Фредерик Бантинг

Видео-версия:

Инсулин:

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 глюкоза не может 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.

Поджелудочная железа:

Искусственный созданный инсулин – уникальное творение человеческого разума. За изобретение которого было присвоено три Нобелевских премии, притом в разные годы.

Сахарный диабет:

Человечество знает о сахарном диабете вот уже 3,5 тысячи лет (первый трактат, описывающий заболевание, египетский «Папирус Эрбес», датируется 1500г. д.н.э.) Это странная и коварная болезнь, сопровождалась повышенным мочеиспусканием и, как следствие, постоянным обезвоживанием организма, повышенной жаждой.

Объяснения этому явлению давались самые различные и необыкновенные:

Папирус Эрбес собственной персоной:

Кстати!
Всемирный день борьбы с диабетом отмечается ежегодно 14 ноября — дата выбрана в знак признания заслуг одного из открывателей инсулина Фредерика Бантинга, родившегося 14 ноября 1891 года.

Во втором веке греческий доктор Аратеус Каппадокийский ввёл в оборот название болезни – «диа-байно», то есть «проходящее сквозь».

Вот выдержка из его классического описания болезни:

«Жидкость не остаётся в организме, используя его, как лестницу для того, чтобы скорее его покинуть»

Слово «диабет» звучало страшно. Жизнь заболевшего обычно ограничивалась максимум десятью годами. После чего он умирал – от осложнений диабета или от истощения, которое было вызвано соблюдением строгой диеты – единственным спасением от диабета того времени.

Аратеус Каппадокийский:

Предпосылки создания инсулина:

В 1889 году немецкие клиницисты и физиологи Оскар Минковский и Йозеф фон Меринг продемонстрировали в экспериментах на животных, что удаление поджелудочной железы приводит к развитию сахарного диабета. Но при введении этим же животным экстракта из поджелудочной железы симптомы диабета исчезают. Так было установлено, что поджелудочная железа каким-то образом контролирует уровень сахара в крови, но как именно это происходит — еще предстояло выяснить. Но дальше этого дело не пошло. Диабет оставался неизлечимой смертельной болезнью.

Фредерик Бантинг и его идея:

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 после окончания медицинского факультета университета Торонто почти сразу отправился на фронт - шла Первая мировая война. Получив в 1918 году тяжелое ранение, он попал на лечение в один из военных госпиталей Лондона.

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

Время, проведенное в госпитале, не прошло для Бантинга даром: он прочел множество медицинских книг, интересуясь прежде всего сахарным диабетом. Еще в детстве он потерял от диабета двух своих близких друзей, и с тех пор его не покидала мысль найти средство борьбы с этим заболеванием.
Фредерик Грант Бантинг:

Постепенно у него созрел план работы - добиться атрофии поджелудочной железы путем перевязки ее выводных протоков, сохранив при этом островки Лангерганса неизмененными, и получить чистый экстракт клеток этих островков. Затем его нужно было ввести собаке, у которой предварительно удалили эту железу.

Для проведения такого эксперимента требовались как минимум лаборатория, помощники и подопытные собаки.

Фредерик Бантинг уговорил профессора физиологии Джона Маклеода, который считался экспертом по диабету, предоставить ему временно на два месяца помещение и подопытных собак. Как раз в это время Маклеод собирался поехать на некоторое время в Европу, лаборатория была свободной, и он согласился.
Джон Маклеод:

Лаборатория:

Однако Бантинг был хирург, а не учёный: он даже не умел измерять уровень сахара в крови и моче. Поэтому Маклеод решил оставить ему одного из своих студентов-им оказался Чарльз Бест.

С самого начала работа у Бантинга с Бестом не заладилась. Из 19 прооперированных ими собак 14 умерли от сепсиса или потери крови – из-за неопытности экспериментаторов. Бюджет проекта был самый скромный. Чтобы купить новых животных и материалы, Бантинг распродал всё своё имущество. В случае неудачи ему было бы некуда идти.

Чарльз Бест:

И вот наступил долгожданный день триумфа - 27 июля 1921 года. Собаке с удаленной 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 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 другой подопытной собаки до 70 дней.
Рабочая запись Бантинга:

Возможно фото той самой собаки-героя:

Когда хозяин лаборатории вернулся из отпуска, то узнал, что экстракт из островков Лангерганса одной из собак снизил уровень сахара в моче собаки с удалённой поджелудочной железой. Маклеод раздумал выгонять Бантинга из лаборатории и придал ему в помощь для очистки экстракта биохимика Джеймса Коллипа, который очень быстро добился хороших результатов.

