Коли діабет був смертним вироком: історія Фредеріка Бантінга та відкриття інсуліну

Сьогодні інсулін — звична частина лікування для мільйонів людей. Існують інсулінові шприц-ручки, помпи, системи безперервного моніторингу глюкози та навіть автоматизовані системи введення інсуліну.

Але трохи більше ста років тому нічого цього не було.

Для пацієнта з цукровим діабетом 1 типу встановлення діагнозу часто означало, що попереду залишаються місяці, інколи роки життя — і майже жодної надії на одужання.

Усе змінило відкриття, яке почалося з ідеї молодого лікаря, нічних роздумів та експериментів у невеликій лабораторії.

 

Діабет до інсуліну: лікування голодом

На початку XX століття лікарі вже знали про існування цукрового діабету. Вони розуміли, що захворювання пов'язане з порушенням обміну глюкози, але не мали ефективного способу лікування тяжкої інсулінової недостатності.

Особливо небезпечним був діабет 1 типу.

За цього захворювання імунна система руйнує бета-клітини підшлункової залози, які виробляють інсулін.

Без інсуліну глюкоза не може належним чином використовуватися багатьма тканинами організму, її концентрація в крові зростає, а клітини починають відчувати енергетичний дефіцит.

Організм активно розщеплює жири, утворюються кетонові тіла, і поступово може розвинутися діабетичний кетоацидоз — небезпечний для життя стан.

Сьогодні його лікують інсуліном, інфузійною терапією, корекцією електролітних порушень та ретельним моніторингом.

А тоді можливості лікарів були надзвичайно обмеженими.

Одним із методів лікування стали так звані голодні дієти. Пацієнтам різко зменшували калорійність раціону та кількість вуглеводів, намагаючись знизити рівень глюкози.

Іноді це дозволяло ненадовго подовжити життя. Проте ціною були виснаження, сильна слабкість і прогресуюча втрата маси тіла.

Уявіть ситуацію: щоб боротися із захворюванням, лікар змушений обмежувати людину в їжі настільки, що лікування саме стає серйозним випробуванням.

Дітям із діабетом було особливо важко.

Саме в такому світі розпочалася історія відкриття інсуліну.

 

Ідея, яка не давала заснути

Фредерік Бантінг народився 14 листопада 1891 року в канадському містечку Аллістон, провінція Онтаріо.

Він здобув медичну освіту в Університеті Торонто, служив військовим лікарем під час Першої світової війни, а після повернення до Канади намагався розпочати власну медичну практику.

Бантінг не був відомим ендокринологом. Він цікавився хірургією та викладав медичні дисципліни.

І саме це робить історію ще цікавішою.

У жовтні 1920 року, готуючись до заняття, молодий лікар прочитав наукову статтю про підшлункову залозу.

На той час дослідники вже знали, що цей орган пов'язаний із розвитком діабету. Зокрема, було встановлено, що видалення підшлункової залози в експериментальних тварин призводить до симптомів захворювання.

Проте виділити речовину, відповідальну за регуляцію рівня глюкози, і перетворити її на дієвий лікарський препарат тривалий час не вдавалося.

Бантінг припустив, що можна отримати екстракт підшлункової залози, зберігши речовину, яку виробляють острівцеві клітини, та зменшивши вплив травних ферментів.

Уночі 31 жовтня 1920 року він записав свою ідею.

З погляду сучасної науки початкові уявлення Бантінга про механізм отримання інсуліну були не зовсім точними. Але його гіпотеза стала поштовхом до експериментів.

В історії медицини буває й так: правильне запитання виявляється важливішим за бездоганне початкове пояснення.

 

Лабораторія, собаки та два молоді дослідники

Бантінг звернувся до професора фізіології Університету Торонто Джона Маклеода.

Той поставився до ідеї обережно, але погодився надати лабораторію, необхідне обладнання та допомогу асистента.

Ним став студент-медик Чарльз Бест.

17 травня 1921 року Бантінг і Бест розпочали експериментальну роботу.

Дослідження проводили на собаках, вивчаючи вплив екстрактів підшлункової залози на рівень глюкози в крові.

Перші експерименти були складними. Не всі досліди завершувалися успішно, результати виявлялися нестабільними, а отримані препарати містили домішки.

Та поступово дослідники встановили, що панкреатичний екстракт може знижувати концентрацію глюкози у тварин із експериментальним діабетом.

Це був надзвичайно важливий результат.

Але між лабораторним експериментом і лікарським препаратом для людини залишалася велика відстань.

Екстракт потрібно було очистити, стабілізувати, визначити його активність і зробити достатньо безпечним для введення пацієнтам.

Саме тоді до роботи долучився ще один учений.

 

Четверо дослідників, без яких відкриття могло не відбутися

В історії відкриття інсуліну часто згадують лише Бантінга і Беста.

Насправді ключову роль відіграли четверо дослідників.

Фредерік Бантінг запропонував експериментальний підхід і безпосередньо працював над його реалізацією.

Чарльз Бест став його найближчим помічником у лабораторних експериментах і дослідженні дії отриманих екстрактів.

