История открытия инсулина

История открытия инсулина

Долгие годы до открытия инсулина, сахарный диабет считался смертельно опасным заболеванием. Единственным известным методом лечения заболевания, проявляющегося изнурительным выделением большого количества сладкой мочи, являлось соблюдение строгой диеты, предложенной доктором Алленом с резким ограничением потребления углеводов, приводящем к истощению. Такие пациенты могли продлить себе жизнь на несколько лет, но мучительная гибель ждала их впереди неизбежно.

В 60-е годы 18 века немецкий студент Поль Лангерганс, изучая поджелудочную железу, обнаружил «маленькие клетки с блестящим содержимым, расположенные группами хаотично по всей поджелудочной железе». Их функция была неизвестна. В дальнейшем в честь ученого эти группы этих клеток были названы островками Лангерганса. В 1889 году известный ученый Оскар Минковский (1858-1931) обнаружил, что у собак с удаленной поджелудочной железой развивается сахарный диабет. Однако дальнейшие опыты показали, что если перевязать проток, по которому сок поджелудочной железы попадает в кишечник, возникнут трудности с пищеварением, но уровень глюкозы крови повышаться не будет. На основании своих опытов Оскар Минковский сделал выводы, что поджелудочная железа выполняет две функции: вырабатывает пищеварительные соки и вещество, которое выделяется сразу в кровь и регулирует уровень глюкозы. Дело оставалось за малым, выделить это вещество и лекарство от сахарного диабета было бы найдено. Но именно это и не удавалось ученым долгие годы.

В октября 1921 года в канадском городе Торонто Фредерик Бантинг, хирург, совсем недавно получивший диплом врача, прочитал статью доктора Мозеса Бэррона о связи островков Лангерганса и возникновении сахарного диабета. Ссылаясь на работы русского ученого Леонида Васильевича Соболева, доктор Бэррон описывал клинический случай, когда проток поджелудочной железы блокировался камнем, что приводило к повреждению ткани органа, но островковые клетки оставались целыми. Бантинг загорелся идеей выделить эти клетки. Он предположил, что пищеварительные соки поджелудочной железы могут быть губительны для островковых клеток.

В своем дневнике он написал:

  • перевязать проток поджелудочной железы у собаки. Дождаться полной атрофии ткани органа, сохраняя островковые клетки живыми;
  • постараться максимально изолировать эти клетки от пищеварительных соков и выделить их.

Фредерик Грант Бантинг.

Из книги «Открытие инсулина» 1982, Майкл Блисс, Издательство университета Чикаго.

В начале 1921 года Бантинг обратился с своей идеей к профессору университета Торонто Джону Маклеоду, одному из виднейших ученых того времени, изучавших сахарный диабет. Маклеод не разделял энтузиазма Бантинга, к тому времени в мире было предпринято множество попыток выделить островковые клетки куда более опытными учеными и все они не привели к успеху. Однако, Фредерику Бантингу удалось убедить Маклеода дать его идее шанс, молодому ученому выделили крохотную плохо оборудованную лабораторию и 10 собак. Также к Бантингу был прикреплен помощник студент-медик Чарльз Бест. Эксперимент начался летом 1921 года.

Джон Маклеод.

(Журнал лабораторной и клинической медицины, номер 20, стр. 1934-35).

К началу опытов ни Бантинг, ни Бест не обладали выдающимися теоретическими знаниями и практическими навыками. Профессор Маклеод обучил Беста оперативному удалению поджелудочной железы, а также дал ряд практических советов, а вскоре он уехал в летний отпуск в родную Шотландию. Так же в это время появился новый метод определения концентрации глюкозы крови, требовавший всего 0,2 мл крови, а не 25 мл как раньше. Данный прорыв сыграл огромную роль в открытии инсулина, так как без определения уровня глюкозы крови оценить эффективность полученного вещества было сложно, а частые анализы крови старыми методами приводили к изнурению и без того слабых больных.

Бантинг и Бест начали свои эксперименты с удаления поджелудочной железы у подопытных собак, это приводило к росту уровня глюкозы крови, появлению частого мочеиспускания, жажде и потере веса. У собак развивался сахарный диабет.

У другой группы собак был перевязан проток поджелудочной железы, часть, вырабатывающая пищеварительные соки атрофировалась. У подопытных собак вырезали поджелудочную железу и замораживали в растворе солей, затем фильтровали. Изолированную субстанцию назвали «айлетин». Полученное вещество вводили собакам с сахарным диабетом, уровень глюкозы крови снижался. Получая несколько инъекций в день у собак исчезали симптомы сахарного диабета, они выглядели здоровыми и сильными. Бантинг и Бест показали полученные результаты Маклеоду, он был поражен, однако потребовал проведения дополнительных тестов для подтверждения результата.

