Кто изобрел инсулин

Кто изобрел инсулин

Долгие годы до открытия инсулина, сахарный диабет считался смертельно опасным заболеванием. Единственным известным методом лечения заболевания, проявляющегося изнурительным выделением большого количества сладкой мочи, являлось соблюдение строгой диеты, предложенной доктором Алленом с резким ограничением потребления углеводов, приводящем к истощению. Такие пациенты могли продлить себе жизнь на несколько лет, но мучительная гибель ждала их впереди неизбежно.

В 60-е годы 18 века немецкий студент Поль Лангерганс, изучая поджелудочную железу, обнаружил «маленькие клетки с блестящим содержимым, расположенные группами хаотично по всей поджелудочной железе». Их функция была неизвестна. В дальнейшем в честь ученого эти группы этих клеток были названы островками Лангерганса. В 1889 году известный ученый Оскар Минковский (1858-1931) обнаружил, что у собак с удаленной поджелудочной железой развивается сахарный диабет. Однако дальнейшие опыты показали, что если перевязать проток, по которому сок поджелудочной железы попадает в кишечник, возникнут трудности с пищеварением, но уровень глюкозы крови повышаться не будет. На основании своих опытов Оскар Минковский сделал выводы, что поджелудочная железа выполняет две функции: вырабатывает пищеварительные соки и вещество, которое выделяется сразу в кровь и регулирует уровень глюкозы. Дело оставалось за малым, выделить это вещество и лекарство от сахарного диабета было бы найдено. Но именно это и не удавалось ученым долгие годы.

В октября 1921 года в канадском городе Торонто Фредерик Бантинг, хирург, совсем недавно получивший диплом врача, прочитал статью доктора Мозеса Бэррона о связи островков Лангерганса и возникновении сахарного диабета. Ссылаясь на работы русского ученого Леонида Васильевича Соболева, доктор Бэррон описывал клинический случай, когда проток поджелудочной железы блокировался камнем, что приводило к повреждению ткани органа, но островковые клетки оставались целыми. Бантинг загорелся идеей выделить эти клетки. Он предположил, что пищеварительные соки поджелудочной железы могут быть губительны для островковых клеток.

В своем дневнике он написал:

• перевязать проток поджелудочной железы у собаки. Дождаться полной атрофии ткани органа, сохраняя островковые клетки живыми;
• постараться максимально изолировать эти клетки от пищеварительных соков и выделить их.

Фредерик Грант Бантинг.

Из книги «Открытие инсулина» 1982, Майкл Блисс, Издательство университета Чикаго.

В начале 1921 года Бантинг обратился с своей идеей к профессору университета Торонто Джону Маклеоду, одному из виднейших ученых того времени, изучавших сахарный диабет. Маклеод не разделял энтузиазма Бантинга, к тому времени в мире было предпринято множество попыток выделить островковые клетки куда более опытными учеными и все они не привели к успеху. Однако, Фредерику Бантингу удалось убедить Маклеода дать его идее шанс, молодому ученому выделили крохотную плохо оборудованную лабораторию и 10 собак. Также к Бантингу был прикреплен помощник студент-медик Чарльз Бест. Эксперимент начался летом 1921 года.

Джон Маклеод.

(Журнал лабораторной и клинической медицины, номер 20, стр. 1934-35).

К началу опытов ни Бантинг, ни Бест не обладали выдающимися теоретическими знаниями и практическими навыками. Профессор Маклеод обучил Беста оперативному удалению поджелудочной железы, а также дал ряд практических советов, а вскоре он уехал в летний отпуск в родную Шотландию. Так же в это время появился новый метод определения концентрации глюкозы крови, требовавший всего 0,2 мл крови, а не 25 мл как раньше. Данный прорыв сыграл огромную роль в открытии инсулина, так как без определения уровня глюкозы крови оценить эффективность полученного вещества было сложно, а частые анализы крови старыми методами приводили к изнурению и без того слабых больных.

Бантинг и Бест начали свои эксперименты с удаления поджелудочной железы у подопытных собак, это приводило к росту уровня глюкозы крови, появлению частого мочеиспускания, жажде и потере веса. У собак развивался сахарный диабет.

У другой группы собак был перевязан проток поджелудочной железы, часть, вырабатывающая пищеварительные соки атрофировалась. У подопытных собак вырезали поджелудочную железу и замораживали в растворе солей, затем фильтровали. Изолированную субстанцию назвали «айлетин». Полученное вещество вводили собакам с сахарным диабетом, уровень глюкозы крови снижался. Получая несколько инъекций в день у собак исчезали симптомы сахарного диабета, они выглядели здоровыми и сильными. Бантинг и Бест показали полученные результаты Маклеоду, он был поражен, однако потребовал проведения дополнительных тестов для подтверждения результата.

Фредерик Бантинг и Чальз Бест на крыше университета Торонто, 1921 год.

Ученые понимали, что для дальнейших исследований им требуется большее количество действующего вещества, было решено использовать поджелудочные железы крупного рогатого скота. Количество успешных экспериментов увеличилось, Маклеод осознал, что ученые стоят на пороге крупнейшего открытия и выделил для экспериментов более крупную лабораторию, снабдив её всеми необходимыми ресурсами. Он также предложил назвать полученное вещество инсулин. Эксперименты продолжались.

В конце 1921 года к группе ученых присоединился еще один участник – биохимик Бертрам Коллип. Его целью стало очистить полученное вещество, так чтобы его можно было использовать для лечения людей. Также в ходе исследования ученые пришли к выводу, что можно использовать целую поджелудочную железу, не прибегая к длительному процессу атрофии её пищеварительной части.

