Сахарный диабет: как работает инсулин. История научного открытия. Инсулина история открытия


как работает инсулин. История научного открытия

По данным ВОЗ, сейчас в мире около 382 млн человек с сахарным диабетом. Каждый год от диабета и его последствий умирает около 5 млн человек. Каждые 10–15 лет количество больных увеличивается вдвое. По прогнозам Международной федерации диабета (IDF), при таких темпах в 2035 году страдающих диабетом будет уже почти 600 млн.

Еще в начале ХХ столетия пациенты умирали от сахарного диабета. Сейчас эта болезнь считается хронической: соблюдая все назначения, люди живут практически нормальной жизнью десятки лет. Рынок препаратов для лечения сахарного диабета к 2018 году, по прогнозам экспертов, может составить $58 млрд.

Что такое сахарный диабет

Упоминания о болезни, которую сейчас называют сахарным диабетом, появилось, по мнению историков, более 2000 лет назад. Римские и греческие врачи отмечали сочетание таких признаков, как большая потеря жидкости, жажда и снижение веса. Уже позже врачи отметили сладкий запах мочи, а один из них, попробовав, и сладкий вкус. Естественно, возникла мысль о том, что в организме накапливается сахар или глюкоза, которая обычно потребляется клетками для выработки энергии.

В норме это происходит примерно так: глюкоза поступает в организм с пищей. Но для того, чтобы она попала в клетки, ей необходим помощник — гормон инсулин. Действует эта схема довольно хитро: инсулин садится на определенные рецепторы клетки, после чего в ее мембране открываются каналы, через которые глюкоза проникает внутрь клетки. Если по каким-то причинам инсулина не хватает, глюкоза начинает накапливаться в крови и моче.

Диабет 1-го типа возникает из-за гибели бета-клеток поджелудочной железы, продуцирующих инсулин. Их атакует собственная иммунная система. Это приводит к дефициту инсулина и повышению уровня глюкозы в организме. Заболевание, как правило, поражает людей в детском и юношеском возрасте. Развивается оно быстро и без лечения протекает тяжело.

Диабет 2-го типа в самом начале не связан с инсулиновой недостаточностью. Чаще всего он связан с инсулинорезистентностью: клетки не воспринимают инсулин, гормон не связывается со своими рецепторами в достаточном количестве, вследствие чего в клетку проникает мало глюкозы. И это, в свою очередь, приводит к повышению уровня глюкозы в крови.

По данным ВОЗ, сахарным диабетом 1-го типа страдает примерно 5% всех больных диабетом. Почему же усилия общества и фармкомпаний по большей части были направлены на инсулин? Во-первых, без инсулина эти больные просто не могут жить. Во-вторых, это болезнь в основном детская, так что это становится вопросом социальным. В-третьих, даже при диабете 2-го типа, когда инсулин вроде бы продуцируется в организме на должном уровне, в течение болезни он истощается, и тогда больных переводят с других сахароснижающих препаратов на инсулин.

Как был открыт инсулин

В 1869 году немецкий патологоанатом Пауль Лангерганс, исследуя поджелудочную железу под микроскопом, обнаружил маленькие скопления клеток, которые позже были названы в его честь островками Лангерганса. Их роль тогда осталась невыясненной. В 1889 году немецкие физиологи Йозеф фон Меринг и Оскар Минковски обнаружили, что при удалении поджелудочной железы у собак в их крови резко повышается концентрация сахара. Так возникло предположение, что сахарный диабет вызывают нарушения работы поджелудочной железы.

В 1900–1901 годах важные исследования провел российский врач Леонид Соболев. При перевязке протоков поджелудочной железы у собак он отметил, что атрофируется та часть, которая отвечает за пищеварение, но не островки Лангерганса. Он предположил, что островки отвечают за внутреннюю секрецию, и даже высказал мысль, что перевязку протоков поджелудочной, например, у новорожденных телят, можно использовать для получения вещества, годного как противодиабетический препарат. К сожалению, Соболев умер в молодом возрасте и работы свои не продолжил.

В 1916 году английский физиолог Эдвард Шарпи-Шефер предположил, что веществом, которое производится островками Лангерганса, является гормон, который он назвал инсулином (от лат. insula — остров). И тогда все усилия были направлены на то, чтобы выделить этот гормон из поджелудочной и попытаться лечить им диабет.

Сначала на собаках

Решающую роль в этом сыграл будущий нобелевский лауреат — канадский врач Фредерик Бантинг. В 1920 году он устроился на должность ассистента профессора Медицинской школы Университета Западного Онтарио. Библиографы Бантинга полагают, что он обратился к теме сахарного диабета после того, как от этой болезни умер друг его детства.