Фредерик Бантинг и Чальз Бест на крыше университета Торонто, 1921 год.

Ученые понимали, что для дальнейших исследований им требуется большее количество действующего вещества, было решено использовать поджелудочные железы крупного рогатого скота. Количество успешных экспериментов увеличилось, Маклеод осознал, что ученые стоят на пороге крупнейшего открытия и выделил для экспериментов более крупную лабораторию, снабдив её всеми необходимыми ресурсами. Он также предложил назвать полученное вещество инсулин. Эксперименты продолжались.

В конце 1921 года к группе ученых присоединился еще один участник — биохимик Бертрам Коллип. Его целью стало очистить полученное вещество, так чтобы его можно было использовать для лечения людей. Также в ходе исследования ученые пришли к выводу, что можно использовать целую поджелудочную железу, не прибегая к длительному процессу атрофии её пищеварительной части.

Ученые стремились начать использование инсулина у людей. Бантинг и Бест пробовали вводить инсулин себе, но кроме слабости и озноба, никаких других проявлений не обнаружили. 11 января 1922 года в Торонто впервые был введен инсулин 14-летнему мальчику, Леонарду Томпсону, страдающему сахарным диабетом, единственным лечением которого была истощающая гипоуглеводная диета. К сожалению, первая инъекция не привела к желанным результатам, уровень глюкозы крови снизился, но незначительно, место инъекции воспалилось. Биохимик Бертрам Коллип продолжил свою работу по очистке инсулина. 23 января была вновь сделана инъекция инсулина тому же пациенту. Результат был ошеломляющий, уровень глюкозы опустился с 29 ммоль/л до 6,7 ммоль/л. Пациент чувствовал себя лучше с каждым днем, постепенно набирая силы и вес. Ученые продолжили тестирования инсулина на других пациентах с сахарным диабетом.

Новости об открытии инсулина быстро перелетели океан, и в 1923 году Нобелевский комитет наградил Бантинга и Маклеода Нобелевской премией в области физиологии и медицины. Это был грандиозный успех. Однако Фредерик Бантинг был разъярен решением Нобелевского комитета, он считал, что успех должны разделить он и Чарльз Бест. Чтобы отдать должное вкладу Беста в открытие инсулина, Бантинг отдал ему половину своей части Нобелевской награды, Маклеод, в свою очередь, разделил свою часть с Бертрамом Коллипом. Споры о справедливости вручения Нобелевской премии не утихали долгое время. Несмотря на то, что многие современники считали, что Маклеод премию не заслужил, его вклад в открытие инсулина нельзя отрицать, ведь именно он дал идее Бантинга ход, снабдив его лабораторией и давая ценные советы с самого начала исследования. Также необходимо признать, что без связей профессора Маклеода, весть об открытии не распространилась так широко и, возможно, имена других людей стояли за открытием инсулина.

Бантинг и Маклеод получили патент на свое изобретение, который за 1 доллар продали университету Торонто, все деньги от использования которого поступали в фонд, финансирующий научные исследования.

Вскоре после открытия компания Элай Лилли начала широкое изготовление вещества. К 1923 фирма выпускала количество инсулина, достаточное чтобы снабдить всех пациентов Североамериканского континента. В Европу инсулин привез нобелевский лауреат Август Крох.

Несмотря на то, что инсулин не является лекарством от сахарного диабета, его открытие является одним из величайших прорывов науки ХХ века. Сахарный диабет перестал быть приговором, означающим что человеку осталось жить максимум несколько месяцев в мучениях. Люди с сахарным диабетом получили шанс прожить счастливую, долгую жизнь.

По данным Международной Федерации Диабета с сахарным диабетом в настоящее время живут 542000 детей до 14 лет, 415 миллионов взрослых, а к 2040 году по прогнозам, количество людей с диабетом достигнет 642 миллионов человек 1 .

Увеличение числа людей с сахарным диабетом, безусловно, связано с изменением стиля жизни (уменьшение физической активности), пищевых привычек (употребление пищи, богатой легкоусвояемыми углеводами, жирами животного происхождения), но в то же время, свидетельствует о том, что благодаря открытию современных сахароснижающих препаратов, созданию способов контроля за заболеванием, разработке алгоритмов диагностики и лечения осложнений сахарного диабета, стала расти и продолжительность жизни людей с диабетом, не говоря уже о улучшении ее качества.

