Ежегодно 14 ноября отмечается Всемирный день борьбы с сахарным диабетом.
Дата была выбрана не случайно – в этот день родился канадский врач и физиолог Фредерик Бантинг. Совместно с Джоном Маклеодом и Чарлзом Бестом он открыл инсулин, за что ему была присуждена Нобелевская премия.
Сегодня мы хотим рассказать – как было сделано это открытие, которое подарило жизнь и надежду миллионам людей с сахарным диабетом.
Немного о том, что было до…
О диабете было известно с древних времен. В 1776 году английский врач Мэтью Добсон обнаружил при этом заболевании в моче сахар, в связи с чем оно получило современное название.
Первоначально неспособность организма перерабатывать углеводы и другие питательные вещества, о которой наиболее явно свидетельствовало присутствие сахара в моче, считалась заболеванием печени или желудка.
Роль поджелудочной железы в зарождении и развитии диабета установили в 1889 году немецкие врачи Оскар Минковский и Джозеф фон Меринг. В 1900 году российский патологоанатом Леонид Соболев экспериментально доказал, что в небольших скоплениях клеток в поджелудочной железе (островках Лангерганса) происходит выработка противодиабетического вещества. В 1916 году английский физиолог Эдвард Шарпей-Шафер назвал это гипотетическое вещество “инсулином”.
Однако, многочисленные попытки получения из поджелудочной железы инсулин долгое время оставались без результатов [1]. Кое-кому из исследователей даже удавалось выделить из поджелудочной железы искомый экстракт, но дальше этого дело не пошло. Диабет оставался неизлечимой смертельной болезнью [2].
Открытие, сделанное по незнанию
В 1920 году преподававший в университете Западного Онтарио (Канада) врач-хирург Фредерик Бантинг, готовясь к лекции о поджелудочной железе, тщательно проанализировал всю известную информацию об этом органе. Его друг умер от диабета, которым страдал с детства, и у Бантинга была идея-фикс – спасти человечество от этой болезни. Изученные им работы показали, что диабет был вызван нехваткой инсулина, секретируемого островками Лангерганса в поджелудочной железе. Бантинг предположил, что пищеварительные соки поджелудочной железы могут быть губительны для островковых клеток. Таким образом, проблема заключалась в том, как извлечь инсулин из поджелудочной железы до того, как он разрушится [1].
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 [2].
Бантинг пришел к мысли, что перевязка протока поджелудочной железы позволит избежать разрушения инсулина за счет гибели внешнесекреторных клеток и даст возможность через некоторое время извлечь его из нетронутых островков Лангерганса. Он обратился к профессору Джону Маклеоду, считавшемуся тогда большим специалистом по диабету.
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 все свое 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 удаленной поджелудочной железой, 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 еще 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. Возмущенный 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 [2].
Шумный успех и половина Нобелевки
Уже в январе 1922 года Бантинг и Бест начали клинические испытания инсулина на человеке. Вначале ученые 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 тяжелыми формами.
Мировая печать широко разрекламировала чудо Бантинга, и он стал получать письма со всего мира с просьбами о спасении больных. Университет Торонто незамедлительно начал продавать фармацевтическим компаниям лицензии на производство инсулина, и уже в 1923 году этот гормон стал доступен всем больным сахарным диабетом.
В 1923 году университет Торонто присвоил Бантингу степень доктора наук, избрал его профессором и открыл отделение медицинских исследований для Бантинга и Беста с высокими персональными окладами. В том же году Бантингу и Маклеоду была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине [2]. Критически отнесясь к тому, что Нобелевский комитет не включил в список лауреатов Чарльза Беста, Бантинг отдал половину своей денежной премии ему. Маклауд разделил свою часть премии с Джеймсом Коллипом – биохимиком, который нашел способ очищать инсулин, полученный от крупного рогатого скота [1].
Развитие идей и перспективы
В 1926 году американский биохимик Джон Абель открыл кристаллическую форму инсулина. В 1953 году английскому биохимику Фредерику Сенгеру впервые удалось установить первичную структуру инсулина. Он стал первым белком, для которого была установлена полная аминокислотная последовательность.
В настоящее время для медицинских целей инсулин получают либо полусинтетическим способом (например, превращением свиного инсулина в инсулин человека заменой одного из С-концевых аминокислотных остатков), либо используя методы генетической инженерии [1].
Использование генно-инженерных технологий стало настоящим прорывом в создании препаратов инсулина, ведь благодаря им удалось получить молекулу инсулина, полностью идентичную человеческому. Некоторые современные инсулины обладают длительностью действия до 24 ч, а их действие приближено к эффекту собственного инсулина человека. Благодаря этому риск развития гипогликемии снижается [3].
Наряду с совершенствованием самих инсулинов, способов их введения в организм пациента, улучшением терапевтического обучения больных сахарным диабетом развивается и другое направление – трансплантационные технологии, позволяющие вводить бета-клетки островков поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин, в организм больного человека. Островки будут выделяться из донорской железы специальным способом. Первые эксперименты отечественных ученых в этом направлении оказались успешными [4].
Однако, поскольку выделение донорских клеток является весьма трудоемким и сложным делом, перспективным выглядит метод использования стволовых клеток для создания инсулин-продуцирующих бета-клеток, способных заменить нефункциональные клетки в поджелудочной железе. В исследовании, которое журнал «Нейче Коммьюникейшнз» опубликовал 7 июня 2021 года сообщается, что ученые завершили работу над создание бета-клеток, демонстрирующих в предварительных экспериментах существенно большую эффективность по сравнению с другими существующими методами. Пока что метод протестирован на мышиной модели. Уровень сахара удалось взять под контроль всего на две недели [5]. Однако, работа продолжается.
Словом, перспективы борьбы с сахарным диабетом сегодня открываются широчайшие. Однако, не следует забывать, что даже самый современный метод медикаментозного лечения диабета сможет полностью проявить свою эффективность только в сочетании с достаточной физической активностью и правильным питанием.
Питаться не только правильно, но и вкусно вам поможет «Ботаника».
Готовые замороженные блюда «Ботаника» – низкоуглеводное готовое питание, с просчитанными гликемическим индексом и нагрузкой. Не содержит сахара и крахмала.
Наши блюда не считаются лечебными или диетическими. Они лишь призваны вам помочь с подсчетом уровня гликемической нагрузки для контроля сахара в крови. А за лечением – необходимо обратиться к врачу.
Мы используем только экологические, натуральные ингредиенты, а удивительно вкусные рецепты составлены по рекомендациям врача-диетолога. Правильное и сбалансированное питание «Ботаника» – залог Вашего здоровья и хорошего самочувствия.
Список литературы:
- История открытия инсулина // РИА Новости (11.01.2022). – Режим доступа: https://ria.ru/20220111/insulin-1767149611.html
- Добролежин Е. Белок, спасающий от смерти // Наука и жизнь. 2002. – №1. – Режим доступа: https://www.nkj.ru/archive/articles/3854/
- Дедов И.Ив. Современные базальные инсулины: продолжение истории или начало новой эры? // Сахарный диабет. – 2015. – №4. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-bazalnye-insuliny-prodolzhenie-istorii-ili-nachalo-novoy-ery.
- Волкова М. Ученые предложили новую методику лечения диабета // Российская газета (22.10.2020). – Режим доступа: https://rg.ru/2020/10/22/uchenye-predlozhili-novuiu-metodiku-lecheniia-diabeta.html
- Разработана новая многообещающая терапия диабета 1 типа // Клиника Ассута (09.06.2021). – Режим доступа: https://assutatop.com/article/diabet/