Среди прочей научной литературы Бантинг прочитал статью о попытках получения гормона из поджелудочной железы. Однако гормон в процессе выделения быстро разрушался пищеварительным ферментом трипсином. И Бантинг пришел к тому же выводу, что двадцатью годами ранее и Леонид Соболев: нужно разделить эндокринную часть поджелудочной и экзокринную. Он записал в своем дневнике: «Перевязать протоки поджелудочной у собак. Подождать шесть-восемь недель. Удалить и экстрагировать». Таким образом он надеялся получить экстракт клеток островков Лангерганса, не разрушенный трипсином.

По совету своего научного руководителя Бантинг обсудил тему с профессором Торонтского университета Джоном Маклеодом. Маклеод сначала скептически отнесся к его идее, однако конце концов выделил Бантингу лабораторию, нескольких собак и помощника — студента Чарльза Беста на время, пока он сам уедет в отпуск.

Пока Маклеод отдыхал, Бантинг и Бест провели ряд экспериментов: у одной собаки перевязали протоки поджелудочной, получили экстракт из островковых клеток и ввели его собаке с гипергликемией. Животное поправилось. Вернувшийся из отпуска Маклеод тоже ухватился за эту тему, но в компании с биохимиком Джеймсом Коллипом.

Бантинг и Бест стали получать экстракт из поджелудочной нерожденных телят. Джеймс Коллип разработал технологию очистки экстракта. Многочисленные успешные эксперименты на собаках позволили ученым задуматься об испытаниях на людях.

Инсулин для людей

Первым пациентом исследователей стал 14-летний Леонард Томпсон, страдавший так называемым ювенильным диабетом (диабетом 1-го типа). Врачи описывали его как совершенно истощенного, умирающего мальчика, от которого остались кожа да кости. В январе 1922 года ему сделали первую инъекцию экстракта, содержащего инсулин. Первая инъекция вызвала у мальчика жуткую аллергию. Почти две недели Джеймс Коллип очищал экстракт, и 23 января Леонарду сделали вторую инъекцию. После нее Томпсон быстро пошел на поправку.

Известие о спасенном мальчике вызвало международную сенсацию и поток пациентов в Торонто. Университетские ученые и врачи делали сотни инъекций. Рассказывают историю, как в Торонто привезли поездом десятилетнюю девочку, которая по пути впала в кетоацидотическую кому. Приехавший прямо на вокзал Бантинг сделал ей спасительную инъекцию. После этого девочка прожила 61 год, все время принимая инсулин.

В 1923 году Бантинг и Маклеод получили Нобелевскую премию. Бантинг не стал патентовать свое открытие, а отдал права на него Университету Торонто, который тут же стал продавать лицензии на технологию фармкомпаниям. Первой лицензию получила американская компания Eli Lilly, следом на рынок вышли в 1923 году датская Novo Nordisk и немецкая Hoechst.

Компании выпускали говяжий и свиной инсулин, которые очень похожи на человеческий. Тем не менее они все же не были совершенными для лечения людей. В 1926 году ученому из американского университета Джона Хопкинса Джону Абелю, занимавшемуся гормонами, первому удалось получить инсулин в кристаллическом виде.

Новым этапом в истории инсулина стало открытие в 1955 году английским биохимиком Фредериком Сенгером природы и структуры белка инсулина. Это стало фундаментальной основой для возможного получения синтетического гормона. В 1958 году Сенгер за эту работу был удостоен Нобелевской премии. В 1964 году Нобелевскую премию за определение пространственных структур биологически активных веществ, в том числе и инсулина, получила английский биохимик Дороти Кроуфут-Ходжкинс.

Но прошло еще долгих 26 лет, прежде чем исследователи Гарвардского университета Вальтер Жильбер и Петер Ломедико создали технологию синтеза инсулина. Чуть позже инсулин был создан методом генной инженерии.

Не только инъекции

Сегодня ученые работают над созданием разных форм препарата. Несмотря на то что были сделаны всевозможные усовершенствования для удобства пациентов, которые сами могут вводить себе инсулин с помощью одноразовых шприц-ручек, ясно, что инъекции — не самый удобный способ введения препарата. Компания MannKind Corp разработала ингалятор, который зарегистрирован в 2014 году, а права переданы Sanofi. Пытались создать и пластыри с инсулином, но пока о готовности таких продуктов ничего не сообщается.

Еще одна попытка — таблетка. Естественно, о ней задумывались в первую очередь, поскольку она наиболее удобна для приема. Компании долго даже не брались за такие проекты. Как помним из истории создания инсулина, он быстро расщепляется пищевыми ферментами. Понятно, что, попав в желудочно-кишечный тракт в виде таблетки, он тоже будет подвергаться воздействию ферментов, и рассчитать его дозу и поддержание уровня будет чрезвычайно трудно. Однако компания Novo Nordisk недавно объявила о том, что работает над таким проектом и верит в его успех.