Вещество, которое было выделено из поджелудочной железы собаки, Маклеод впоследствии предложил переименовать в «инсулин» (от латинского insula — островок).
Джеймс Коллип:

Испытания на людях:

Сначала Бантинг и Бест как и положено первооткрывателям - испытали полученный инсулин на себе. В результате введения препарата оба почувствовали слабость, головокружение, но никаких токсических эффектов препарата отмечено не было.

И первым пациентом с диабетом, получившим инсулин 11 января 1922г. стал 14-летний мальчик Леонард Томпсон. После первой инъекции инсулина никаких существенных изменений в состоянии пациента отмечено не было, Ослабленный болезнью организм отреагировал на инъекцию сильной аллергией. Выяснилось, что инсулин не был достаточно очищен и лишь незначительно снизил уровень глюкозы в крови и в моче. И спустя 12 дней инъекцию повторили, очищенным инсулином и в ответ на нее у пациента нормализовался уровень глюкозы крови. Он прожил ещё 13 лет.
Леонард Томпсон до и после начала терапии:

Так же одной из первых пациенток, получивших инсулин, стала дочь главы Верховного Суда США, Элизабет Хегес Госет. Удивительно, что до начала терапии инсулином у неё был сахарный диабет уже 4 года, а лечение, которое позволило ей дожить до этого дня, заключалось в жесткой диете (около 400 ккал в день). На терапии инсулином Элизабет прожила до 73 лет и родила троих детей.
Диета Элизабет:

Элизабет Хегес Госет:

Нобелевская премия:

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 было 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 скота – сначала коров, а потом и свиней, провоцировал страшные аллергии, кожа в месте укола начинала гноиться, появлялись болезненные утолщения.

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 знали..

Только в 1936 году датскому ученому Гансу Хагедорну удается получить инсулин пролонгированного действия. Изобретение Хагедорна позволило сильно уменьшить количество инъекций, так как раньше приходилось колоть инсулин после каждого приема пищи.

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

У меня ограничение по блокам в посте, так  что это последняя картинка:

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.

И только в 1978 году с помощью генной инженерии получен первый человеческий инсулин. А в 1987 году начали синтезировать человеческий инсулин в промышленных масштабах и практически в неограниченном количестве. Железы животных для этого больше не требовались – лекарство стали готовить с помощью дрожжей.

С открытием инсулина и начало его использования в 1921–1922 гг. совершили переворот как в эндокринологии, так и в медицине в целом. Это знаменательное событие подарило миллионам больных сахарным диабетом не только саму возможность жить, но и надежду на то, чтобы жизнь с этим заболеванием была полноценной. Однако по данным Международной Федерации Диабета с сахарным диабетом в настоящее время живут более полумиллиона детей до 14 лет и 415 миллионов взрослых, а к 2040 году по прогнозам, количество людей с диабетом достигнет 642 миллионов человек.

P.S. Спасибо, что дочитали до конца!

Мои посты о Медицине:

В человеческой истории есть знаковые события.

Дни, когда выигрываются битвы или заканчиваются войныю Дни, когда на карте возникают новые государства или совершаются судьбоносные открытия.

Именно такой день был 27 июля 1921 года, когда канадский учёный Фредерик Бантинг объявил о своём открытии.

Нет, он не изобрёл машину времени и не построил самолёт, который мог без посадки долететь из Торонто до Сиднея.

Бантинг сообщил о получении нового препарата под названием «айлетин». Сейчас этот препарат известен, как инсулин.

Вообще, Фредерик Грант Бантинг не собирался становиться врачом, сначала он хотел быть богословом, но потом передумал.

Бантинг успел побывать военным врачом на Первой Мировой войне, был ранен, и даже получил Военный Крест.

Потом он служил врачом-ортопедом, а через некоторое время заинтересовался сахарным диабетом.

Эта хроническая болезнь привлекала внимание врачей со всего света. В разных странах велись исследования, но именно Бантинг и его ассистент, доктор Бест, после длительных исследований и серии опытов выделили инсулин.

Уже через полгода после того, как Бантинг объявил об этом, были сделаны первые инъекции больному мальчику. Они помогли. Прошло совсем немного времени, и инсулин стал производиться промышленным способом.

Надо сказать, что Бантинг был не только талантливым учёным, но и глубоко порядочным человеком.

Он отказался получать Нобелевскую премию, до тех пор, пока не будут признаны заслуги его ассистента – доктора Беста.

А получив премию, разделил деньги с ним.

Раньше больные инсулинозависимым диабетом имели мало шансов на спасение. Их жизнь была короткой, а смерть – мучительной.

С появлением инсулина все эти люди получили шанс на спасение и долгую жизнь. Можно сказать, что все они живы благодаря канадскому доктору – Фредерику Гранту Бантингу.