Ученые стремились начать использование инсулина у людей. Бантинг и Бест пробовали вводить инсулин себе, но кроме слабости и озноба, никаких других проявлений не обнаружили. 11 января 1922 года в Торонто впервые был введен инсулин 14-летнему мальчику, Леонарду Томпсону, страдающему сахарным диабетом, единственным лечением которого была истощающая гипоуглеводная диета. К сожалению, первая инъекция не привела к желанным результатам, уровень глюкозы крови снизился, но незначительно, место инъекции воспалилось. Биохимик Бертрам Коллип продолжил свою работу по очистке инсулина. 23 января была вновь сделана инъекция инсулина тому же пациенту. Результат был ошеломляющий, уровень глюкозы опустился с 29 ммоль/л до 6,7 ммоль/л. Пациент чувствовал себя лучше с каждым днем, постепенно набирая силы и вес. Ученые продолжили тестирования инсулина на других пациентах с сахарным диабетом.

Новости об открытии инсулина быстро перелетели океан, и в 1923 году Нобелевский комитет наградил Бантинга и Маклеода Нобелевской премией в области физиологии и медицины. Это был грандиозный успех. Однако Фредерик Бантинг был разъярен 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, Маклеод, в свою очередь, разделил свою часть с Бертрамом Коллипом. Споры о справедливости вручения Нобелевской премии не утихали долгое время. Несмотря на то, что многие современники считали, что Маклеод премию не заслужил, его вклад в открытие инсулина нельзя отрицать, ведь именно он дал идее Бантинга ход, снабдив его лабораторией и давая ценные советы с самого начала исследования. Также необходимо признать, что без связей профессора Маклеода, весть об открытии не распространилась так широко и, возможно, имена других людей стояли за открытием инсулина.

Бантинг и Маклеод получили патент на свое изобретение, который за 1 доллар продали университету Торонто, все деньги от использования которого поступали в фонд, финансирующий научные исследования.

Вскоре после открытия компания Элай Лилли начала широкое изготовление вещества. К 1923 фирма выпускала количество инсулина, достаточное чтобы снабдить всех пациентов Североамериканского континента. В Европу инсулин привез нобелевский лауреат Август Крох.

Несмотря на то, что инсулин не является лекарством от сахарного диабета, его открытие является одним из величайших прорывов науки ХХ века. Сахарный диабет перестал быть приговором, означающим что человеку осталось жить максимум несколько месяцев в мучениях. Люди с сахарным диабетом получили шанс прожить счастливую, долгую жизнь.

23 января 1922 года была сделана первая инъекция инсулина человеку, которая спасла ему жизнь

Оказалось, французский профессор Эжен Глей, который открыл назначение паращитовидной железы, сделал такой опыт с собакой еще в 1905 году. Тогда он никому не сказал о результатах, а просто сдал отчет на хранение в Парижское биологическое общество. Но теперь Глей извлек документы из депо и всюду рассказывал о своем приоритете. Он уже собрался ехать в Стокгольм качать права, когда его одернул сам Оскар Минковский: выходит, что за те 17 лет, пока отчет был задепонирован, сотни тысяч людей умерли от диабета лишь потому, что автор не решился на публикацию. Как бы его не посадили в тюрьму за массовое убийство. Глей затих, и Нобелевскую премию 1923 года выдали Бантингу с Маклеодом.

Бантинг тут же сказал, что вся заслуга Маклеода в том, что тот вовремя уехал в отпуск, а премии заслуживает Бест. И отдал половину своей премии Бесту. Маклеод в ответ отдал половину своей награды Коллипу, без которого не случилось бы чуда 23 января.

Но Паулеску не успокоился. Раз Глей никому не сказал о своем опыте, значит идея все же его. И тому подтверждение журнал. На следующий год умер нобелевский лауреат Анатоль Франс, и тут румынский профессор сделал совершенно неслыханное заявление. Нобель — это представитель международного капитала, рассуждал он, а этот капитал — сами знаете кто: евреи, стоящие за мировым масонством. И Нобелевский комитет им служит. После смерти Анатоля Франса оказалось, что его мозг весит всего 1017 граммов. Это намного ниже среднего.

Математика Паулеску звучала безумно, но безумные идеи очень убедительны. То, что Анатоль Франс свою премию 1921 года пожертвовал голодающим Советской России, «ложилось в строку» — евреи распространяют большевизм. В этом заявлении Нобелевский комитет, помимо патологии, увидел прямое нападение на себя. Маклеода попросили выступить и как-нибудь нейтрализовать буйного румына.

В наши дни Нобелевские лекции читают порой накануне вручения премии. А тогда эти два события разделяло несколько лет. И вот 26 мая 1925 года Маклеод прочел свою Нобелевскую лекцию. В ней он отметил идеи Глея и Паулеску — куда ж без них. А потом достал козырь: у инсулина оказались русские корни.

Идею опыта на собаках высказал еще в 1900 году преподаватель петербургской Военно-медицинской академии Леонид Васильевич Соболев. Он защитил целую диссертацию о перевязке протоков поджелудочной железы, при которой не развивается диабет. И правильно объяснил роль островков Лангерганса. К тому же он заметил, что эти островки у эмбрионов больше, чем поджелудочная железа, и можно не забивать взрослых собак для получения «антидиабетического начала». Получить его самому Соболеву помешал рассеянный склероз, от которого он скончался во цвете лет. Его диссертация вышла на немецком языке в 1901 году, и пусть Глей с Паулеску докажут, что не видели ее.

