XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Сахарный диабет – эндокринное заболевание, связанное с нарушениями усвоения глюкозы ввиду абсолютной или относительной недостаточности инсулина. На протяжении многих веков люди безуспешно пытались найти средство, которое могло бы излечить больных с нарушениями усвоения глюкозы, и постановка диагноза «сахарный диабет» означала для пациента отсутствие шансов на выздоровление. Поскольку инсулин обеспечивает усвоение глюкозы всеми тканями организма, что необходимо для существования человека, то ввиду недостаточности данного гормона самым частым исходом заболевания «сахарный диабет» на протяжении длительного времени являлась смерть.

Миллионы жизней были спасены благодаря открытию канадского ученого Ф.Г. Бантинга, который совместно с коллегой профессором Дж. Маклеодом были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине за работу по получению инсулина.

Фредерик Грант Бантинг родился 14 ноября 1891 года в городе Аллистон провинции Онтарио в семье фермеров. Окончив школу, Фредерик в 1912 году по настоянию родителей приступил к учебе на богословском факультете университета Торонто. После того как сестра и близкий друг Ф. Бантинга скончались от диабета, он задумался о поиске средства для борьбы с этим заболеванием и потому принял решение поступить на медицинский факультет.

Почти сразу после окончания Торонтского университета в 1916 году он был отправлен на фронт и участвовал в боевых действиях во время Первой мировой войны, где в 1919 году получил серьезное ранение и был направлен на лечение в один из лондонских военных госпиталей. За проведенное там время Фредерик изучил большое количество книг по медицине, уделяя наибольшее внимание рассмотрению сахарного диабета как важнейшей патологии организма, требующей лечения, поскольку мысль о поиске лекарства против этого заболевания не покидала будущего великого первооткрывателя с детства [4].

После реабилитации Ф. Бантинг вернулся в Канаду и стал преподавать в университете Западного Онтарио на кафедре анатомии и физиологии, куда устроился работать в качестве младшего преподавателя. Параллельно он разрабатывал план по исследованию функций поджелудочной железы, а также механизмов развития сахарного диабета. Согласно его плану, для выделения гормонов поджелудочной железы требовалось добиться ее атрофии, использовав перевязку выводных протоков, с сохранением островков Лангерганса в неизменном состоянии, и получить таким образом чистый экстракт этих островковых клеток. Для постановки данного эксперимента были необходимы ассистенты, подопытные собаки и лаборатория с необходимой аппаратурой. Так как Ф. Бантинг не располагал подобными ресурсами, он был вынужден обратиться за помощью к известному специалисту по сахарному диабету – Джону Маклеоду, который был заведующим кафедрой физиологии в университете Торонто. Профессор Маклеод был осведомлен о возможных неудачах с получением гормонов поджелудочной железы в чистом виде и поначалу не допустил Ф. Бантинга в свою лабораторию. Тем не менее будущий первооткрыватель инсулина не оставлял попыток осуществить продуманный им эксперимент и весной 1921 года снова обратился к Дж. Маклеоду с просьбой разрешить поработать в лаборатории в течение некоторого периода времени, не превышающего двух месяцев. Поскольку в это время необходимая лаборатория была свободной, профессор позволил Ф. Бантингу работать в ней, предложив в помощь Чарльза Беста, являвшегося на тот момент студентом 5 курса и обладавшего достаточными знаниями методов определения концентрации глюкозы в крови и в моче.

Сущность эксперимента Ф. Бантинга заключалась в следующем. Нескольким подопытным собакам перевязывали протоки поджелудочной железы, после чего ожидали ее атрофии. Начав постановку экспериментов, исследователь узнал, что множество ученых до него потерпели неудачи в получении инсулина, но продолжил свою работу.

27 июля 1921 года эксперимент Ф. Бантинга и Ч. Беста завершился успешно. Подопытному животному с удаленной поджелудочной железой, находящемуся в прекоме, был введен экстракт атрофированной поджелудочной железы. Уже через несколько часов у собаки начал снижаться уровень глюкозы в крови и моче, также исчез ацетон. Затем ей повторно ввели экстракт, что продлило ее жизнь еще на семь дней. Ввиду малого количества экстракта ученые не имели возможности продлить жизнь собаке на более длительный срок. В дальнейшем Ф. Бантинг и Ч. Бест получили инкрет поджелудочной железы быка, количество которого оказалось достаточным для поддержания жизни подопытного животного до 70 дней [1].

Выделенный Ф. Бантингом и Ч. Бестом экстракт поджелудочной железы обладал высокой биологической активностью и потому способствовал снижению концентрации сахара в крови. С использованием предшествующих исследований в 1921 году ученым удалось выделить в чистом виде этот жизненно необходимый гормон, который впоследствии по предложению Джона Маклеода был назван инсулином (от латинского insula – остров). На заседании клуба «Физиологического журнала» университета Торонто в 1921 году исследователи выступили с докладом, содержащим результаты поставленных экспериментов, а в декабре сообщили о них членам Американского физиологического общества Нью-Хейвена. Оценив перспективность данного направления исследований, профессор Маклеод мобилизовал все имеющиеся у него ресурсы кафедры для выделения инсулина, в том числе ему удалось привлечь к сотрудничеству известного биохимика Д. Б. Коллина, который очень быстро наладил массовое производство инсулина.

Самое значимое для Ф. Бантинга событие произошло в январе 1922 года. В одной из больниц Торонто подростку Леонарду Томпсону, впавшему в кому и находившемуся в крайне тяжелом состоянии, по согласию родителей был введен разработанный исследователями препарат инсулина, безопасность которого уже была подтверждена учеными. После его применения мальчик вышел из диабетической комы, что в свою очередь стало первым случаем в истории. Следующим пациентом, исцеленным препаратом Ф. Бантинга и Ч. Беста, стал близкий друг Фредерика – врач Джо Джилькрист [2].

Пресса всего мира широко рекламировала средство, полученное Ф. Бантингом, и ученый получал письма людей из разных стран с просьбами о помощи в спасении больных. Тогда Торонтский университет начал продажу лицензий на производство препарата фармацевтическим компаниям, и уже к 1923 г. инсулин могли получить все больные сахарным диабетом. В числе получивших разрешение на производство были компании «Лили» (США) и «Ново Нордиск» (Дания), которые в настоящее время также сохраняют лидирующие позиции по производству препаратов инсулина.

В 1923 году университетом Торонто Ф. Бантингу была присвоена степень доктора наук, а также его избрали на должность профессора. Фредерику и Чарльзу предоставили отделение медицинских исследований, которое было открыто специально для них [3]. Ф. Бантинг и Дж. Маклеод в том же году были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Таким образом, Фредерик Грант Бантинг, первооткрыватель инсулина, спасающего жизни больных сахарным диабетом людей уже на протяжении целого века, заслуженно считается великим ученым, внесшим значительный вклад в развитие медицины и физиологии.

Список литературы:

1. Добролежин, Е. Белок, спасающий от смерти / Е. Добролежин // Наука и жизнь. – 2002. – № 1. – С. 88-90.

2. Ефетов, К.А.Триумф и трагедия Фредерика Бантинга / К.А. Ефетов //Химия и жизнь. – 2006. – № 5. – С. 30-35.

3. Капустин, К.М. и др. Гормоны-убийцы / К.М. Капустин, Л.Г. Макарова, С.А. Краснова, В.С. Тундалева. – М.: Т8 Издательские Технологии, 2020. – 320 с.

4. Шойфет, М.С. 100 великих врачей / М.С. Шойфет. – М.: Вече, 2008. – 528 с.