Кто производит инсулин

Исторически весь мировой рынок инсулина был поделен между тремя компаниями. Самая большая доля принадлежит Novo Nordisk, поменьше — Eli Lilly и Sanofi. (Над препаратами для сахарного диабета 2-го типа работает куда больше мировых фармкомпаний.)

7ya.ru

Хотите читать всё самое интересное о красоте и здоровье, подпишитесь на рассылку!

Понравился материал? Будем благодарны за репосты

22.08.2016

просмотров 1234

doctor.kz

Сахарный диабет: как работает инсулин. История научного открытия

Статьи по Теме

По данным ВОЗ, сейчас в мире около 382 млн человек с сахарным диабетом. Каждый год от диабета и его последствий умирает около 5 млн человек. Каждые 10–15 лет количество больных увеличивается вдвое. По прогнозам Международной федерации диабета (IDF), при таких темпах в 2035 году страдающих диабетом будет уже почти 600 млн.

Еще в начале ХХ столетия пациенты умирали от сахарного диабета. Сейчас эта болезнь считается хронической: соблюдая все назначения, люди живут практически нормальной жизнью десятки лет. Рынок препаратов для лечения сахарного диабета к 2018 году, по прогнозам экспертов, может составить $58 млрд.

Что такое сахарный диабет

Упоминания о болезни, которую сейчас называют сахарным диабетом, появилось, по мнению историков, более 2000 лет назад. Римские и греческие врачи отмечали сочетание таких признаков, как большая потеря жидкости, жажда и снижение веса. Уже позже врачи отметили сладкий запах мочи, а один из них, попробовав, и сладкий вкус. Естественно, возникла мысль о том, что в организме накапливается сахар или глюкоза, которая обычно потребляется клетками для выработки энергии.

В норме это происходит примерно так: глюкоза поступает в организм с пищей. Но для того, чтобы она попала в клетки, ей необходим помощник — гормон инсулин. Действует эта схема довольно хитро: инсулин садится на определенные рецепторы клетки, после чего в ее мембране открываются каналы, через которые глюкоза проникает внутрь клетки. Если по каким-то причинам инсулина не хватает, глюкоза начинает накапливаться в крови и моче.

Диабет 1-го типа возникает из-за гибели бета-клеток поджелудочной железы, продуцирующих инсулин. Их атакует собственная иммунная система. Это приводит к дефициту инсулина и повышению уровня глюкозы в организме. Заболевание, как правило, поражает людей в детском и юношеском возрасте. Развивается оно быстро и без лечения протекает тяжело.

Диабет 2-го типа в самом начале не связан с инсулиновой недостаточностью. Чаще всего он связан с инсулинорезистентностью: клетки не воспринимают инсулин, гормон не связывается со своими рецепторами в достаточном количестве, вследствие чего в клетку проникает мало глюкозы. И это, в свою очередь, приводит к повышению уровня глюкозы в крови.

По данным ВОЗ, сахарным диабетом 1-го типа страдает примерно 5% всех больных диабетом. Почему же усилия общества и фармкомпаний по большей части были направлены на инсулин? Во-первых, без инсулина эти больные просто не могут жить. Во-вторых, это болезнь в основном детская, так что это становится вопросом социальным. В-третьих, даже при диабете 2-го типа, когда инсулин вроде бы продуцируется в организме на должном уровне, в течение болезни он истощается, и тогда больных переводят с других сахароснижающих препаратов на инсулин.

Как был открыт инсулин

В 1869 году немецкий патологоанатом Пауль Лангерганс, исследуя поджелудочную железу под микроскопом, обнаружил маленькие скопления клеток, которые позже были названы в его честь островками Лангерганса. Их роль тогда осталась невыясненной. В 1889 году немецкие физиологи Йозеф фон Меринг и Оскар Минковски обнаружили, что при удалении поджелудочной железы у собак в их крови резко повышается концентрация сахара. Так возникло предположение, что сахарный диабет вызывают нарушения работы поджелудочной железы.

В 1900–1901 годах важные исследования провел российский врач Леонид Соболев. При перевязке протоков поджелудочной железы у собак он отметил, что атрофируется та часть, которая отвечает за пищеварение, но не островки Лангерганса. Он предположил, что островки отвечают за внутреннюю секрецию, и даже высказал мысль, что перевязку протоков поджелудочной, например, у новорожденных телят, можно использовать для получения вещества, годного как противодиабетический препарат. К сожалению, Соболев умер в молодом возрасте и работы свои не продолжил.

В 1916 году английский физиолог Эдвард Шарпи-Шефер предположил, что веществом, которое производится островками Лангерганса, является гормон, который он назвал инсулином (от лат. insula — остров). И тогда все усилия были направлены на то, чтобы выделить этот гормон из поджелудочной и попытаться лечить им диабет.

