Источник: David Rozsa
14 ноября - Всемирный день борьбы с диабетом. Лекарства от этой коварной болезни найти пока не удалось, но благодаря инсулину диагноз «диабет» перестал быть смертельным приговором.
Первый трактат с описанием сахарного диабета — папирус Эрбеса, древнеегипетское медицинское сочинение — датируется 1500 годом до н. э. То есть люди знали об этой болезни уже несколько тысяч лет назад, но все попытки найти средство, которое позволило бы если не исцелить, то хотя бы продлить годы больных диабетом оборачивались неудачей вплоть до первой половины XX века.
Шаг первый: Пауль Лангерганс смотрит в новый микроскоп
Пауль Лангерганс (1847-1888) в студенческие годы
Источник: Wikimedia Commons
На коварное заболевание, которое выражалось в том числе в постоянной жажде и учащенном мочеиспускании, обратили внимание еще в древности, но версии докторов были весьма экзотическими. Так, греческий врач Аратеус Каппадокийский считал, что мышцы и кости у больных «расплавляются и выделяются с мочой». Он-то и дал недугу название «диа-байно», то есть «проходящее сквозь». Доктор имел в виду жидкость, которая не задерживалась в теле.
Жили такие больные недолго — максимум несколько лет. И эти годы были довольно мучительными: строгие ограничения, безуглеводная низкокалорийная диета, зачастую истощение. Лечить их пытались разными средствами — от коньяка до двууглекислой соды с солью. Само собой, безрезультатно.
Много позднее, в 1869 году, в Берлине молодой студент Пауль Лангерганс тестировал новый микроскоп, исследуя препарат поджелудочной железы. Он обратил внимание на необычные клетки, ранее никем не описанные: маленькие, с круглыми ядрами, однородного содержимого, многоугольной формы. Пауль был на пороге великого открытия, но не стал рассматривать находку внимательнее. Тем не менее именно его именем эти клетки были названы впоследствии — сегодня они известны как «островки Лангерганса».
Шаг второй: Оскар Минковский ставит опыт на собаках
Оскар Минковский
Источник: Historic Collection via Legion Media
Спустя 20 лет у ученых возникла мысль, что поджелудочная железа играет важную роль в процессе пищеварения. В частности, об этом думал физиолог Йозеф фон Меринг, работавший в Университете Страсбурга. Своими соображениями он в 1889 году поделился с коллегой Оскаром Минковским, который предложил поставить радикальный опыт и удалить поджелудочную железу у собаки.
Операция, вопреки опасениям фон Меринга, прошла успешно, но всего через пару дней Минковский, наблюдавший за состоянием подопытной собаки вместо отлучившегося коллеги, заметил у животного признаки диабета: собака много пила и была вялой. Диагноз подтвердили анализы мочи, в которой содержалось огромное количество сахара и немного ацетона. Опыты на других собаках привели к тому же результату. Таким образом, Минковский и Меринг сделали открытие, которого не ожидали.
Шаг третий: Фредерик Бантинг и его коллеги выделяют заветный гормон
Вскоре стало ясно, что заболевание обусловлено разрушением тех самых островков Лангерганса. Тогда же возникла идея добыть лекарство из поджелудочных желез животных. Но до появления инсулина было еще далеко.
В начале 1920-х исследованиями в этой области занимался в том числе канадский ученый Фредерик Бантинг. Говорят, в детстве у него был друг Том, который тяжело заболел и умер — у него как раз был диабет. И на похоронах товарища Бантинг поклялся найти лекарство от болезни. Теперь уже никто не узнает, правда это или вымысел, но достоверно известно, что молодой и еще совершенно неопытный Бантинг продал все свое имущество, чтобы приступить к экспериментам.
В его распоряжении была плохо оборудованная лаборатория и несколько собак. Помогал ему другой студент, Чарли Бест, а наставником стал профессор Джон Маклеод. Последний, к слову, не очень-то верил в успех предприятия. Ранее ученые уже пытались выделить вещество из «островковых» клеток, но безрезультатно. Молодым энтузиастам это удалось: собаки, умиравшие от искусственно спровоцированного удалением поджелудочной железы диабета, пошли на поправку.