Читайте также:  Можно ли квашеную капусту при гепатите с

Человечество знает о сахарном диабете вот уже 3,5 тысячи лет (как известно, первый трактат, описывающий заболевание, египетский «Папирус Эрбес», датируется 1500г. д.н.э.), однако прорыв в лечении этого серьезного заболевания произошел лишь около 90 лет назад, когда сахарный диабет, в том числе и первого типа, перестал быть смертным приговором.

Предпосылки создания инсулина

Еще в 19 веке при аутопсии пациентов, умерших от диабета, было замечено, что во всех случаях поджелудочная железа была сильно повреждена. В Германии 1869г Пауль Лангерганс открыл, что в тканях поджелудочной железы, есть определенные группы клеток, не участвующие в продукции пищеварительных ферментов.

В 1889г в Германии, физиолог Оскар Минковски и врач Джозеф фон Меринг, экспериментально доказали, что удаление поджелудочной железы у собак ведет к развитию диабета. Это позволило им предположить, что поджелудочная железа выделяет определенное вещество, отвечающее за метаболический контроль в организме 2 . Гипотеза Минковски и Меринга находила все новые и новые подтверждения, и уже к первому десятилетию XX века в результате изучения взаимосвязи между диабетом и повреждением островков Лангерганса поджелудочной железы, открытия эндокринной секреции, было доказано, что определенное вещество, выделяемое клетками островков Лангерганса, играет ведущую роль в регуляции углеводного обмена 3 . Возникла идея, что если это вещество будет выделено, то его можно будет использовать для лечения сахарного диабета, однако результаты продолжения опытов Минковски и Меркинга, когда собакам после удаления поджелудочной железы вводили ее экстракт, что в ряде случаев вело к уменьшению глюкозурии были не воспроизводимыми, а само введение экстракта вызывало повышение температуры и другие побочные эффекты.

Введение экстракта поджелудочной железы пациентам с диабетом практиковали такие европейские и американские ученые, как Георг Зульцер, Никола Паулеско 4 , Израиль Клейнер, однако из-за большого количества побочных эффектов и проблем, связанных с финансированием, им не удалось довести эксперименты до конца.

Идея Фредерика Бантинга

В 1920 г. Фредерик Бантинг, 22-летний хирург пытался открыть свою практику в небольшом канадском городке, а попутно преподавал в Университете Западного Онтарио. В понедельник, 31 октября Бантинг должен был рассказывать студентам об обмене углеводов – теме, в которой он сам силен не был, и для того, чтобы лучше подготовиться, поздним воскресеным вечером Бантинг читал только что вышедшую статью М. Баррона, в которой описывалась блокада панкреатического протока желчными камнями и развивающаяся вследствие этого атрофия ацинозных клеток (клеток, отвечающих за экзокринную функцию) 2 . Той же ночью Бантинг записал возникшую у него идею: «Перевязать протоки поджелудочной железы у собак. Дождаться атрофии ацинусов, выделить секрет из островковых клеток, чтобы облегчить глюкозурию» 5 .Так и не сумев добиться практики, Бантинг отправился в Университет Торонто, свою альма-матер, где обратился к профессору Джону Маклеоду, одному из ведущих специалистов по метаболизму углеводов. Несмотря на то, что профессор воспринял идею Бантинга без энтузиазма, он выделил хирургу лабораторию с минимум оборудования и 10 собак. Ассистентом Бантинга стал по жребию студент Чарльз Бест. Летом 1921 года эксперимент начался.

Бантинг и Бест начали свои исследования с удаления поджелудочной железы у собак. У части животных исследователи удаляли поджелудочную железу, у других перевязывали панкреатический проток и удаляли железу через некоторое время. Затем атрофированная поджелудочная железа помещалась в гипертонический раствор и замораживалась. Полученную в результате этого после разморозки субстанцию вводили собакам с удаленной поджелудочной железой и клиникой сахарного диабета. Исследователи зафиксировали снижение уровня глюкозы, улучшение самочувствия животного. Профессор Маклеод был впечатлен результатами и решил продолжить работу, чтобы доказать, что «панкреатический экстракт» Бантинга и Беста действительно работает.

Новые результаты экспериментов с использованием поджелудочных желез крупного рогатого скота, позволили понять, что можно обойтись без сложной процедуры перевязки панкреатического протока.

В конце 1921 к команде исследователей присоединился Бертен Коллип, биохимик. С его помощью, используя фракционное осаждение с различными концентрациями спирта и другие методы очистки, были получены экстракты островков поджелудочной железы, которые могли быть безопасно введены в организме человека. Это эффективное и нетоксичное вещество и использовалось в первых клинических испытаниях 6 .