Сначала на собаках

Решающую роль в этом сыграл будущий нобелевский лауреат — канадский врач Фредерик Бантинг. В 1920 году он устроился на должность ассистента профессора Медицинской школы Университета Западного Онтарио. Библиографы Бантинга полагают, что он обратился к теме сахарного диабета после того, как от этой болезни умер друг его детства.

Среди прочей научной литературы Бантинг прочитал статью о попытках получения гормона из поджелудочной железы. Однако гормон в процессе выделения быстро разрушался пищеварительным ферментом трипсином. И Бантинг пришел к тому же выводу, что двадцатью годами ранее и Леонид Соболев: нужно разделить эндокринную часть поджелудочной и экзокринную. Он записал в своем дневнике: «Перевязать протоки поджелудочной у собак. Подождать шесть-восемь недель. Удалить и экстрагировать». Таким образом он надеялся получить экстракт клеток островков Лангерганса, не разрушенный трипсином.

По совету своего научного руководителя Бантинг обсудил тему с профессором Торонтского университета Джоном Маклеодом. Маклеод сначала скептически отнесся к его идее, однако конце концов выделил Бантингу лабораторию, нескольких собак и помощника — студента Чарльза Беста на время, пока он сам уедет в отпуск.

Пока Маклеод отдыхал, Бантинг и Бест провели ряд экспериментов: у одной собаки перевязали протоки поджелудочной, получили экстракт из островковых клеток и ввели его собаке с гипергликемией. Животное поправилось. Вернувшийся из отпуска Маклеод тоже ухватился за эту тему, но в компании с биохимиком Джеймсом Коллипом.

Бантинг и Бест стали получать экстракт из поджелудочной нерожденных телят. Джеймс Коллип разработал технологию очистки экстракта. Многочисленные успешные эксперименты на собаках позволили ученым задуматься об испытаниях на людях.

Инсулин для людей

Первым пациентом исследователей стал 14-летний Леонард Томпсон, страдавший так называемым ювенильным диабетом (диабетом 1-го типа). Врачи описывали его как совершенно истощенного, умирающего мальчика, от которого остались кожа да кости. В январе 1922 года ему сделали первую инъекцию экстракта, содержащего инсулин. Первая инъекция вызвала у мальчика жуткую аллергию. Почти две недели Джеймс Коллип очищал экстракт, и 23 января Леонарду сделали вторую инъекцию. После нее Томпсон быстро пошел на поправку.

Известие о спасенном мальчике вызвало международную сенсацию и поток пациентов в Торонто. Университетские ученые и врачи делали сотни инъекций. Рассказывают историю, как в Торонто привезли поездом десятилетнюю девочку, которая по пути впала в кетоацидотическую кому. Приехавший прямо на вокзал Бантинг сделал ей спасительную инъекцию. После этого девочка прожила 61 год, все время принимая инсулин.

В 1923 году Бантинг и Маклеод получили Нобелевскую премию. Бантинг не стал патентовать свое открытие, а отдал права на него Университету Торонто, который тут же стал продавать лицензии на технологию фармкомпаниям. Первой лицензию получила американская компания Eli Lilly, следом на рынок вышли в 1923 году датская Novo Nordisk и немецкая Hoechst.

Компании выпускали говяжий и свиной инсулин, которые очень похожи на человеческий. Тем не менее они все же не были совершенными для лечения людей. В 1926 году ученому из американского университета Джона Хопкинса Джону Абелю, занимавшемуся гормонами, первому удалось получить инсулин в кристаллическом виде.

Новым этапом в истории инсулина стало открытие в 1955 году английским биохимиком Фредериком Сенгером природы и структуры белка инсулина. Это стало фундаментальной основой для возможного получения синтетического гормона. В 1958 году Сенгер за эту работу был удостоен Нобелевской премии. В 1964 году Нобелевскую премию за определение пространственных структур биологически активных веществ, в том числе и инсулина, получила английский биохимик Дороти Кроуфут-Ходжкинс.

Но прошло еще долгих 26 лет, прежде чем исследователи Гарвардского университета Вальтер Жильбер и Петер Ломедико создали технологию синтеза инсулина. Чуть позже инсулин был создан методом генной инженерии.

Не только инъекции

Сегодня ученые работают над созданием разных форм препарата. Несмотря на то что были сделаны всевозможные усовершенствования для удобства пациентов, которые сами могут вводить себе инсулин с помощью одноразовых шприц-ручек, ясно, что инъекции — не самый удобный способ введения препарата. Компания MannKind Corp разработала ингалятор, который зарегистрирован в 2014 году, а права переданы Sanofi. Пытались создать и пластыри с инсулином, но пока о готовности таких продуктов ничего не сообщается.