К тому же у Соболева имелся приятель, академик Иван Павлов, который, как сказано в диссертации, оказал Леониду Васильевичу любезность и в ходе опытов лично прооперировал трех кроликов. Павлов был еще жив-здоров, и с ним шутки были плохи.
Остается вопрос, была ли работа Соболева известна канадцам. В 1935 году Бантинг приезжал в Ленинград на физиологический конгресс и там представился Павлову. Они беседовали и фотографировались вместе. Быть может, Иван Петрович и вспоминал тогда своих трех кроликов, но претензий к Бантингу не высказывал. Разговор шел о будущем.

Первый в мире пациент, получивший инсулинотерапию, Леонард Томпсон (1908-1935). Слева — в терминальной стадии диабета на руках у матери, в декабре 1921 года, когда он поступил в клинику Университета Онтарио. Состояние истощения: до появления инсулина единственным методом терапии было голодание. Оно позволяло отсрочить смерть на несколько месяцев. Справа — он же в феврале 1922 года. После 23 января 1922 года Томпсон почувствовал себя намного лучше. Он прожил еще 13 лет и умер от пневмонии, с которой его ослабленный хроническим заболеванием организм не смог бороться. Создатель инсулинотерапии Фредерик Бантинг поддерживал с ним постоянную связь, как и с другими первыми 13 своими пациентами. Некоторые из них прожили на инъекциях еще полвека.

Верхний левый снимок: слева Чарльз Бест (1899-1978), нагнулся Фредерик Бантинг (1891-1941) с одной из оперированных ими собак. Лето 1921 года.

Верхний правый снимок: экстрактор, в котором Бантинг и Бест извлекали инсулин из поджелудочных желез подопытных животных. 1921 год.

Нижний левый снимок: биохимик Джеймс Коллип (1892-1965), сумевший очистить инсулин от примесей и получить его в форме, пригодной для клинического применения. Фото сделано в 1927 году.

Нижний правый снимок: Джон Маклеод (1876-1935), заведующий кафедрой физиологии университета Торонто, руководитель лаборатории, в которой был получен инсулин, организатор первого производства этого гормона. Наряду с Бантингом лауреат Нобелевской премии 1923 года. Дал этому препарату название: Бантинг и Бест называли его сначала «ислетин» от английского «islet» («островок», по островкам Лангерганса). Маклеод предпочел слово с латинским корнем («insula» — «остров»). Фото 1928 года.

Николае Паулеску (1869-1931), выдающийся румынский врач, профессор физиологии Бухарестского университета. В 1916 году выделил инсулин и добился снижения содержания сахара в крови собаки с искусственно вызванным диабетом. Опубликовал работу об этом до начала опытов Бантинга и Беста в бельгийском журнале 1921 года.

Не сумел доказать свой приоритет и не был удостоен Нобелевской премии. Подозревал, что за этой его главной неудачей стоит всемирный масонско-еврейский заговор; основал партию фашистского толка, призванную бороться с «мировой закулисой». Если бы не смерть от рака крови, вполне мог оказаться в числе пособников Гитлера в Румынии, как его однопартийцы. В социалистические времена считался фашистом, сейчас реабилитирован и числится в пантеоне великих румынских ученых, со многими из которых при жизни дружил.

Леонид Васильевич Соболев (1876-1919) — биолог, который первым доказал на опыте, что островки Лангерганса в поджелудочной железе вырабатывают некий гормон (позднее названный инсулином), регулирующий уровень сахара в крови. Сообщение сделано им в 1900 году.

На этом снимке Соболев — единственный в штатском. Он приват-доцент, преподающий на кафедре патологической анатомии петербургской Военно-медицинской академии. Примерно через год он выйдет в отставку по болезни, умрет от рассеянного склероза в клинике своей ВМА голодной весной 1919 года.

Фото: Карл Булла, около 1911 года. Из архива Всеволода Цинзерлинга, опубликовано Михаилом Ахмановым.

Понравилось? Хотите быть в курсе обновлений? Подписывайтесь на наш Twitter, страницу в Facebook или канал в Telegram.

Изобретатель инсулина Фредерик Бантинг. Биография

В понедельник, 14 ноября, отмечается 125 лет со дня рождения знаменитого канадского учёного, лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине сэра Фредерика Бантинга, ставшего первооткрывателем инсулина.

В январе 1922 года молодой учёный Фредерик Бантинг впервые в истории спас жизнь, сделав инъекцию инсулина 14-летнему мальчику, страдавшему тяжёлой формой сахарного диабета. Открытие Бантинга спасло жизнь миллионам людей. В знак признания заслуг сэра Бантинга Всемирный день борьбы с диабетом отмечается в день его рождения — 14 ноября.

АиФ.ru приводит биографию Фредерика Бантинга.

Досье

Фредерик Грант Бантинг родился 14 ноября 1891 года в посёлке Аллистон провинции Онтарио в Канаде. Он был младшим из 5 детей в семье Уильяма Томпсона и Маргарет Грант Бантинг.

Бантинг получил образование в аллистонской школе, затем он поступил в Торонтский университет для изучения богословия, но вскоре перешёл к изучению медицины.

В 1916 он получил степень бакалавра медицины, после чего присоединился к Канадской медицинской службе и служил в течение Первой мировой войны во Франции.

В 1918 году Бантинг получил боевое ранение в Камбре, а в 1919 году был награждён Военным Крестом за героизм под огнём.

После окончания войны, в 1919 году, Фредерик Грант Бантинг вернулся в Канаду и некоторое время практиковался в медицине в Лондоне, городе провинции Онтарио.

Он изучал ортопедию и в течение 1919-1920 годов был хирургом в госпитале для больных детей в Торонто. С 1920 по 1921 год он преподавал ортопедию в Университете Западного Онтарио в Лондоне.

