Спасительная инъекция
Сахарный диабет называют настоящей мировой пандемией. В 2014 году, по данным Всемирной организации здравоохранения, диабетом болели 422 миллиона человек, в то время как в 1980-м эта цифра составляла 108 миллионов. В 2012 году полтора миллиона смертей были напрямую вызваны диабетом, еще 2,2 миллиона — высоким содержанием глюкозы в крови. Сегодня есть лекарства, которые позволяют диабетикам вести нормальный образ жизни. В разработке, по данным Ассоциации исследователей и производителей фармацевтической продукции США (PhRMA), находится еще около 180 новых препаратов. Первым же революционным лекарством от диабета был инсулин, открытие которого связано с именем канадского физиолога Фредерика Бантинга.
Заветное лекарство
Фредерик Бантинг родился 14 ноября 1891 года в методистской семье фермеров в канадском поселке Аллистон, в провинции Онтарио. Окончив школу, он поступил в Университет Торонто на факультет богословия — сам Фредерик хотел заниматься искусством, но семья видела в нем будущего служителя церкви. Однако через год он принял неожиданное решение — перевестись на медицинский факультет. В 1916 году, во время Первой мировой войны, Фредерик, как и другие студенты, досрочно получил степень бакалавра и был немедленно отправлен в ряды Канадского армейского медицинского корпуса. Сначала он работал в госпиталях в Англии, а потом был переведен во Францию. Получил боевое ранение под Камбре, едва не лишился руки. За проявленную доблесть был награжден Военным крестом.
Вернувшись в Торонто, Бантинг устроился в детскую клинику, но получал там жалкие крохи. Решил основать собственную клинику в городке Лондон в Онтарио, но не преуспел и устроился на полставки ассистента на кафедру физиологии Университета Западного Онтарио.
Стремление Фредерика заниматься изучением диабета было не случайным — от этой болезни умер друг его детства. Бантинг изучил все, что к тому времени было известно о диабете. Врачи уже знала, что диабет связан с повышением концентрации сахара в крови, а в 1889 году немецкие физиологи Йозеф фон Меринг и Оскар Минковски в опытах на собаках выяснили, что сахар в крови может повышаться при удалении поджелудочной железы. Эти сведения можно было связать с симптомами болезни у людей, поэтому возникло предположение, что сахарный диабет начинается из-за нарушения работы поджелудочной железы. В 1916 году английский физиолог Эдвард Шарпи-Шефер, исследовавший поджелудочную железу, предположил, что все дело может быть в веществе, выделяемом так называемыми островками Лангерганса, и назвал этот гормон инсулином (от лат. insula — остров). Эти открытия так вдохновили врачей, что они бросились лечить людей экстрактами поджелудочной железы коров и свиней. Успеха эта терапия не имела, зато побочных эффектов было предостаточно. Однако стремление найти заветное лекарство осталось: ведь от диабета люди продолжали умирать. Попытки выделить чистый гормон инсулин ни к чему не приводили, и позже выяснилось, что этому мешало еще одно вещество, которое секретировали так называемые ацинарные клетки поджелудочной железы, а именно трипсин, необходимый для процессов пищеварения.
Однажды вечером 30 октября 1920 года Фредерик Бантинг прочитал в медицинском журнале статью Мозеса Баррона, в которой говорилось, что блокада протоков поджелудочной железы желчными камнями приводит к деградации ацинарных клеток; вероятно, к этому же может привести и перевязка протоков, рассуждал автор. Бантинга словно озарило, и он быстро записал в дневнике: «Перевязать протоки поджелудочной у собак. Подождать 6–8 недель. Удалить и экстрагировать». За это время, по его мнению, ацинарные клетки должны погибнуть, и станет возможным выделить инсулин, не разрушенный трипсином.
Не умаляя прозрения Бантинга, отметим, однако, что к такому же выводу в начале века пришел российский физиолог и врач Леонид Соболев. Он перевязывал протоки поджелудочной железы у собак и отмечал, что при этом атрофируется только ее пищеварительная часть, ответственная в том числе за выработку трипсина, но не островки Лангерганса. Он же высказал мысль, что перевязка протоков у новорожденных телят может дать вещество, которое эффективно можно использовать как лекарство от диабета. Увы, Соболев рано умер, не завершив свои исследования. А Бантинг о них скорее всего не слышал.
На следующее же утро воодушевленный Бантинг поделился своими предположениями с профессором Университета Западного Онтарио Миллером. Тот рекомендовал обратиться к специалисту по сахарному диабету в Университете Торонто профессору Джону Маклеоду. Маклеод сначала отнесся к сообщению Бантинга весьма скептически, однако молодой ученый с горящими глазами все же выпросил у него лабораторию для проведения опытов. Маклеод согласился и даже выделил Бантингу помощника — Чарльза Беста, а сам уехал в длительный отпуск. Пока профессор отдыхал, Бантинг с Бестом стремительно прооперировали нескольких собак, перевязав у них протоки поджелудочной железы. Через семь недель удаленные поджелудочные были на две трети меньше обычного размера. Дальнейшие исследования показали, что произошло это в результате гибели ацинарных клеток — надо полагать, вместе с трипсином. «Этот материал разрезали на мелкие кусочки, измельчали песком и экстрагировали нормальным физиологическим раствором», — докладывал позже Бантинг. Экстракт был испытан на собаке с искусственно вызванным путем удаления поджелудочной железы диабетом. После инъекции экстракта уровень сахара в крови больной собаки снизился до нормы, в моче же сахара не наблюдалось. Улучшилось общее клиническое состояние животного, и оно не проявляло признаков скорой кончины.