Еще одна попытка — таблетка. Естественно, о ней задумывались в первую очередь, поскольку она наиболее удобна для приема. Компании долго даже не брались за такие проекты. Как помним из истории создания инсулина, он быстро расщепляется пищевыми ферментами. Понятно, что, попав в желудочно-кишечный тракт в виде таблетки, он тоже будет подвергаться воздействию ферментов, и рассчитать его дозу и поддержание уровня будет чрезвычайно трудно. Однако компания Novo Nordisk недавно объявила о том, что работает над таким проектом и верит в его успех.

Кто производит инсулин

Исторически весь мировой рынок инсулина был поделен между тремя компаниями. Самая большая доля принадлежит Novo Nordisk, поменьше — Eli Lilly и Sanofi. (Над препаратами для сахарного диабета 2-го типа работает куда больше мировых фармкомпаний.)

В России уже давно велись разработки собственного инсулина как одного из стратегических препаратов. Однако российский инсулин плохо продвигался, в том числе из-за консервативности врачей, которые слишком уж привыкли к иностранным лекарствам и убеждали всех, что у нас — «не то». Сейчас одна из прогрессивных российских компаний «Герофарм» — купила компанию «Национальные биотехнологии» и готовится серьезно заняться производством инсулина.

Не дремлют и гранды. Sanofi купила завод в Орловской области, и теперь «Санофи-Авентис-Восток» производит инсулин «Лантус» по полному циклу, исключая субстанцию. Novo Nordisk готов к вводу своего завода в Калужской области, а Eli Lilly подписала договор с известной российской компанией «Р-Фарм» на выпуск всей линейки ее инсулинов. Так что скоро и они станут локальными российскими производителями.

Источник: 7ya.ru

Похожие статьи:

Автор публикации

не в сети 1 неделя

Top-Bit

0 Комментарии: 0Публикации: 3835Регистрация: 02-09-2015

azbukivediart.ru

Сахарный диабет: как работает инсулин. История научного открытия. Аптечка, лекарственные препараты

Смотрите также

По данным ВОЗ, сейчас в мире около 382 млн человек с сахарным диабетом. Каждый год от диабета и его последствий умирает около 5 млн человек. Каждые 10–15 лет количество больных увеличивается вдвое. По прогнозам Международной федерации диабета (IDF), при таких темпах в 2035 году страдающих диабетом будет уже почти 600 млн.

Еще в начале ХХ столетия пациенты умирали от сахарного диабета. Сейчас эта болезнь считается хронической: соблюдая все назначения, люди живут практически нормальной жизнью десятки лет. Рынок препаратов для лечения сахарного диабета к 2018 году, по прогнозам экспертов, может составить $58 млрд.

Что такое сахарный диабет

Упоминания о болезни, которую сейчас называют сахарным диабетом, появилось, по мнению историков, более 2000 лет назад. Римские и греческие врачи отмечали сочетание таких признаков, как большая потеря жидкости, жажда и снижение веса. Уже позже врачи отметили сладкий запах мочи, а один из них, попробовав, и сладкий вкус. Естественно, возникла мысль о том, что в организме накапливается сахар или глюкоза, которая обычно потребляется клетками для выработки энергии.

В норме это происходит примерно так: глюкоза поступает в организм с пищей. Но для того, чтобы она попала в клетки, ей необходим помощник — гормон инсулин. Действует эта схема довольно хитро: инсулин садится на определенные рецепторы клетки, после чего в ее мембране открываются каналы, через которые глюкоза проникает внутрь клетки. Если по каким-то причинам инсулина не хватает, глюкоза начинает накапливаться в крови и моче.

Диабет 1-го типа возникает из-за гибели бета-клеток поджелудочной железы, продуцирующих инсулин. Их атакует собственная иммунная система. Это приводит к дефициту инсулина и повышению уровня глюкозы в организме. Заболевание, как правило, поражает людей в детском и юношеском возрасте. Развивается оно быстро и без лечения протекает тяжело.

Диабет 2-го типа в самом начале не связан с инсулиновой недостаточностью. Чаще всего он связан с инсулинорезистентностью: клетки не воспринимают инсулин, гормон не связывается со своими рецепторами в достаточном количестве, вследствие чего в клетку проникает мало глюкозы. И это, в свою очередь, приводит к повышению уровня глюкозы в крови.

По данным ВОЗ, сахарным диабетом 1-го типа страдает примерно 5% всех больных диабетом. Почему же усилия общества и фармкомпаний по большей части были направлены на инсулин? Во-первых, без инсулина эти больные просто не могут жить. Во-вторых, это болезнь в основном детская, так что это становится вопросом социальным. В-третьих, даже при диабете 2-го типа, когда инсулин вроде бы продуцируется в организме на должном уровне, в течение болезни он истощается, и тогда больных переводят с других сахароснижающих препаратов на инсулин.