Помимо его основной деятельности, с 1921 по 1922 год Бантинг давал лекции по фармакологии в Торонтском университете.

В 1922 году он был удостоен степени доктора медицинских наук, а также был награждён золотой медалью.

Вскоре, однако, Бантинг глубоко заинтересовался сахарным диабетом. Работы Опи, Шафера, Минковского и других показали, что диабет может возникать из-за недостатка пептидного гормона, секретируемого островками Лангерганса поджелудочной железы. Этот гормон получил название инсулин, и предполагалось, что он регулирует метаболизм глюкозы, а значит, его нехватка приводит к накоплению глюкозы в крови и выделению через мочу.

Попытки восстановить недостаток инсулина кормлением пациентов свежей поджелудочной железой или её экстрактами не дали результата, по-видимому, из-за расщепления белка (гормона) протеолитическими ферментами поджелудочной железы. Собственно, проблема состояла в том, чтобы выделить инсулин до того, как он подвергнется разрушению.

Размышляя над этой проблемой, Бантинг столкнулся со статьёй в медицинском журнале, написанной Мозесом Бароном (Moses Baron), в которой говорилось о перевязке протоков поджелудочной железы и связанном с этим разрушении трипсин-продуцирующих клеток. При этом, однако, клетки Лангерганса остаются неповреждёнными. Эта статья навела Бантинга на мысль о том, что посредством перевязки протоков можно избежать разрушения инсулина и, таким образом, выделить необходимый гормон.

Бантинг обсуждал эту задачу с разными учёными, среди которых был Джон Джеймс Рикард Маклеод, профессор физиологии в Торонтском университете. Маклеод позволил Бантингу использовать помещения для экспериментальных работ вместе со студентом-ассистентом Чарлзом Бестом.

Вместо того чтобы получить патент на инсулин и впоследствии сказочно разбогатеть, Бантинг передал все права Торонтскому университету. В дальнейшем права на производство инсулина перешли к Канадскому совету по медицинским исследованиям, и в конце 1922 года новый препарат появился на рынке лекарств.

В институте Бантинга и Беста Бантинг рассматривал проблемы рака, силикоза, а также механизм утопления и способы противостоять этому. Во время Второй мировой войны он сильно заинтересовался проблемами, возникающими при полете (например, потеря зрения при сохранении сознания, вызванная нарушением кровообращения).

Кроме медицинской степени, Бантинг также получил степень доктора наук в Торонто в 1923 году. В 1928 Бантинг давал лекции в Эдинбурге, а также являлся членом большого количества медицинских сообществ как в своей стране, так и за её пределами, включая британские и американские физиологические сообщества. В 1934 году Фредерик Грант Бантинг был возведён в рыцарское достоинство королём Георгом V.

Во время Второй мировой войны, Фредерик Бантинг служил офицером связи и регулярно летал в Великобританию, обеспечивая взаимодействие между британским и североамериканским медицинским учреждениями. 21 февраля 1941 Бантинг трагически погиб в авиакатастрофе в районе Ньюфаундленда.

Семейное положение

Был дважды женат, имел ребёнка от первого брака

Инсулин: захватывающая история великого изобретения

Инсулин – уникальное творение человеческого разума. Он – единственная вещь во всей истории цивилизации, за изобретение которой было присвоено три Нобелевских премии, притом в разные годы

«Проходящее сквозь»

К изобретению инсулина человечество подходило издалека. На странную и коварную болезнь, сопровождающуюся повышенным мочеиспусканием и, как следствие, постоянным обезвоживанием организма, повышенной жаждой, люди обратили внимание еще до нашей эры. Объяснения этому явлению давались самые различные и необыкновенные.

В частности, в 201 году греческий доктор Аратеус Каппадокийский заявил, что налицо «расплавление мышечной ткани и кости и выделение с мочой». Ему же принадлежит название болезни – «диа-байно», то есть «проходящее сквозь». Имелась в виду, разумеется, жидкость, стремительно проходящая через организм.

Со временем установили связь этой болезни с повышенным содержанием сахара в организме. Но что это за связь и что с ней делать – никто не знал. Шли по простому пути: строгая и абсолютно безуглеводная диета.

Слово «диабет» звучало страшно. Жизнь заболевшего обычно ограничивалась максимум семью-восьмью годами. После чего он умирал – от осложнений диабета. И от истощения, которое отчасти было вызвано этой, казалось бы, спасительной диетой.

Впрочем, и эти годы были, мягко говоря, не лучшими. Московский купец Николай Варенцов писал о киевском купце Лазаре Бродском: «Бродский был диабетик… он, наживший громадные средства, желал пользоваться жизнью, а процент сахара в организме сажал его на строгий режим. Ему приходилось во всем себя сдерживать: ездить ежегодно в скучный санаторий Лимана, жить там месяц и более, исполнять все предписания доктора, и наконец сахар как бы исчезал. Но стоило ему приехать домой в Киев, где, как он рассказывал, имелся у него отличный повар-француз… как процент сахара опять появлялся, ежемесячно увеличиваясь. И Бродский, достигший всех возможностей, принужден был лишать себя всего».

По иронии судьбы Лазарь Израилевич был одним из крупнейших в Российской империи производителем сахара, на котором и сколотил капитал.

Газеты при этом пестрили сообщениями вовсе не духоподъемного характера.

«На днях скончалась артистка Н.Бутце, которую одна из представительниц… секты уговорила прекратить очень успешное лечение зачатков сахарной болезни и ограничиться ее молитвами».

