Инсулин: история открытия

За несколько столетий до открытия инсулина 1922

Сам термин «диабет» был введен римским врачом Аретеем из Каппадокии во 2 веке: διαβήτης (diabḗtēs). А в 5 веке индийские врач Сушрута и хирург Чарака смогли разделить диабет первого типа и второго, название которого в буквальном переводе значит «медовая моча».

В доинсулиновую эпоху врачи лечили пациентов с диабетом смесями из трав, но были и другие способы: например, опиум или усиленное питание. Но врачи заметили, что голодание куда благотворнее влияет на больных. Например, в 1706 году Джон Ролло, главный хирург Королевской артиллерии, успешно лечил пациента с помощью диеты. Французский фармацевт и гигиенист Аполлинер Бушарда отметил улучшения у больных диабетом во время немецкой осады Парижа в 1870 году, так появилось «лечение Бушардата». Другие ученые подхватили эту идею. Американский врач Эллиот Проктор Джослин помог своей матери прожить 10 лет после обнаружения диагноза в 1899 благодаря правильному питанию и комплексу физических упражнений. Прежде прогнозируемая продолжительность жизни в подобных обстоятельствах не превышала года. Джослин с командой разработал первую больничную систему мониторинга уровня глюкозы в крови в 1940 году, а в 1946-м создал исследовательский центр по борьбе с диабетом, который теперь носит его имя.

На пути к открытию инсулина в 20 веке

Связь между выделениями поджелудочной железы и диабетом впервые продемонстрировали два немецких физиолога из Страсбургского университета в 1889 году: Оскар Минковский и Йозеф фон Меринг. Исследуя влияние секреций поджелудочной железы на метаболизм жиров, они провели полную панкреатэктомию лабораторной собаке, и обнаружили, что у животного развилось заболевание, неотличимое от диабета. За двенадцать лет до этого немецкий студент-медик Пауль Лангерганс открыл, что поджелудочная железа состоит из двух систем клеток:

• ацинусы, которые производят сок поджелудочной железы, чьи ферменты участвуют в процессе пищеварения;
• вторая система, ее функция не была известна ученому.

Эти клетки выглядели как крошечные скопления, как острова, дрейфующие среди ацинусов. В 1901 году американский патологоанатом из Университета Джонса Хопкинса Юджин Опи выявил закономерность между дегенерацией этих клеток, названных «островками Лангерганса», и началом диабета. Гормон, вырабатываемый эндокринной частью поджелудочной железы, отвечает за обмен липидов и углеводов, поддерживая уровень глюкозы в крови на нужном уровне. Это вещество в 1916 году сэр Эдвард Альберт Шарпи-Шафер назвал «инсулином», от латинского insula — «остров». Но самое важное — открытие инсулина 1921 года — было еще впереди.

Открытие инсулина в 20 веке, кратко

Фредерик Грант Бантинг родился в Канаде в 1891 году в семье фермера. Он поступил в университет в Торонто, чтобы стать врачом, но Первая мировая война изменила эти планы: курс был пройден досрочно, и молодой доктор отправился на фронт. Попав с серьезным ранением в госпиталь, Бантинг взялся за медицинскую литературу. Особенно его интересовал диабет — два друга Бантинга скончались от заболевания еще в детстве.

В октябре 1920 года Фредерик Бантинг прочитал статью, где описывалась закупорка протоков поджелудочной железы, при которой островки Лангерганса остались целы, а остальные виды клеток разрушились. Это навело врача на идею. Бантинг открытие инсулина начал с экспериментов на собаках. Но врач все же не был ученым и ему понадобилась помощь. Он обратился к профессору университета Торонто Джону Маклауду. Хотя сам Маклауд к идее Бантинга относился со скепсисом, он предоставил свою лабораторию и пригласил студента-исследователя Чарльза Беста, который специализировался на измерении уровня сахара в моче и крови.

Датой открытия инсулина можно считать 1921-й год, когда Бантинг и Бест перевязали протоки поджелудочной железы собаки и добыли экстракт, который затем вкололи подопытным собакам без поджелудочной. Первые эксперименты оказались успешными: ученые смогли поддерживать жизнь собаки с диабетом 70 дней. Так Бантинг и Бест открыли инсулин.

Вещество стали добывать из поджелудочной быка — крупное животное вырабатывало достаточно инсулина. Вскоре к команде присоединился биохимик Джеймс Коллип, он помог очистить экстракт и сделать безопасным для тестирования на людях.

Как вводили детям первый инсулин в 1922-м

11 января 1922 года Леонард Томпсон стал первым пациентом с диабетом, получившим инъекции инсулина. Он поступил в больницу Торонто уже на последних стадиях заболевания: 14-летний мальчик весил около 30 кг, поскольку единственным доступным лечением тогда была диета. Леонард периодически проваливался в кому. Отец так отчаянно пытался спасти его, что позволил врачам испробовать на сыне недавно обнаруженный чудо-препарат. Бантинг и Бест инсулин ввели, но 15 мл экстракта поджелудочной железы лишь незначительно снизили уровень глюкозы, не повлияв на кетоацидоз. Через две недели серию инъекций повторили: гликемический индекс снизился с 520 мг/дл до 120 мг/дл; содержание глюкозы в моче упало с 71 до 9 г; кетонурия исчезла. Чарльз Бест и Фредерик Бантинг открытие описали в журнале «Лабораторной и клинической медицины», новость стала сенсацией: инсулин — открытие века. А Леонард Томпсон, прожил еще 13 лет и умер от пневмонии.

Хотя на вопрос, кто открыл инсулин, мы отвечаем: Фредерик Бантинг и Чарльз Бест — Нобелевский комитет посчитал иначе. В 1923 году Фредерик Бантинг открытие инсулина разделил с Маклаудом: они удостоились Нобелевской премии по физиологии. Бантинг передал часть своих призовых денег Бесту, а Маклауд — Коллипу. Вскоре компания Eli Lilly из Индианаполиса запустила первое массовое изготовление препарата. В 1923 году производство открылось в Дании и Австрии, а в 1924 году — в Венгрии, Австралии и Аргентине. Весь мир был благодарен тем, кто изобрел инсулин для диабетиков.

После открытия инсулина

Ученые начали улучшать препарат. Бантинг и Бест открыли экстракт, который действовал около 6 часов. В 1936 году медленно усваиваемый инсулин разработала группа ученых из Копенгагена:

1. Ганс Христиан Хагедорн
2. Норман Дженсен
3. Н.Н. Краруп
4. Дж. Водструп

В 1939 году Дэвид Эйлмен Скотт в Торонто создал комплекс протамин-цинк-инсулина, эффект которого длился до 48 часов.

В 1955 году своеобразное открытие инсулина на английском побережье произвел британский биохимик Фредерик Сенгер: ученый определил его точный аминокислотный состав, за что был удостоен Нобелевской премии по химии в 1958 году.

В 1964 году Нобелевку по химии получила британка Дороти Мэри Кроуфут-Ходжкин за описание молекулярной структуры инсулина.

В 1977 году за разработку радиоиммунологического метода детектирования инсулина в человеческой плазме Нобелевская премия присуждена американке — биофизику Розалине Сасмен Ялоу.

В 1975 году синтезирован синтетический инсулин, в 1978-м — ДНК-рекомбинантный инсулин.

Такова история открытия инсулина кратко.