Как был открыт инсулин

В 1869 году немецкий патологоанатом Пауль Лангерганс, исследуя поджелудочную железу под микроскопом, обнаружил маленькие скопления клеток, которые позже были названы в его честь островками Лангерганса. Их роль тогда осталась невыясненной. В 1889 году немецкие физиологи Йозеф фон Меринг и Оскар Минковски обнаружили, что при удалении поджелудочной железы у собак в их крови резко повышается концентрация сахара. Так возникло предположение, что сахарный диабет вызывают нарушения работы поджелудочной железы.

В 1900–1901 годах важные исследования провел российский врач Леонид Соболев. При перевязке протоков поджелудочной железы у собак он отметил, что атрофируется та часть, которая отвечает за пищеварение, но не островки Лангерганса. Он предположил, что островки отвечают за внутреннюю секрецию, и даже высказал мысль, что перевязку протоков поджелудочной, например, у новорожденных телят, можно использовать для получения вещества, годного как противодиабетический препарат. К сожалению, Соболев умер в молодом возрасте и работы свои не продолжил.

В 1916 году английский физиолог Эдвард Шарпи-Шефер предположил, что веществом, которое производится островками Лангерганса, является гормон, который он назвал инсулином (от лат. insula — остров). И тогда все усилия были направлены на то, чтобы выделить этот гормон из поджелудочной и попытаться лечить им диабет.

Сначала на собаках

Решающую роль в этом сыграл будущий нобелевский лауреат — канадский врач Фредерик Бантинг. В 1920 году он устроился на должность ассистента профессора Медицинской школы Университета Западного Онтарио. Библиографы Бантинга полагают, что он обратился к теме сахарного диабета после того, как от этой болезни умер друг его детства.

Среди прочей научной литературы Бантинг прочитал статью о попытках получения гормона из поджелудочной железы. Однако гормон в процессе выделения быстро разрушался пищеварительным ферментом трипсином. И Бантинг пришел к тому же выводу, что двадцатью годами ранее и Леонид Соболев: нужно разделить эндокринную часть поджелудочной и экзокринную. Он записал в своем дневнике: «Перевязать протоки поджелудочной у собак. Подождать шесть-восемь недель. Удалить и экстрагировать». Таким образом он надеялся получить экстракт клеток островков Лангерганса, не разрушенный трипсином.

По совету своего научного руководителя Бантинг обсудил тему с профессором Торонтского университета Джоном Маклеодом. Маклеод сначала скептически отнесся к его идее, однако конце концов выделил Бантингу лабораторию, нескольких собак и помощника — студента Чарльза Беста на время, пока он сам уедет в отпуск.

Пока Маклеод отдыхал, Бантинг и Бест провели ряд экспериментов: у одной собаки перевязали протоки поджелудочной, получили экстракт из островковых клеток и ввели его собаке с гипергликемией. Животное поправилось. Вернувшийся из отпуска Маклеод тоже ухватился за эту тему, но в компании с биохимиком Джеймсом Коллипом.

Бантинг и Бест стали получать экстракт из поджелудочной нерожденных телят. Джеймс Коллип разработал технологию очистки экстракта. Многочисленные успешные эксперименты на собаках позволили ученым задуматься об испытаниях на людях.

Инсулин для людей

Первым пациентом исследователей стал 14-летний Леонард Томпсон, страдавший так называемым ювенильным диабетом (диабетом 1-го типа). Врачи описывали его как совершенно истощенного, умирающего мальчика, от которого остались кожа да кости. В январе 1922 года ему сделали первую инъекцию экстракта, содержащего инсулин. Первая инъекция вызвала у мальчика жуткую аллергию. Почти две недели Джеймс Коллип очищал экстракт, и 23 января Леонарду сделали вторую инъекцию. После нее Томпсон быстро пошел на поправку.

Известие о спасенном мальчике вызвало международную сенсацию и поток пациентов в Торонто. Университетские ученые и врачи делали сотни инъекций. Рассказывают историю, как в Торонто привезли поездом десятилетнюю девочку, которая по пути впала в кетоацидотическую кому. Приехавший прямо на вокзал Бантинг сделал ей спасительную инъекцию. После этого девочка прожила 61 год, все время принимая инсулин.

В 1923 году Бантинг и Маклеод получили Нобелевскую премию. Бантинг не стал патентовать свое открытие, а отдал права на него Университету Торонто, который тут же стал продавать лицензии на технологию фармкомпаниям. Первой лицензию получила американская компания Eli Lilly, следом на рынок вышли в 1923 году датская Novo Nordisk и немецкая Hoechst.

Компании выпускали говяжий и свиной инсулин, которые очень похожи на человеческий. Тем не менее они все же не были совершенными для лечения людей. В 1926 году ученому из американского университета Джона Хопкинса Джону Абелю, занимавшемуся гормонами, первому удалось получить инсулин в кристаллическом виде.

