклеода Нобелевской премией в области физиологии и медицины. Это был грандиозный успех. Однако Фредерик Бантинг был разъярён решением Нобелевского комитета, он считал, что успех должны разделить он и Чарльз Бест. Чтобы отдать должное вкладу Беста в открытие инсулина, Бантинг отдал ему половину своей части Нобелевской награды. Надо отдать должное и Маклеоду, который половину своей премии отдал ДжеймсуКоллипу.
В том же 1923 году Бантинг познакомился с полковником Элаем Лилли, основателем фармацевтической компании Lilly. Компания сразу же взялась за разработку технологии массового производства инсулина, и это позволило спасти жизнь многих пациентов с диабетом. Налаживание производства происходило на удивление быстро: уже весной 1923 года было введено в эксплуатацию оборудование для массового выпуска препарата.
15 октября 1923 года был выпущен инсулин животного происхождения Илетин. К концу 1923 года компания Lilly выпустила почти 60 млн единиц препарата – и началась эра инсулина в лечении сахарного диабета. Это фатальное заболевание перестало быть смертным приговором. Принимая инсулин и контролируя уровень сахара в крови, люди с диагнозом «сахарный диабет» могут вести образ жизни практически здорового человека.
Бантинг и Маклеод получили патент на свое изобретение, который за 1 доллар продали университету Торонто с обязательным условием, что методы получения инсулина должны были оставаться в свободном доступе. Ведь борьба с диабетом была мировой проблемой. А все деньги от использования открытия поступали в фонд, финансирующий научные исследования.
С помощью метода генной инженерии в 1976 году впервые был осуществлен полный синтез человеческого инсулина. В настоящее время пациенты с диабетом получают лечение только человеческим инсулином и его синтетическими аналогами. Инсулины животного происхождения больше не используются.
В Канаде Бантинг стал национальным героем. В 1934 году он получил звание рыцаря в Великобритании и затем был избран членом Королевского общества в Лондоне. В 1935 году Бантинга пригласили на XV Международный конгресс физиологов, проходивший в СССР, и в течение двух месяцев он был гостем нашей страны.
Бантинг погиб 22 февраля 1941 года в авиакатастрофе.
Памятники Бантингу стоят на его родине, в канадском городке Лондон (провинция Онтарио), и в мемориальном парке рядом с Масгрейв Харбор, недалеко от места его гибели. А 14 ноября – день рождения Ф. Бантинга – отмечается как Всемирный день борьбы с сахарным диабетом.
Людмила Денисенко, врач-диетолог