Клинические испытания

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

Первым пациентом с диабетом, получившим инсулин 11 января 1922г. стал 14-летний мальчик Леонард Томпсон. После первой инъекции 15 мл инсулина никаких существенных изменений в состоянии пациента отмечено не было, незначительно снизился уровень глюкозы в крови и в моче, кроме того, у пациента развился стерильный абсцесс. Повторная инъекция была проведена 23 января и в ответ на нее у пациента нормализовался уровень глюкозы крови, уменьшилось содержание глюкозы и кетонов в моче, мальчик сам отметил улучшение собственного самочувствия 7 .

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 жесточайшей диете (около 400 ккал в день). На терапии инсулином Элизабет прожила до 73 лет и родила троих детей.

Нобелевская премия

В 1923г Нобелевский Комитет присудил премию в области физиологии и медицины Бантингу и Маклеоду, это произошло всего через 18 месяцев после первого доклада о препарате на собрании Ассоциации Американских Врачей (Association of American Physicians). Это решение обострило и без того непростые отношения между учеными, т.к. Бантинг считал, что вклад Маклеода в изобретение инсулина весьма преувеличен, по мнению Бантинга премия должна была быть разделена между ним и его ассистентом Бестом. Чтобы восстановить справедливость Бантинг разделил свою часть премии с Бестом, а Маклеод с биохимиком Коллипом 8 .

Патент на создание инсулина, принадлежавший Бантингу, Бесту и Коллипу, ученые продали за 3 доллара Университету Торонто. В августе 1922 г. было заключено соглашение о сотрудничестве с фармацевтической компанией Eli Lilly и С о , которая помогла наладить производство лекарства в промышленных масштабах.

С момента изобретения инсулина прошло уже более 90 лет. Совершенствуются препараты этого гормона, с 1982 г. пациенты получали уже человеческий инсулин, а в 90-х годах появились аналоги человеческого инсулина – препараты с различной продолжительностью действия, однако мы должны помнить о людях, стоявших у истоков создания этого препарата, ежедневно спасающего жизнь миллионам людей.

Список литературы

  1. IDF diabetes atlas 7th Edition. Available at: http://www.diabetesatlas.org/.
  1. Bliss M. The history of insulin. Diabetes Care 1993;16 Suppl 3:4-7. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8299476.
  1. Bliss M. The discovery of insulin: the inside story. Publ. Am. Inst. Hist. Pharm. 1997;16:93-9. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11619903.
  1. Karamitsos DT. The story of insulin discovery. Diabetes Res. Clin. Pract. 2011;93 Suppl 1:S2-8. doi:10.1016/S0168-8227(11)70007-9.
  1. Banting Notebook: 1920-21. Fisher Rare Book Library, University of Toronto, Toronto, Canada.
  1. Stylianou C, Kelnar C. The introduction of successful treatment of diabetes mellitus with insulin. J. R. Soc. Med. 2009;102(7):298-303. doi:10.1258/jrsm.2009.09k035.
  1. Rosenfeld L. Insulin: discovery and controversy. Clin. Chem. 2002;48(12):2270-88. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12446492.
  1. de Herder WW. Heroes in endocrinology: Nobel Prizes. Endocr. Connect. 2014;3(3):R94-R104. doi:10.1530/EC-14-0070.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

«Чтобы больной мог доверить самому себе свою собственную жизнь, ему нужно отлично овладеть определением дозы и введением инсулина», — говорил Дж. Маклеод, за открытие инсулина в 1923 году удостоенный Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Инсулинотерапия — один из важнейших методов лечения сахарного диабета (при диабете 1-го типа — ведущий). Именно благодаря ей диабет перестал быть смертельной болезнью, за считанные месяцы приводящей к гибели человека. Как мы уже знаем, впервые инсулин применили для лечения в 1922 году, и путь к этому был непростым.

Началось все с того, что в 1889 году Оскар Минковски и Джозеф фон Меринг вызвали у собаки экспериментальный сахарный диабет, удалив ей поджелудочную железу. В 1901 году русский патологоанатом Леонид Соболев доказал, что диабет связан с нарушением в работе не всей поджелудочной железы, а только той ее части, которая называется островками Лангерганса Он же предположил, что именно эти островки содержат некое вещество, которое регулирует углеводный обмен. Выделить данное вещество в чистом виде Соболеву не удалось.