Фредерик Бантинг (справа) со своим ассистентом Чарлзом Гербертом Бестом Источник: Wikimedia Commons
Маклеод вернулся из отпуска, узнал о результатах испытаний и крайне удивился. Эксперименты продолжились, лабораторию оборудовали получше, а вместо собак принялись резать поджелудочные железы крупного рогатого скота: инсулина нужно было много. В конце 1921 года к трем ученым присоединился биохимик Джеймс Коллип. Его задачей было очищение добытого вещества. К слову, сначала гормон назвали «айлетин». Потом уже было предложено название «инсулин» — от латинского insula — «остров».
Лаборатория Бантинга Источник: Wikimedia Commons
Ученые первым делом протестировали снадобье на себе и остались живы и здоровы. Поэтому в 1922 году они взялись за настоящего пациента, 14-летнего мальчика по имени Леонард. Тот был настолько изможден болезнью, что первая инъекция вызвала бурную аллергию. Через 12 дней процедуру повторили, получше очистив инсулин, — и ребенок постепенно пошел на поправку.
Еще известнее история Элизабет Хьюз, дочери тогдашнего госсекретаря США Чарльза Хьюза, у которой диагностировали диабет в 1918-м, когда девочке было 11 лет. Ради выживания Элизабет сидела на жесточайшей диете — в 15 лет она весила 20 килограммов и уже угасала, когда ее родители узнали об экспериментальном лечении Бантинга. Инсулин вернул ее к жизни: она набрала нормальный вес, стала питаться полноценно, вернулась домой, училась, вышла замуж и родила троих детей, а интересом к своей персоне всегда тяготилась, так что даже от самых близких людей скрывала то, что делает инъекции инсулина каждый день.
Шаг четвертый: массовое производство и Нобелевские премии
В начале 1920-х в Торонто, где проводились испытания, потянулись больные диабетом со всего света. До окончательного триумфа было еще далеко: первый промышленный инсулин давал много побочных эффектов, от аллергий до нагноения в месте укола. К тому же инъекций приходилось делать столько, сколько было приемов пищи — конечно, это правило игнорировалось, иначе исколотым оказалось бы все тело!
Винтажный набор для укола инсулина Источник: Mark Spowart / Alamy via Legion Media
Инсулин длительного действия выделили лишь в 1936 году. Одноразовых шприцев не было до 1961-го. В 1978 году при помощи генной инженерии получили человеческий инсулин. Теперь его можно производить в любых количествах, и для этого не нужны животные. А в 1985-м появились и современные шприц-ручки — теперь сделать инъекцию можно было везде.
За всю историю человечества инсулин стал единственным открытием, за которое Нобелевскую премию вручали целых три раза. В 1923 году награду присудили Бантингу и Маклеоду. Нобелевка чуть было не стала яблоком раздора между учеными, но в итоге они разделили ее с Коллипом и Бестом, чтобы все было по-честному. Патент продали Университету Торонто за символические пару долларов, а деньги от его использования поступали в специальный научный фонд, финансирующий исследования в этой области.
В 1958 году нобелевским лауреатом стал британский биолог Фредерик Сенгер, который определил точную последовательность аминокислот в молекуле инсулина. Оказалось, что она почти идентична не только у людей и других млекопитающих, но даже у рыб и птиц. А в 1964-м еще одну Нобелевскую премию получила британка Дороти Ходжкин — она описала пространственное строение молекулы инсулина.
Современные шприц-ручки Источник: Wikimedia Commons
Сегодня ученые и медики говорят о «пандемии» диабета: в 2021 году в мире насчитывалось более 529 миллионов человек, живущих с этим заболеванием. По некоторым прогнозам, к 2050-му количество диабетиков составит около 1,5 миллиарда человек. Во многом причина в том, что мы поглощаем слишком много сахара и при этом мало двигаемся. Но сухая статистика не учитывает того, что продолжительность жизни людей с диабетом увеличилась, а ее качество улучшилось. Да, со времен Древнего Египта недуг так и остался неизлечимым. Но, пожалуй, ни одно событие в истории медицины не меняло жизни стольких людей так внезапно, как открытие инсулина.
Источник: Вокруг Света