Новым этапом в истории инсулина стало открытие в 1955 году английским биохимиком Фредериком Сенгером природы и структуры белка инсулина. Это стало фундаментальной основой для возможного получения синтетического гормона. В 1958 году Сенгер за эту работу был удостоен Нобелевской премии. В 1964 году Нобелевскую премию за определение пространственных структур биологически активных веществ, в том числе и инсулина, получила английский биохимик Дороти Кроуфут-Ходжкинс.

Но прошло еще долгих 26 лет, прежде чем исследователи Гарвардского университета Вальтер Жильбер и Петер Ломедико создали технологию синтеза инсулина. Чуть позже инсулин был создан методом генной инженерии.

Не только инъекции

Сегодня ученые работают над созданием разных форм препарата. Несмотря на то что были сделаны всевозможные усовершенствования для удобства пациентов, которые сами могут вводить себе инсулин с помощью одноразовых шприц-ручек, ясно, что инъекции — не самый удобный способ введения препарата. Компания MannKind Corp разработала ингалятор, который зарегистрирован в 2014 году, а права переданы Sanofi. Пытались создать и пластыри с инсулином, но пока о готовности таких продуктов ничего не сообщается.

Еще одна попытка — таблетка. Естественно, о ней задумывались в первую очередь, поскольку она наиболее удобна для приема. Компании долго даже не брались за такие проекты. Как помним из истории создания инсулина, он быстро расщепляется пищевыми ферментами. Понятно, что, попав в желудочно-кишечный тракт в виде таблетки, он тоже будет подвергаться воздействию ферментов, и рассчитать его дозу и поддержание уровня будет чрезвычайно трудно. Однако компания Novo Nordisk недавно объявила о том, что работает над таким проектом и верит в его успех.

Кто производит инсулин

Исторически весь мировой рынок инсулина был поделен между тремя компаниями. Самая большая доля принадлежит Novo Nordisk, поменьше — Eli Lilly и Sanofi. (Над препаратами для сахарного диабета 2-го типа работает куда больше мировых фармкомпаний.)

В России уже давно велись разработки собственного инсулина как одного из стратегических препаратов. Однако российский инсулин плохо продвигался, в том числе из-за консервативности врачей, которые слишком уж привыкли к иностранным лекарствам и убеждали всех, что у нас — «не то». Сейчас одна из прогрессивных российских компаний «Герофарм» — купила компанию «Национальные биотехнологии» и готовится серьезно заняться производством инсулина.

Не дремлют и гранды. Sanofi купила завод в Орловской области, и теперь «Санофи-Авентис-Восток» производит инсулин «Лантус» по полному циклу, исключая субстанцию. Novo Nordisk готов к вводу своего завода в Калужской области, а Eli Lilly подписала договор с известной российской компанией «Р-Фарм» на выпуск всей линейки ее инсулинов. Так что скоро и они станут локальными российскими производителями.

Источник: 7ya.ru

Похожие статьи:

norra.ru

Гордость и благодарность. История открытия инсулина

 

Несмотря на то, что о пандемии сахарного диабета (СД) медицинская общественность начала говорить только в последние 10–15 лет, это заболевание известно человечеству с древних времен. Первое описание СД было сделано египтянином Имхотепом в 2980 г. до н.э. Также сохранились древнегреческие папирусы, датируемые 1500 г. до н.э., в которых говорится о СД как о состоянии, сопровождающемся обильным выделением мочи. В 201 г. н.э. греческий врач Аратеус ввел понятие СД, означающее «сифон», «расплавление мышечной ткани и кости и выделение с мочой». Определить наличие заболевания было несложно, но во все времена диагноз «сахарной болезни» оставался приговором для пациента. Долгое время не существовало лекарственных препаратов для лечения СД. Это заболевание лечили голодом, что было мучительно для пациентов и не облегчало их страданий.

Первые шаги

Только в конце ХIХ века стали появляться данные научных исследований, которые приближали к открытию инсулина – основного вещества, ответственного за обмен глюкозы (сахара) в организме. В 1869 г. ученый Пауль Лангерганс открыл группы клеток в поджелудочной железе, которые впоследствии были названы в его честь «островками Лангерганса». Из клеток этих островков в последующем был выделен инсулин. В 1889 г. исследования ученых Оскара Минковски и Вон Меркинга, проведенные на собаках, показали, что при удалении поджелудочной железы у животных развивается СД. Но при введении этим же собакам экстракта из поджелудочной железы симптомы СД исчезали и уровень сахара в крови снижался. Стало понятно, что именно данный орган каким–то образом отвечает за поддержание нормального уровня сахара в крови. Но какое вещество и каким образом действует на организм подобным образом, еще только предстояло выяснить.