Читайте также:  Геморройные узлы лечение народными средствами

Первые попытки сделать это предпринял в 1908 году Георг Людвиг Цюльцер. Немецкий специалист смог выделить из поджелудочной железы экстракт, которым он небезуспешно попытался лечить умирающего от диабета больного — состояние пациента временно улучшилось. Однако экстракт закончился, и человек умер. В 1911 году Цюльцер попробовал запатентовать свое открытие, но сразу сделать это не смог, а во время Первой мировой войны его лаборатория была закрыта Примерно в это же время, в 1911 — 1912 годах, Е. Скотт, работая в Чикагском университете, использовал водный экстракт поджелудочной железы для лечения собак с экспериментально вызванным сахарным диабетом и отметил, что уровень сахара в крови лабораторных животных несколько снижался. Впрочем, и Скотту не суждено было довести дело до логического завершения — его руководитель оказался человеком недальновидным и прекратил работу лаборатории в этом направлении. Не повезло и Израэлю Кляйнеру, который работал над данной проблемой в 1919 году в Рокфеллеровском университете: экономический кризис, последовавший за Первой мировой войной, прервал его исследования.

Ф. Г. Бантинг (1891-1941)

У Фредерика Гранта Бантинга были свои счеты с сахарным диабетом — от этой болезни умер его друг. Окончив медицинскую школу в Торонто и отслужив военным хирургом на полях Первой мировой, он стал ассистентом профессора в медицинской школе университета Западного Онтарио. В октябре 1920 года, читая медицинскую статью о перевязке выводных протоков поджелудочной железы, Бантинг решил попробовать использовать этот способ для получения вещества железы, обладающего сахаропонижающими свойствами. С просьбой предоставить ему лабораторию для проведения опытов он обратился к профессору Торонтского университета Джону Маклеоду. Старший коллега был лучше знаком с исследованиями в данной области и считал их неперспективными, но молодой ученый оказался так настойчив, что отказать ему Маклеод не смог.

Профессор предоставил Бантингу не только лабораторию, но и десять собак, а самое главное — выделил помощника. Им стал студент старшего курса Чарлза Бест, в совершенстве владевший методами определения сахара в крови и моче (тогда это было совсем не так просто, как сегодня). Для прочего обеспечения исследований Бантинг продал все свое имущество (история умалчивает, каковы были его размеры, но на опыты хватило). Пока Маклеод отдыхал в Шотландии, Бантинг и Бест перевязывали протоки поджелудочных желез собак и напряженно ждали результатов. В августе 1921 года им удалось выделить вожделенную субстанцию. Введение этого вещества собаке, лишенной собственной поджелудочной железы и умиравшей от кетоацидоза, заметно улучшило состояние животного, уровень сахара в крови снизился.

К этому времени вернулся Маклеод. Узнав о результатах молодых ученых, он бросил все силы лаборатории на дальнейшую разработку темы. Выделение субстанции, которую первоначально назвали айлетином (в другой транскрипции — илетином), из поджелудочных желез собак было чрезвычайно трудоемким процессом, потому что молекулу айлетина разрушали пищеварительные ферменты. Бантинг предложил использовать для этих целей железу плодов телят, у которых инсулин уже вырабатывался, а пищеварительные ферменты, затруднявшие выделение инсулина, еще нет. Получилось, и работа пошла быстрее. Главное, что айлетин телят помогал собакам, несмотря на видовые различия. Однако препарат вызывал серьезные побочные реакции, связанные с наличием в нем белков и других веществ.

Маклеод пригласил в группу биохимика Джеймса Коллипа, который занялся очисткой айлетина. Результат не заставил себя долго ждать: 11 января 1922 года была сделана первая инъекция айлетина умиравшему от диабета 14-летнему Леонарду Томпсону. Как говорится, первый блин вышел комом: на введение препарата у подростка развилась аллергическая реакция — степень очистки оказалась недостаточной. Коллип засел в лаборатории: Леонард угасал на глазах, времени оставалось все меньше и меньше. Через 12 дней предприняли вторую попытку. На этот раз все прошло удачно, и мир получил новое лекарство. Маклеод предложил Бантингу назвать его инсулином (от лат. insula — остров, впервые это название прозвучало в 1910 году: эндокринолог Эдвард Шарпей-Шафер назвал так некое вещество, нехватка которого, по его предположениям, вызывает диабет). Так мы теперь и называем это чудо-лекарство.

Леонард Томпсон, который к началу лечения в свои 14 лет весил 25 кг, прожил еще 13 лет относительно активной жизни и умер от тяжелой пневмонии (антибиотиков тогда не существовало, и смертность от пневмоний была высокой). Бессребренник Бантинг передал права на патент на новое лекарство Торонтскому университету, получив за это один доллар. Ему было важнее, что он успел спасти жизнь своему второму другу, врачу Джо Джилькристу.