«За последнее время в Москве сильно распространились заболевания диабетом (сахарной болезнью), и преимущественно среди интеллигенции. Заболевает даже много врачей. Болезнь поддается весьма трудно обычному лечению и в возрасте до 30 лет кончается иногда печальным исходом».

Этот всплеск заболеваний связывали с революционными событиями 1905 года и соответствующим стрессом.

В 1906 году болезнь диагностировали у Шаляпина. Впоследствии именно диабет стал одной из причин невозвращения Федора Ивановича в СССР – ему якобы требовалось заграничное лечение.

Герой романа Горького «Жизнь Клима Самгина» делится медицинскими познаниями: «При диабете полезен коньяк, при расстройстве кишечника – черносмородиновая».

В 1915 году поэт Александр Тиняков посвящает своему другу критику Генриху Таставену, умершему от диабета в 35-летнем возрасте страшное стихотворение:

Смерть играет со мной в роковую игру,
Давит горло рукой беспощадной,
И я знаю, что я через месяц умру:
Стану грязью червивой и смрадной.

Будет рай или ад? Я воскресну иль нет?
Все равно: одинаково глупо!
У меня диабет, у меня диабет, –
Ад и рай безразличный для трупа!

Аркадий же Аверченко, напротив, позволял себе поиздеваться над болезнью:

«Чугунов. Диабет у меня.

Гендельман (пересаживается поближе к Чугунову и, сдвинув котелок на затылок, восторженно говорит). Смотрите на него. У него диабет, а он молчит! А много у вас диабета?

Чугунов. Что значит – много? Сколько следует!»

И в том же 1915 году болезнь вдруг оказалась полностью побеждена: «Journal of Medical Sciences сообщает об открытии способа радикального излечения от сахарной болезни… Основным лекарством, употребляемым при лечении, является двууглекислая сода с небольшой примесью соли».

Здесь, что называется, без комментариев.

Мухи накладывают вето

Еще в 1869 году берлинский студент Пауль Лангерганс, пробуя новый микроскоп, случайно обратил внимание на некие ранее неизвестные клетки в поджелудочной железе. Впоследствии они получат название «островков Лангерганса».

Надо сказать, что Лангерганс не заслужил этого совершенно: он описал их как «маленькие клетки почти однородного содержимого, многоугольной формы, с круглыми ядрами без нуклеолей, большей частью расположенные вместе парами или небольшими группами» — и дальше не продвинулся.

Только спустя несколько лет Эдуард Лагус предположил, что эти самые клетки выделяют фермент, участвующий в пищеварительном процессе. А в 1889 году физиолог Оскар Минковски решил опровергнуть коллегу Лагуса и доказать, что в нем вообще не участвует поджелудочная железа.

Эксперимент удался. Собаки, у которых удалили железу, прекрасно, с аппетитом ели, их не тошнило, кишечник работал нормально. Да, они стали много пить воды, но это ж хорошо. Да, они сделались вялыми и сонными, но это же нормально – после полостной-то операции.

Минковски в мыслях представлял свой собственный триумф в научном обществе, но тут его слуга случайно обратил внимание, что на мочу тех собак слетаются мухи.

Мухи слетались на сладкое. Триумф отменялся.

В 1900 году русский ученый Леонид Соболев решил связать поджелудочную железу с диабетом. Эксперименты подтвердили эту связь. Он же предложил использовать поджелудочные железы животных для получения лекарства против диабета.

И спустя год его коллега Евгений Опи окончательно установил, что «сахарный диабет… обусловлен разрушением островков поджелудочной железы и возникает только когда эти тельца частично или полностью разрушены».

Нобелевка хорошо делится на четыре

Фредерик Бантинг и его ассистент Чарльз Бест, 1924 год. Фото с сайта wikipedia.org

Бинго? Ничего подобного. Исследованиями вплотную занялись канадские ученые Фредерик Бантинг и шотландский врач Джон Маклеод. Но дело шло медленно. Прошел еще 21 год, прежде чем Маклеод и канадский биохимик Джеймс Коллип получили первый инсулин.

Как и положено настоящим ученым, они первым делом вкатили себе по десять кубиков нового снадобья. Вроде бы остались живы. И 11 января 1922 года им предоставили первого настоящего пациента, четырнадцатилетнего Леонарда Томпсона. С ним все было не так славно.

Ослабленный болезнью организм отреагировал на инъекцию сильной аллергией. Выяснилось, что инсулин не был достаточно очищен. И спустя 12 дней инъекцию повторили.

На сей раз все обошлось удачно. Диабет перестал прогрессировать, мальчик начал прибавлять в весе. И в 1923 году Бантинг и Маклеод получили первую Нобелевскую премию за изобретение инсулина, которую честно разделили с Коллипом и ассистентом Бантинга Чарльзом Бестом.

В Торонто, где проводились исследования, сразу же съехалось множество больных со всего мира. Каждый мечтал о спасительном уколе. И в том же 1923 году фармацевтическая фирма Eli Lilly and Company приступает к промышленному производству инсулина под торговой маркой «Илетин». Но праздновать окончательную победу еще рано.

Если до изобретения инсулина люди страдали от диабета, то начиная с 1923 года стали страдать от побочных эффектов инъекций. Плохо очищенный инсулин, полученный из поджелудочных желез крупного рогатого скота – сначала коров, а потом и свиней, провоцировал страшные аллергии, кожа в месте укола начинала гноиться, появлялись болезненные утолщения. В ход шли рыбы, и даже киты, но и те не были панацеей.

К тому же инсулином пытались лечить диабет и первого, и второго типа. Хотя механизмы у них абсолютно разные: в одном случае железа перестает вырабатывать инсулин, а в другом выходят из строя средства его доставки.