Джон Маклеод забезпечив наукове керівництво, лабораторні ресурси, методологічну підтримку та сприяв розвитку дослідження.

Джеймс Колліп, біохімік, розробив ефективніші методи очищення екстракту, що стало вирішальним кроком на шляху до його клінічного застосування.

І це важливо.

Адже відкрити біологічну активність речовини — ще не означає створити з неї безпечний лікарський засіб.

Між цими двома етапами можуть стояти місяці або роки експериментів.

У випадку з інсуліном науковцям вдалося пройти цей шлях надзвичайно швидко.

 

11 січня 1922 року: перша ін'єкція, яка ще не стала перемогою

Першим пацієнтом, якому ввели інсуліновий екстракт із лікувальною метою, став 14-річний канадець Леонард Томпсон.

Хлопець перебував у тяжкому стані в лікарні Торонто. Через діабет він був украй виснаженим, а наявні на той час методи лікування практично не залишали йому шансів.

11 січня 1922 року Леонарду ввели перший препарат.

Проте результат не виправдав очікувань.

Екстракт був недостатньо очищеним, спричинив місцеву реакцію та не забезпечив належного клінічного ефекту.

Для дослідників це був серйозний виклик.

Але замість того, щоб відмовитися від ідеї, команда продовжила працювати над очищенням препарату.

Особливу роль у цьому відіграв Джеймс Колліп.

І вже 23 січня 1922 року Леонарду Томпсону ввели значно краще очищений інсуліновий екстракт.

Цього разу результат був разючим.

Рівень глюкози суттєво знизився, покращилися показники обміну речовин і загальний стан хлопця.

Уперше людство отримало дієвий спосіб компенсувати тяжку нестачу інсуліну.

Леонард прожив ще близько 13 років і помер у 1935 році від пневмонії.

Сьогодні це може здаватися не надто тривалим життям. Але для хлопця, який до початку лікування перебував на межі смерті, це були роки, подаровані медициною.

 

Пацієнти, які повернулися до життя

Після перших успішних випадків застосування інсуліну лікування почали отримувати інші пацієнти.

Лікарі спостерігали зміни, які раніше здавалися майже неможливими.

Люди, виснажені тяжким діабетом, поступово набирали масу тіла, відновлювали сили, могли нормально харчуватися та повертатися до повсякденного життя.

Для багатьох родин це було справжнім дивом.

Проте за цим «дивом» стояли не магія і не випадковість, а роки попередніх досліджень фізіології підшлункової залози, робота кількох наукових груп та наполегливі експерименти команди Університету Торонто.

Невдовзі розпочалося промислове виробництво інсуліну.

Уже в 1923 році препарат став доступним значно більшій кількості пацієнтів.

Медичний світ змінився назавжди.

 

Нобелівська премія, яка посварила дослідників

У 1923 році, лише через два роки після початку експериментальної роботи, Нобелівську премію з фізіології або медицини за відкриття інсуліну присудили Фредеріку Бантінгу та Джону Маклеоду.

Здавалося б, це мав бути момент спільного тріумфу.

Однак усе виявилося значно складніше.

Бантінг вважав несправедливим те, що Нобелівську премію отримав Маклеод, а Чарльз Бест, який працював поруч із ним у лабораторії, залишився без нагороди.

Конфлікт навколо наукового визнання був настільки гострим, що Бантінг спочатку не хотів приймати премію.

Зрештою він погодився, але поділив свою частину грошової винагороди з Бестом.

Маклеод, своєю чергою, поділив власну частину з Джеймсом Колліпом.

Таким чином, хоча офіційними лауреатами стали двоє, грошову винагороду фактично розділили четверо.

Історія вкотре нагадала: навіть геніальні науковці залишаються людьми зі своїми амбіціями, емоціями та уявленнями про справедливість.

Але найважливіше те, що їхні особисті суперечки не зупинили розвиток інсулінотерапії.

 

Патент за один долар: чому це рішення увійшло в історію

Ще один цікавий факт стосується патентування інсуліну.

Бантінг, Бест і Колліп передали патентні права Університету Торонто за символічну суму — один долар кожному.

Метою було забезпечити контроль за якістю виробництва препарату та сприяти його доступності.

Для дослідників було принципово важливо, щоб відкриття використовували для лікування людей.

Проте історія доступності інсуліну на цьому не завершилася.

Сьогодні, попри понад століття з моменту відкриття, у світі залишаються країни та регіони, де люди стикаються з високою вартістю препаратів, нестачею медичних ресурсів і труднощами з отриманням необхідного лікування.

Саме тому відкриття інсуліну — не лише історична подія, а й нагадування про важливість доступної медичної допомоги.

Чому інсулін настільки важливий?

Інсулін — це пептидний гормон, який виробляється бета-клітинами острівців Лангерганса підшлункової залози.

Він бере участь у регуляції вуглеводного, жирового та білкового обміну.

Серед його найважливіших функцій — сприяння надходженню глюкози до м'язових і жирових клітин, регуляція утворення глюкози печінкою, а також вплив на накопичення й використання енергетичних запасів.

При цукровому діабеті 1 типу організм практично втрачає здатність самостійно виробляти інсулін.