Потребность в инсулине оказалась чрезвычайно высокой. Бантинг получал пачки писем с просьбой помочь умирающим людям… Между тем первый инсулин продолжал давать побочные реакции — в месте введения были инфильтраты (уплотнения) и даже абсцессы. Один из знакомых Бантинга — бизнесмен Эли Лилли — выкупил патент у университета Торонто (одновременно с ним лицензию получила и датская компания «Ново-Нордиск») и начал промышленное производство инсулинов, вкладывая при этом немалые средства в совершенствование их очистки. Создателем «Ново-Нордиск» был врач Август Крог, жена которого стала одной из первых пациенток Бантинга. Фармацевтические компании «Эли Лилли» и «Ново-Нордиск» до сих пор являются одними из ведущих в этой области.

Справедливости ради надо отметить, что в 1921 году, за несколько месяцев до Бантинга и Беста, румынский исследователь Николае Паулеску опубликовал результаты своей работы, в которой описывал действие полученного им из поджелудочной железы собаки вещества, которое он назвал панкреатином (сейчас этим термином обозначают комплекс пищеварительных ферментов поджелудочной железы). Но история распорядилась так, что эти публикации научная общественность не заметила. Вспомнили о них значительно позже…

В 1923 году за создание инсулина Бантинг и Маклеод получили Нобелевскую премию. Почему вместе с ними ее не присудили Бесту и Коллипу? Спросить бы у членов жюри, но… Возмущенный Бантинг сначала даже не хотел принимать награду, но потом передумал и полученные деньги разделил пополам с Бестом. То же самое сделал Маклеод — половину премии он передал Коллипу.

Хотя осадок, конечно же, остался. В дальнейшем группа исследователей распалась — Бантингу казалось (а может быть, так оно и было?), что Маклеод занижает его роль в открытии инсулина, а Коллип поддерживает в этом споре профессора.

Так или иначе, инсулин стал жить своей, отдельной от создателей, жизнью. Маклеод читал лекции в университете Абердина в Шотландии, где долгие годы заведовал кафедрой физиологии.

Бантинг, которому была определена пожизненная пенсия, в 1923 году стал доктором наук, профессором, руководил институтом имени Бантинга и Беста, был избран членом Лондонского королевского общества, имел много других почетных званий и регалий, что, впрочем, не помешало ему увлечься авиационной медициной. В 1941 году во время рабочего полета, связанного с организацией медицинской помощи в войсках, он погиб в авиакатастрофе под Ньюфаундлендом.

В память и благодарность этому человеку Всемирная организация здравоохранения объявила 14 ноября — день рождения Фредерика Бантинга — днем борьбы против сахарного диабета.

Между тем работа продолжалась. Первые инсулины были все-таки плохо очищенными, дозы — невыверенными, средств контроля уровня глюкозы имелось недостаточно. Гипогликемия, абсцессы на месте ведения препарата, аллергические реакции — все это заставляло непрерывно совершенствовать инсулины.

Первые из них имели еще один недостаток — очень короткое время действия. Их приходилось вводить часто, поэтому ученые задумались, как продлить действие инсулина так, чтобы избавить пациентов от многократных инъекций в течение дня. В поисках вещества, замедляющего всасывание инсулина, а следовательно, продлевающего его действие, испробовали много вариантов: лецитин, гуммиарабик, холестерин… Все было безрезультатно.

Пробовали обрабатывать инсулины кислотными составами, чтобы защитить от разрушительного воздействия пищеварительных ферментов поджелудочной железы.

Кроме того, кислая среда удлиняла всасывание и тем самым продлевала время действия инсулина. Тоже неудача — «кислые» инсулины вызывали множество местных реакций: покраснение, боль, инфильтраты.

Дальнейшие усилия разработчиков были направлены на нейтрализацию раствора и улучшение степени очистки. В 1936 году датскому исследователю Хагедорну удалось создать первый инсулин с нейтральной кислотностью, а еще через 10 лет упорного труда был получен «продленный» инсулин, который назвали нейтральным иротамином Хагедорна (НПХ). Он и сегодня активно используется во всем мире.

Читайте также:  Новорожденный как будто давится чем то

Получен НПХ был при добавлении к очищенному свиному инсулину особого белка — протамина, выделенного из молок лососевых рыб.

Протамин обладает щелочными свойствами и замедляет всасывание инсулина из подкожного жирового слоя. За всю многолетнюю историю применения протамин-инсулинов есть лишь несколько сообщений о развитии аллергических реакций на него.

Еще одним способом продлить всасывание инсулина стало добавление к протамин-инсулину цинка (инсулин-цинк-суспензия — ИЦС или протамин-цинк-инсулин — ПЦИ), причем длительность действия зависит от состояния инсулина если он имеет кристаллическое строение, препарат работает дольше, если не кристаллическое (аморфное) — короче.