При этом диабет первого типа встречается лишь у 5 процентов – 95 процентов приходится на тип два. Во втором случае нужны другие препараты, сахароснижающие. Но об этом пока что не знают.

Только в 1936 году датскому ученому Гансу Христиану Хагедорну удается получить инсулин пролонгированного действия. Ранее требовалось сопровождать инъекцией любой кусок, что, разумеется, никто не делал; в таком случае на коже пациента просто не осталось бы живого места. Изобретение Хагедорна позволило сильно уменьшить количество инъекций.

А сахароснижающие таблетки, помогающие бороться с диабетом второго типа, появились лишь в 1956 году.

Чарльз Бест с ассистентом, 1950-е гг. Институт Чарльза Беста, Торонто. Фото с сайта thecanadianencyclopedia.ca

«Я лечу его инсулином»

Инсулин, однако, постепенно совершенствуется, инъекции становятся делом привычным. Но его использование все еще сопряжено с определенными сложностями.

Доктор в романе Сименона «Револьвер Мегрэ» говорит о своем пациенте: «Вот уже десять лет, как он страдает диабетом… Я лечу его инсулином. Он сам себе делает инъекции, я его научил. Он всегда носит с собой маленькие складные весы, чтобы взвешивать пищу, если ему случается обедать вне дома. При применении инсулина это имеет большое значение».

Роман датирован 1952 годом. В то время не было ни тестовых полосок, позволяющих определять уровень сахара, ни специальных инсулиновых шприцев. Инъекции были действительно инъекциями, в самом что ни на есть допотопном смысле этого слова – с кипячением шприца и прочей соответствующей атрибутикой.

Первые пластиковые одноразовые шприцы стали производить лишь в 1961 году. А так называемые «шприц-ручки», вмещающие в себе недельную дозу инсулина и позволяющие делать его инъекции абсолютно в любых условиях, появились в 1985 году.

Интересно, что ее создатели получили премию не в области медицины, а в области дизайна. И не Нобелевскую – одну из датских премий.

Лабораторный блокнот Фредерика Сенгера. Фото с сайта whatisbiotechnology.org

В 1958 году британский молекулярный биолог Фредерик Сенгер получает Нобелевскую премию за определение точной последовательности аминокислот, образующих молекулу инсулина. А спустя некоторое время очередная «инсулиновая» Нобелевская премия достается британской даме – химику Дороти Мэри Кроуфут-Ходжкинс.

Она сумела описать пространственное строение молекулы инсулина.

В 1978 году с помощью генной инженерии получен первый человеческий инсулин.

Наконец-то он полностью соответствует по своему составу тому, что вырабатывает человеческая поджелудочная железа. Аллергии практически исчезают. Но все равно остается немало проблем.

И только в 1987 году начали синтезировать человеческий инсулин в промышленных масштабах и практически в неограниченном количестве. Железы животных для этого не требовались – снадобье стали готовить с помощью дрожжей.

Лаборатория Бентинга и Беста в Университете Торонто. Фото с сайта wikipedia.org

О плохом и о хорошем

И под конец – сначала о плохом, а затем о хорошем.

Плохое заключается в том, что все перечисленные головокружительные достижения касаются всего лишь повышения продолжительности и качества жизни при диабете. Сама же болезнь как была неизлечимой при Аратеусе Каппадокийском, так по сей день и остается таковой.

Теперь о хорошем. Сейчас довольно много говорят о «пандемии диабета», о том, что число больных этим недугом неуклонно растет. Но это всего-навсего сухие статистические данные. И они не учитывают, что продолжительность жизни больных диабетом с каждым годом растет. То есть ситуация на самом деле не настолько ужасающая, как это можно было бы предположить.

Невероятная история инсулина: как спасти миллионы людей

Инсулин занимает в истории науки особое место. За одну и ту же молекулу Нобелевский комитет дважды присуждал премию: в 1923 году — за его открытие (Фредерику Бантингу и Джону Маклеоду), а в 1958-м — за установление его химического состава Фредерику Сенгеру (инсулин и здесь оказался первым — первым белком с полностью расшифрованной последовательностью аминокислот). Сенгер к тому же был первым из химиков, получившим Нобелевскую премию дважды (второй раз — в 1980-м, вместе с Полом Бергом и Уолтером Гилбертом, за разработку методов расшифровки нуклеиновых кислот). В 1978 году инсулин стал первым человеческим белком, синтезированным в генетически модифицированной бактерии. С инсулина началась новая эпоха в биотехнологии: в 1982 году американская компания Genentech стала продавать натуральный человеческий инсулин, синтезированный в биореакторе генно-модифицированными бактериями кишечной палочки.

Фредерик Сенгер

В истории открытия инсулина по воле случая собрана целая коллекция невыдуманных сюжетов о том, как делаются открытия — схваченная за хвост удача и награда за маниакальное упорство, неоднозначная роль научного руководителя, некрасивая борьба за приоритеты и примеры редкого благородства и бескорыстия, душещипательные истории чудесных исцелений, слава и забвение… Единственное, что в этой истории не вполне типично, — это немыслимая скорость внедрения открытия в практику: от гениального озарения до проверки действия препарата на собаках с ампутированной поджелудочной железой прошло всего три месяца, через восемь месяцев инсулином вылечили первого пациента, а через два года фармацевтические компании могли обеспечить им всех нуждающихся.