«Полезные результаты, полученные с этим первым типом экстракта, подтвердили мнение, что трипсин разрушает антидиабетический принцип, и можно было предположить, что, избавившись от трипсина, можно получить активный экстракт», — заключал Бантинг. Затем они с Бестом испробовали еще несколько способов получения экстракта, и Бантинг пришел к выводу, что лучший экстракт может получиться из новорожденных телят, в поджелудочных железах которых гораздо больше островковых клеток и меньше ацинарных. Тем временем исследователь Ибрагим определил, что трипсин появляется только на восьмом месяце внутриутробного развития. В таком экстракте инсулина может быть больше и он будет свободен от трипсина и более активен.
Борьба за приоритет
Бантинг и Бест сообщили о результатах своего исследования в клубе «Физиологического журнала». Вернувшийся из длительного отпуска Маклеод был немало удивлен такой прытью своих подопечных и потребовал повторения эксперимента. Он удался. Маклеод и его коллега Джеймс Коллип активно подключились к работе, занявшись технологией очистки экстракта. Последующие опыты на собаках позволили вплотную приблизиться к клиническим исследованиям.
Первым, кому была сделана инъекция экстракта с инсулином, стал четырнадцатилетний Леонард Томпсон, у которого был ювенильный диабет, или диабет первого типа. (Сейчас известно, что диабет первого типа обусловлен генетическими поломками, а диабет второго типа появляется в основном вследствие неправильного образа жизни.) Леонард буквально был близок к смерти и был похож на скелет, настолько он истощал. Одиннадцатого января 1922 года была сделана историческая инъекция. У Томпсона развилась жуткая аллергия, которая чуть не испортила все дело. Однако после нескольких сессий дополнительной очистки экстракта мальчику сделали вторую инъекцию, после чего больной стал поправляться. Известие об этом быстро разлетелось по всему миру, и в Торонто потянулись больные сахарным диабетом. Многим из них делали спасительные инъекции, а к одной десятилетней девочке, которая впала в кому в поезде, Бантинг приехал на вокзал и прямо там сделал ей укол. Это была счастливая история, девочка выросла и умерла в 61 год, всю жизнь делая инъекции инсулина.
Профессор Маклеод пытался оспорить приоритет Бантинга и Беста. На заседании Общества американских врачей он представил открытие инсулина как свою заслугу. Бантинга это возмутило, и он перестал даже здороваться с Маклеодом.
Уже через год после первого применения инсулина для лечения больного сахарным диабетом Нобелевский комитет решил отметить это событие. Он назвал лауреатами Фредерика Бантинга и Джона Маклеода. Бантинг считал это решение несправедливым, полагая, что он должен был разделить премию с Чарльзом Бестом. Но решение уже было принято. Тогда Бантинг демонстративно разделил свою часть премии с Бестом. Маклеод в ответ — с Джеймсом Коллипом, который внес немалый вклад в технологию очистки экстракта.
Бантинг не запатентовал свое открытие, отдав права Университету Торонто, который не преминул тут же заняться коммерцией. Уже в 1923 году первая лицензия была продана американской компании Eli Lilly. Вскоре на рынок с инсулином вышли датская Novo Nordisk и немецкая Hoechst (ныне Sanofi). Компании выпускали животный инсулин. Первый рекомбинантный инсулин был создан в американской компании Genentech лишь в 1978 году, а в 1982-м он был одобрен FDA.
В истории создания инсулина было целых три Нобелевских премии. Вторую в 1958 году получил Фредерик Сенгер за открытие природы и структуры инсулина, а в 1964-м Нобелевскую премию за определение пространственных структур биологически активных веществ, в том числе инсулина, получила английский биохимик Дороти Кроуфут-Ходжкинс. Инсулин претерпел много модификаций, сейчас известно несколько его видов, он стал гораздо более эффективным и щадящим.
Бантинг же стал всемирно известным. Он был первым канадцем, получившим Нобелевскую премию и самым молодым лауреатом в области медицины и физиологии (32 года). За заслуги он в 1934 году был посвящен в рыцари и получил прибавку «сэр» к своему имени.
После инсулина Бантинг занимался исследованием рака и других заболеваний, но эти работы не были столь успешными. С неудачами его мирило хобби — живопись. Вместе со своим приятелем известным художником Александром Джексоном он часто путешествовал, наслаждаясь природой и своим увлечением. Говорят, после смерти Бантинга его эскизы продавались недешево.
Перед Второй мировой войной он увлекся созданием специальных костюмов для летчиков, которые могли бы уменьшать последствия перегрузок. С этой целью в феврале 1941 года он решил отправиться в Англию и договорился о полете на бомбардировщике, который 21 февраля должен был лететь с Ньюфаундленда в Соединенное Королевство. В полете у самолета отказал двигатель, и он потерпел крушение. Сэр Фредерик Бантинг, майор, умер, прежде чем подоспела помощь.