Первым препаратом ИЦС стал инсулин Ленте, состоящий из 3 частей свиного аморфного и 7 частей бычьего кристаллического инсулина. Позднее был создан Монотард — в его составе только свиной инсулин — 3 части аморфного и 7 частей кристаллического.

В ИЦС инсулина значительно меньше, чем протамина, поэтому их нельзя смешивать с «коротким» инсулином: последний свяжется свободным протамином, и вся смесь превратится в инсулин продленного действия. Препараты НПХ содержат равные количества инсулина и протамина, в связи с чем «короткому» инсулину в смеси с ними ничто не угрожает. С этим свойством связано еще одно название НПХ — изофан-инсулин (от лат. isophan — равный). Эти препараты сохранялись в организме длительно — 12 часов и больше.

На радостях было решено перейти на 1—2-разовый режим введения инсулина, но продление работы инсулинов сыграло с пациентами злую шутку: массовый перевод на разовую инъекцию в сутки привел у многих к резкому ухудшению контроля уровня сахара и, соответственно, декомпенсации течения болезни. Оказалось, что этот вариант годится не для всех — при диабете 1-го типа добиться контроля сахара таким путем не удавалось: либо дозы были малы и гликемия продолжала зашкаливать, либо дозы были высоки, и тогда эпизоды гипогликемии следовали один за другим. Середины не получалось. Стало ясно, что нужны и «короткие», и «продленные» инсулины.

Это мы сейчас знаем о базальной и послепищевой секреции глюкозы и инсулина, а тогда до этого было еще далеко, и ученые во многом шли, что называется, на ощупь. Так был сделан вывод о необходимости индивидуального подбора схемы инсулино-терапии каждому пациенту. Кроме протамина и цинка в инсулины стали добавлять вещества с дезинфицирующими свойствами, благодаря которым содержимое флакона длительное время остается стерильным и при повторном использовании инсулинового шприца или иглы для шприца-ручки никакие бактериальные осложнения не развиваются. Эти вещества присутствуют в инсулине в столь малых концентрациях, что не оказывают никакого воздействия на организм человека.

Компании, производящие инсулины, применяют в качестве консервантов разные вещества, поэтому рекомендуется пользоваться одновременно «коротким» и «продленным» инсулином одной фирмы. Впрочем, если такой возможности нет, не исключена комбинация препаратов разных производителей, даже при введении в одном шприце, — главное, чтобы «продленный» инсулин не содержал цинк.

Инсулину повезло, как никакому другому белку, — за разработки, связанные с ним, присудили еще две Нобелевские премии: в 1958 году награды удостоился химик Фредерик Сенгер — ему удалось полностью расшифровать аминокислотный состав инсулина, причем не только человека, но и различных видов животных, а в 1964 году лауреатом стала Дороти Кроуфорт-Ходжкин, изучившая пространственное строение молекулы инсулина.

Мы уже говорили о том, что инсулин — это белок, а значит, он состоит из цепочки последовательно соединенных аминокислот. Коровий инсулин отличается от человеческого тремя аминокислотами, свиной — одной. Изучалась также возможность использовать инсулины других животных, в частности китов, и рыб. Начиная с 80-х годов прошлого столетия от коровьего инсулина стали отказываться. Почему он перестал устраивать специалистов? Дело в том, что чем больше отличие в строении и составе молекулы, тем чаще в организме человека на чужеродный инсулин вырабатываются иммунные комплексы, которые, с одной стороны, блокируют сахароснижающее действие инсулина (инсулин связывается появившимися к нему антителами), а с другой — сами откладываются на внутренних стенках сосудов, усиливая их повреждение. Вроде бы жизнь продлевается, но в то же время ускоряется и развитие осложнений диабета Предпочтение всегда отдавали свиным инсулинам, хотя и они были не без погрешностей.

Продолжались активные поиски способов синтеза инсулина, который бы полностью повторял строение такового у человека. В результате многолетних исследований в 1978 году инсулин стал первым человеческим белком, который удалось синтезировать методами генной инженерии.

Как только научились получать человеческий инсулин, от свиного тоже стали постепенно отказываться. В настоящее время во многих странах мира получение препаратов из органов животных запрещено по этическим соображениям, тем не менее свиной инсулин еще очень широко используется, особенно в развивающихся государствах, что связано с относительно невысокой стоимостью этого препарата.

В нашей стране сейчас в арсенале эндокринолога находятся преимущественно высококачественные человеческие инсулины. Получают их разными способами: полусинтетическим, когда в молекуле свиного инсулина не подходящая нам аминокислота аланин заменяется на аминокислоту треонин (тем самым добиваются полной идентичности полученного продукта человеческому инсулину), и биосинтетическим, когда методами генной инженерии «заставляют» кишечную палочку или дрожжевые грибы синтезировать проинсулин, от которого в дальнейшем отщепляют уже знакомый нам С-пептид.