Тому його введення є життєво необхідним.

При цукровому діабеті 2 типу ситуація інша: організм може виробляти інсулін, але тканини недостатньо ефективно реагують на його дію. Згодом секреція гормону також може знижуватися.

Не всі люди з діабетом 2 типу потребують інсулінотерапії, проте для частини пацієнтів вона стає необхідною.

Важливо розуміти: інсулін не усуває причину діабету 1 типу, але дозволяє компенсувати дефіцит гормону й підтримувати життєво важливі обмінні процеси.

 

Зворотний бік інсулінотерапії: коли глюкози стає замало

Відкриття інсуліну врятувало незліченну кількість життів, але його застосування потребує уважного контролю.

Одним із потенційно небезпечних ускладнень лікування є гіпоглікемія — зниження рівня глюкози в крові.

Зазвичай клінічно значущим сигналом для негайних дій є показник нижче 3,9 ммоль/л.

Гіпоглікемія може розвиватися, наприклад, через надмірну дозу інсуліну, пропущений прийом їжі, незвичне фізичне навантаження або інші фактори.

Симптоми можуть включати:

• раптове відчуття голоду;

• тремтіння рук;

• холодний піт;

• серцебиття;

• слабкість і запаморочення;

• тривогу, дратівливість;

• порушення концентрації уваги та координації.

При тяжкій гіпоглікемії можуть виникати сплутаність свідомості, судоми або втрата свідомості.

Саме тому важливо знати, як правильно допомогти людині.

 

Домедична допомога при гіпоглікемії: що потрібно знати кожному

Якщо людина при свідомості, здатна безпечно ковтати та має ознаки гіпоглікемії:

1. За можливості допоможіть виміряти рівень глюкози глюкометром.

2. Якщо рівень глюкози нижчий за 3,9 ммоль/л або є вагомі підстави підозрювати гіпоглікемію, дайте приблизно 15 грамів швидкодіючих вуглеводів: наприклад, таблетки глюкози або відповідну кількість солодкого напою.

3. Через 15 хвилин повторно оцініть стан і, за можливості, виміряйте глюкозу.

4. Якщо показник залишається низьким, повторіть прийом швидкодіючих вуглеводів.

5. Після нормалізації стану може знадобитися перекус, особливо якщо наступний прийом їжі нескоро.

Цей підхід відомий як «правило 15–15».

Якщо людина непритомна, має судоми або не може безпечно ковтати:

• Негайно викликайте екстрену медичну допомогу за номером 103 або 112.

• Не намагайтеся напоїти чи нагодувати людину. Це може призвести до потрапляння рідини або їжі в дихальні шляхи.

• Оцініть свідомість і нормальне дихання.

• Якщо людина непритомна, але нормально дихає, забезпечте прохідність дихальних шляхів, за відсутності протипоказань переведіть її у стабільне бокове положення та контролюйте дихання.

• Якщо нормальне дихання відсутнє, розпочніть серцево-легеневу реанімацію та дотримуйтеся вказівок диспетчера.

• Якщо є доступний препарат глюкагону та Ви навчені його застосуванню, введіть його відповідно до інструкції.

Важливо: не кожна втрата свідомості у людини з діабетом спричинена гіпоглікемією. Можливі й інші небезпечні стани, тому оцінка стану та своєчасний виклик екстреної допомоги залишаються пріоритетними.

 

Чому день народження Бантінга став Всесвітнім днем боротьби з діабетом?

14 листопада щороку відзначають Всесвітній день боротьби з діабетом.

Дату обрали на честь дня народження Фредеріка Бантінга, чий внесок разом із колегами у відкриття інсуліну став поворотним моментом у розвитку медицини.

Цей день покликаний підвищувати обізнаність про цукровий діабет, важливість своєчасної діагностики, лікування, профілактики ускладнень та доступності медичної допомоги.

Адже сьогодні одне з ключових завдань полягає не тільки в тому, щоб люди з діабетом жили довше, а й у тому, щоб вони могли зберігати якість життя, навчатися, працювати, займатися спортом та реалізовувати власні плани.

 

Від лабораторного експерименту до мільйонів врятованих життів

Фредерік Бантінг загинув 21 лютого 1941 року в авіакатастрофі у віці 49 років.

Він не побачив багатьох досягнень, які стали можливими завдяки відкриттю інсуліну: сучасних аналогів препарату, портативних систем моніторингу глюкози, інсулінових помп та технологій автоматизованого керування інсулінотерапією.

Проте саме дослідження Бантінга та його колег стали одним із фундаментів сучасної діабетології.

Його історія нагадує, що великі медичні відкриття нерідко починаються з простого запитання: «А що, якщо спробувати інакше?»

Але відповідь знаходять не завдяки одній геніальній думці.

Потрібні експерименти, критичне мислення, готовність визнавати помилки, співпраця та наполегливість.

Колись цукровий діабет 1 типу майже неминуче призводив до передчасної смерті. Сьогодні завдяки інсуліну люди з цим захворюванням можуть прожити довге та активне життя.

І це, мабуть, найкраще свідчення того, наскільки важливими можуть бути наукові відкриття.