Берегите свои бета-клетки

Большинство из живущих на Земле примерно двухсот миллионов диабетиков страдают так называемым диабетом второго типа — инсулин в их организме вырабатывается, но частично или полностью не действует на мембраны клеток. Чаще всего нарушение синтеза мембранных белков — рецепторов инсулина связано с хроническим перееданием и ожирением. При этой форме болезни инъекции инсулина абсолютно бессмысленны, но можно поддерживать себя в относительно неплохом состоянии за счет низкокалорийной диеты с минимумом углеводов, а если необходимо, принимать препараты, снижающие уровень глюкозы в крови. Если вовремя поставить диагноз и очень постараться, тщательно выполняя все рекомендации врача, можно даже снова приучить клетки к нормальной реакции на инсулин. Но вообще-то лучшее лечение — это профилактика.

Примерно 10−15% диабетиков болеют диабетом первого типа — в их поджелудочной железе инсулин не синтезируется совсем или (во всяком случае, поначалу) производится в недостаточном количестве. Чаще всего причиной диабета I типа становится генетически обусловленный сбой в иммунной системе: лимфоциты начинают разрушать бета-клетки островков Лангерганса, которые синтезируют инсулин, принимая их за врагов. До открытия инсулина такие больные были обречены: через несколько лет после начала заболевания в организме нарушался не только углеводный, но и жировой обмен (его регуляция — еще одна из функций инсулина).

Отравление продуктами распада жиров — ацетоном и ацетоуксусной кислотой — приводило к гипергликемической коме (гипергликемия — избыток сахара в крови) и смерти. Когда в выдыхаемом больным воздухе начинал чувствоваться запах ацетона, это было верным признаком начала конца.

В сущности, и сейчас диабет остается неизлечимой болезнью: бета-клетки не восстанавливаются, и болезнь, однажды начавшись, может только прогрессировать. Единственное спасение для больных — регулярные инъекции инсулина. Тогда (разумеется, тоже при соблюдении щадящей диеты) можно дожить до глубокой старости без существенного снижения качества жизни. Чтобы довести себя до гипергликемической комы, надо быть или нищим жителем совсем плохо развивающейся страны (даже в России диабетики получают инсулин бесплатно, хотя страдающих инсулинозависимой формой диабета в нашей стране не менее 300 тысяч человек, годовая потребность России в инсулине оценивается в 400 килограммов чистого вещества), или старательно нарушать рекомендации врача. Более вероятна гипогликемическая кома, вызванная резким падением концентрации глюкозы в крови — например, от сочетания передозировки инсулина и голода. Большинство диабетиков на всякий случай всегда носят с собой несколько кусочков рафинада.

Впрочем, даже при регулярных инъекциях инсулина диабет остается очень тяжелой болезнью. В частности, из-за связанных с диабетом нарушений обмена веществ в тканях в мире каждые 30 секунд происходит ампутация ноги. Иначе незаживающая трофическая (вызванная нарушением питания тканей) язва неизбежно приведет к гангрене.

Морить голодом

С незапамятной древности до начала двадцатого века вызванные диабетом слабость, утомляемость, постоянную жажду и, соответственно, мочеизнурение (до двадцати литров мочи в сутки!), незаживающие язвы на месте малейшей ранки и другие страдания больного можно было продлить единственным эмпирически найденным способом — морить его голодом. При диабете II типа это помогало довольно долго, при I типе — растягивало мучения на несколько лет.

Причина болезни стала отчасти понятна в 1674 году, когда один из основателей Лондонского королевского общества, врач Томас Виллис (и что только ударило ему в голову?), догадался попробовать мочу больного на вкус. Она оказалась сладкой — как выяснилось через много лет, из-за того, что организм любыми путями избавлялся от сахара. Ученые коллеги подняли Виллиса на смех — голословно, потому что штангиста-целителя К. Малахова тогда еще не было, и охотников повторить простой эксперимент долго не находилось. Потом научное любопытство победило, врачи признали, что сладкая моча — характерный симптом диабета, но только в 30-х годах XIX века удалось окончательно установить связь заболевания с нарушением обмена углеводов. В середине XIX века была выявлена связь диабета с нарушениями функции поджелудочной железы. В 1916 году английский физиолог Эдуард Шарпи-Шефер предположил, что уровень сахара в крови регулирует гормон, который вырабатывают клетки, образующие в поджелудочной железе островки неправильной формы, открытые в 1869 году немецким анатомом Паулем Лангергансом. Шарпи-Шефер предложил назвать этот гормон инсулином (от латинского insula — островок).

После всех этих открытий оставалось главное — выделить инсулин из поджелудочных желез животных и применить его для лечения людей. Первым, кому это удалось, оказался канадский врач Фред Бантинг.

Фред Бантинг

Новичкам везет

Возможно, Бантингу помогло то, что проблемой диабета он занялся без опыта работы и серьезной научной подготовки. Прямо с родительской фермы он поступил в университет Торонто — сначала на богословский факультет, но вскоре перевелся на медицинский, с 1916 года служил в армии, работал хирургом в полевом госпитале, в 1918-м был тяжело ранен, но на госпитальной койке читал не романы, а специальную литературу — в основном по диабету. У Фреда были с диабетом личные счеты: его друг детства умер от этой болезни.