Технология последнего способа примерно такова в ДНК кишечной палочки или дрожжевого гриба встраивают ген проинсулина человека, и клетка-хозяин новой ДНК начинает синтезировать человеческий проинсулин. Далее от него отщепляют С-пептид, оставшийся инсулин очищают от примесей белков клетки-хозяина, стабилизируют и пролонгируют с помощью протамина или цинка (если речь идет о «продленном» инсулине), вводят консерванты, все это расфасовывают и получают то, что нужно, — рекомбинантный генноинженерный человеческий инсулин. Именно эти варианты инсулина используются в наши дни наиболее часто. В последние годы стали разрабатывать и активно применять на практике так называемые аналоги человеческого инсулина: у них аминокислотный состав такой же, как у последнего, но изменена очередность соединения аминокислот. Это позволило изменить основные характеристики действия: время начала, время наступления пика и его выраженность, а также длительность.

Таблица № 61. Инсулины, применяемые у пациентов с сахарным диабетом (по Дедову И.И., Шестаковой М.В., 2009)

Вид инсулина

Международное непа­тентованное название

Торговые названия, зарегистрированные в Российской Федерации

Время действия

начало, через

пик, через

длительность

Ультракороткого

действия

Инсулин лизпро Инсулин аспарт Инсулин глулизин Хумалог

Апидра

5-15 минут 1-2 часа 4-5 часов Короткого

действия

Инсулин растворимый человеческий генноин­женерный Актрапид НМ Хумулин Регуляр Инсуман Рапид Биосулин Р Инсуран Р Генсулин Р Гансулин Р Ринсулин Р Хумодар Р 20-30 минут 2-4 часа 5-6 часов Средней

продолжительности

Изофан-инсулин

генноинженерный

Протафан НМ Хумулин НПХ Хумалог Базаль Инсуман Базаль Инсуран НПХ Биосулин Н Генсулин Н Гансулин Н Ринсулин ПХН Хумодар Б 1,5 часа 6-10 часов 12-16 часов Длительного

инсулина человека)

Инсулин гларгин Инсулин детемир Лантус

Левемир

1 час

2 часа

Нет

Не выражен

24 часа 16-24 часа

Таблица № 62. Комбинированные инсулины

Международное непатентованное

Торговые названия, Содержание Содержаие

Время действия

название

зарегистрированные «короткого» «продленного» (начало, пик, в Российской Федерации инсулина, % инсулина,%

длительность)

Инсулин двухфазный человеческий Микстард НМ 30 30 70 Такие же, как у каждого генноинженерный Хумулин М3 30 70 из входящих в их состав Инсуман Комб 25 ГТ 25 75 инсулинов Биосулин 30/70 30 70 Генсулин МЗО 30 70 Гансулин ЗОР 30 70 Хумодар К25-100 30 70 Двухфазный инсулин лизпро Хумалог Микс 25 25 25 Такие же, как у каждого Хумалог Микс 50 50 50 из входящих в их состав 30 70 инсулинов Двухфазный инсулин аспарт Новомикс 30 Новомикс 50 50 50 Новомикс 70 70 30

Инсулин выпускают во флаконах и в картриджах — специальных узких колбочках-гильзах. Из флаконов инсулин набирают инсулиновыми шприцами, а картриджи используют в шприц-ручках.

При диабете 2-го типа могут быть полезны стандартные комбинации «коротких» и «продленных» инсулинов. Пока мы только знакомимся с их названиями, а о том, как ими пользоваться, поговорим немного позже.

Ссылка на основную публикацию
Зуд кожи живота причины
Зуд в области живота может появится из-за влияния раздражающих внешних (погодных, бытовых) условий, а также внутренних (питания, микротравм) факторов или...
Заболевание крови лимфома
При лимфоме симптомы у взрослых и детей должны послужить поводом для обследования и начала лечения, потому очень важно знать «врага...
Заболевание кожи моллюски
Контагиозный моллюск МКБ-10 B 08.1 08.1 МКБ-10-КМ B08.1 МКБ-9 078.0 078.0 МКБ-9-КМ 078.0 [1] [2] DiseasesDB 8337 MedlinePlus 000826 eMedicine...
Зуд кожи при онкологии
Кожный зуд иногда бывает не только сигналом заболевания кожи, застоя желчи или аллергии, но еще и паранеопластическим признаком онкологического недуга....
Adblock detector