В 1900 г. Л.В. Соболев обнаружил, что после перевязки протоков поджелудочной железы железистая ткань атрофируется, а островки Лангерганса сохраняются. СД при этом не возникает. Эти результаты наряду с известным фактом изменения островков у больных СД позволили Л.В. Соболеву сделать заключение, что островки Лангерганса необходимы для регуляции углеводного обмена. Многие ученые из разных стран мира и ведущих университетов брались за работу, чтобы выделить секрет островков Лангерганса и найти средство для лечения СД, но удалось это ученым из Университета в Торонто (Канада). За дело взялся хирург Фредерик Бантинг, который убедил профессора университета Торонто Дж. Маклеода выделить лабораторию. Ему в помощь был назначен молодой ассистент – аспирант Чарльз Бест. Они последовательно изучали экстракт поджелудочной железы в поисках вещества, которое отвечает за усвоение сахара в организме. И летом 1921 г. их изыскания увенчались успехом. Вещество, первоначально названное «айлетином», впоследствии получило другое имя – инсулин. Оно оказалось тем волшебным средством от СД, которое ученые искали много веков.

Триумфальное открытие

Первым, получившим инъекцию инсулина, стал 14–летний пациент клиники в Торонто Леонард Томпсон. Оказалось, что препарат недостаточно очищен, и, несмотря на снижение сахара, инъекции прекратили из–за аллергии. 23 января 1922 г., через 12 дней, в течение которых биохимик Колин упорно работал над улучшением экстракта, инсулин вновь был введен тому же пациенту. На этот раз успех был ошеломительным! Не было побочных эффектов, болезнь перестала прогрессировать, умирающий мальчик пошел на поправку!

Следующим пациентом стал близкий друг Бантинга – врач Джо Джиль–Криста. Его спасение стало окончательным подтверждением факта, что человечество наконец–то получило ключ к спасению сотен тысяч жизней! За это открытие Фредерик Бантинг и профессор Маклеод в том же году получили Нобелевскую премию. Свою часть премии Бантинг поделил с Бестом, а Маклеод – с Колином, разработавшим эффективный метод выделения инсулина. Этот поступок принес ученым огромное уважение со стороны коллег. К тому времени известие о чудесном лекарстве распространилось по всему миру, и к ученым начали приходить тысячи писем с просьбами спасти детей, больных СД.

Чудесные спасения

Невозможно рассказать историю открытия инсулина, не рассказывая истории тех, кто в числе первых получил «эликсир жизни» из рук первооткрывателя. Вот как Бантинг спас десятилетнюю девочку по имени Женева Штикельбергер.

Девочка заболела осенью 1921 г. Болезнь быстро прогрессировала, но мать девочки не сдавалась и упорно искала информацию о лечении СД. Летом 1922 г. ей стало известно об экспериментах Бантинга, и в отчаянии она позвонила ученому. Тот пригласил их на лечение, но по дороге девочка впала в гипергликемическую кому. Машинист поезда вызвал карету скорой помощи на вокзал к приходу поезда, Бантинга также проинформировали о возникшей ситуации.

Молодой ученый встретил пациентку на вокзале и там же сделал ей первую инъекцию препарата. Вскоре Женева пришла в сознание и пошла на поправку. Женева активно прожила жизнь, работая бухгалтером в нефтяной компании «Фармерз Юнион Ойл», и скончалась в 1983 г. в возрасте 72 лет, получая лечение инсулином в течение 61 года!

Массовое производство

Однако недостаточно было только открыть инсулин. Необходимо было сделать его доступным для огромного числа пациентов. Для этого нужна была технология его массового производства. Таким образом, в 1923 г. стало ясно, что необходимо срочно налаживать производство инсулина. В том же году Бантинг познакомился с полковником Элаем Лилли, который основал фармацевтическую компанию Lilly («Лилли»). Компания сразу же взялась за разработку технологии массового производства инсулина, что позволило обеспечить им многих пациентов, страдающих СД, и спасти их жизнь.

Налаживание производства происходило на удивление быстро – уже весной 1923 г. было введено в эксплуатацию оборудование для массового выпуска препарата.

15 октября 1923 г. был выпущен препарат Илетин® (инсулин животного происхождения). К концу 1923 г. компания «Лилли» выпустила почти 60 млн единиц препарата. Сотни тысяч жизней были спасены благодаря этому препарату. Крупномасштабное производство инсулина создало компании «Лилли» репутацию производителя мирового класса. На сегодняшний день она остается лидером в производстве инсулина и проведении научных исследований с целью создания лекарственных препаратов для лечения пациентов, страдающих СД, спасая жизни миллионов пациентов.

В 1941 г. Дж. К. Лилли–старший (J.K. Lilly Jr.) писал: «Размышление над данной историей, а также над тем, что она значила для компании, заставляет сердце сиять от гордости и благодарности».

www.referatmix.ru