После демобилизации кавалер Военного Креста Бантинг устроился на должность младшего преподавателя анатомии и физиологии и первым делом бросился к заведующему кафедрой физиологии университета Торонто, профессору Джону Маклеоду, с предложением заняться выделением гормона поджелудочной железы. По правде говоря, ничего, кроме энтузиазма, предложить профессору он не мог, а Маклеод, крупный специалист в области диабета, прекрасно знал, сколько известных ученых несколько десятилетий безуспешно бились над этой проблемой. Поэтому предложение бывшего студента и летчика и будущего ученого он отклонил. Очевидно, вежливо и не слишком категорично, потому что через несколько месяцев Бантинг вернулся не только с энтузиазмом, но и с идеей, которая осенила его в 2 часа ночи в апреле 1921-го: перевязать протоки поджелудочной железы (она синтезирует и выделяет в двенадцатиперстную кишку пищеварительные ферменты: амилазу, которая расщепляет крахмал; липазу, расщепляющую жиры; ренин, створаживающий молоко, трипсин и химотрипсин, разлагающие белки), чтобы в ней перестал вырабатываться трипсин.

Идея оказалась правильной: попытки предшественников Бантинга были неудачными в том числе и потому, что трипсин успевал как минимум частично разложить белковые молекулы инсулина раньше, чем их удавалось выделить из экстракта тканей железы.

Маклеод все равно собирался на несколько месяцев уехать в Европу, опыты Бантинг был согласен ставить за свой счет, поэтому профессор разрешил ему два месяца пользоваться своей лабораторией и даже выделил в помощники студента-дипломника Чарльза Беста. Кроме прочих достоинств, Чарли умел виртуозно определять концентрацию сахара в крови и моче. Средства на осуществление своей мечты Бантинг добыл единственным доступным ему способом: продал все свое имущество. Много ли было этого имущества, история умалчивает, но на получение первых результатов вырученных денег хватило.

Когда профессор вернулся из родной Шотландии, поначалу он чуть было не выгнал Бантинга из лаборатории (два оговоренных месяца кончились), но, разобравшись, чего успели достичь Фред и Чарли, немедленно подключил к этой работе всю кафедру во главе с собой, а для отработки метода очистки препарата от примесей пригласил известного биохимика Джеймса Коллипа. Через месяц метод получения инсулина был в общих чертах разработан, а еще через несколько месяцев группа исследователей под руководством Маклеода научилась выделять инсулин из поджелудочных желез телят и коров. Как выяснилось позже, коровий инсулин отличается от человеческого тремя аминокислотами, но он вполне годится для того, чтобы снижать уровень сахара и в человеческой крови.

Рождественские истории

Примечательно, что Бантинг не воспользовался возможностью сказочно разбогатеть и не стал подавать заявку на патент. Но это не единственный сказочный эпизод в истории открытия инсулина.

Разумеется, сначала разработчики по обычаю тогдашних врачей попробовали препарат на себе — теперь это называется «первая стадия клинических испытаний». Правила применения новых лекарственных препаратов в те годы были намного проще, чем сейчас, а больные продолжали умирать, так что остальные стадии пришлось проходить параллельно с совершенствованием методов выделения и очистки препарата, определением точной дозировки и другими (действительно необходимыми!) этапами проверки препарата. Военный хирург Бантинг и его коллеги недолго мучались с выбором: продолжить исследования по всем правилам — или рискнуть прямо сейчас сделать укол мальчику, который без этого укола гарантированно умрет через несколько дней. В сущности, это соответствует принятому сейчас II этапу клинических испытаний: убедившись, что новый препарат не вредит здоровым людям, его применяют параллельно с обычным лечением на небольшой группе самых тяжелых больных. Правда, первая попытка оказалась неудачной: неочищенный экстракт поджелудочной железы не подействовал, но через три недели, 23 января 1922 года, после инъекции кое-как очищенного инсулина у 14-летнего Леонарда Томпсона снизилась концентрация сахара в крови.

Среди первых пациентов Бантинга был его друг, по профессии тоже врач, Джо Джилкрайст. Вылечившись, он стал одним из ближайших сотрудников Бантинга. Еще одну из первых пациенток, девочку-подростка, привезла из Штатов в Канаду ее мать, врач по профессии, которая услышала о новом препарате из случайного разговора с коллегой — медсестрой из Торонто. Бантинг прямо на перроне вокзала сделал укол девочке, которая к этому времени была уже в коме. Девочка после этого «просидела на игле» около шестидесяти лет и умерла лишь в конце 1980-х.

На Нобелевскую премию работу Бантинга и Маклеода выдвинули через год с небольшим после первой публикации о выделении инсулина. Тоже своего рода рекорд — обычно Нобелевский комитет не торопится. Например, Жорес Алферов получил свою «нобелевку» в 2000 году за разработки в области полупроводниковых гетероструктур, сделанные еще в шестидесятых годах прошлого века.

В очередной рождественской истории роль доброй феи сыграл лауреат Нобелевской премии по медицине 1920 года датчанин Август Крог. Его жена (врач-эндокринолог) болела диабетом, и когда Крога пригласили прочитать курс лекций в Йельском университете, супруги спланировали поездку так, чтобы побывать заодно и у коллег в Торонто. У Марии Крог от инъекций инсулина наступило стойкое улучшение, вдохновленный Крог открыл в себе талант бизнесмена, получил лицензию на использование метода очистки инсулина и в декабре 1922 года начал его производство на фармацевтической фабрике под Копенгагеном. Разумеется, уж он-то не мог не оказаться в группе товарищей, которые выдвинули кандидатуры Бантинга и Маклеода на соискание Нобелевской премии 1923 года. Кстати, наследница фирмы Августа Крога, датская фармацевтическая компания «Ново Нордиск», до сих пор является одним из крупнейших производителей инсулина — но уже генноинженерного.

Дальше — опять сплошное умиление. Золотые медали пополам не распилишь, но свои премиальные Бантинг поровну поделил с Чарльзом Бестом, а Маклеод (хоть скупость и считают типичной чертой шотландского национального характера) — с Джеймсом Коллипом, разработавшим метод очистки инсулина.