30 Нобелевских премий: Открытия, изменившие медицину - Лев Иноземцев

Химическая структура инсулина человека была установлена в 1960 году. С помощью метода генной инженерии в 1976 году впервые был осуществлен полный синтез человеческого инсулина. В настоящее время пациенты с диабетом получают лечение только человеческим инсулином и его синтетическими аналогами. Инсулины животного происхождения больше не используются.

Рис. 21. Формула инсулина

Химическая формула инсулина дает ответ на вопрос о том, почему до сих пор инсулин можно принимать только в виде инъекций. Дело в том, что инсулин — белок. Он переваривается в желудочно-кишечном тракте, не попадая в кровь, где должен работать. Инсулин всегда необходим при диабете I типа, когда в результате аутоиммунной атаки секретирующие клетки погибают. Также его применяют во многих случаях диабета II типа, когда инсулина недостаточно. С появлением шприцев-ручек и тест-полосок, определяющих количество сахара в крови, качество жизни пациентов с диабетом возросло многократно, однако они по-прежнему должны считать хлебные единицы, определять уровень сахара, совершать расчеты и делать себе инъекции инсулина. Наука подошла вплотную к тому, чтобы автоматизировать этот процесс. Уже сейчас существует устройство типа пластыря с микроиглой: он приклеивается на плечо, производит все эти процедуры автоматически и имитирует работу островков Лангерганса в поджелудочной железе.

Сегодня анемия не считается серьезным заболеванием, от которого можно умереть. Если такой диагноз установлен по результатам анализа крови, доктор порекомендует есть определенные продукты или пропишет препараты, которые есть в любой аптеке, — и проблема будет решена. Но еще в XX веке от злокачественной анемии ежегодно умирали тысячи людей, а чем она вызвана и как ее лечить — никто не знал.

Ситуация изменилась только после открытия, совершенного тремя американскими исследователями: профессором Джорджем Майнотом из Гарвардского университета, доктором наук Уильямом Мерфи из того же института в Бостоне и профессором Джорджем Уипплом из Нью-Йорка. С медицинской точки зрения под анемией понимают нарушения в составе крови, определяемые с помощью анализов. В первую очередь это уменьшение количества эритроцитов (красных кровяных телец) в единице объема крови и уменьшение концентрации гемоглобина — красного пигмента, которым определяется цвет крови. Американские исследователи нашли маркер в анализе крови, с помощью которого смогли следить за ее состоянием. Кроме того, они нашли простое средство лечения пернициозной анемии, а именно — введение в рацион больных блюд из печени. Нобелевская премия Майноту, Мерфи и Уипплу была вручена в 1934 году «за открытия, связанные с применением печени в лечении пернициозной анемии». Но обо всем — по порядку.

Еще в 1920 году Уиппл стал изучать анемию, связанную с потерей крови, и влияние пищи на ее регенерацию. Во время экспериментов с собаками Уиппл забирал у них определенный объем крови. Небольшая кровопотеря компенсируется сравнительно быстро благодаря притоку в кровяное русло воды из тканей. Но следствием этого разбавления станет уменьшение количества эритроцитов и гемоглобина на единицу объема — в точности как при анемии. Уменьшая объем циркулирующей крови у собак, ученый доводил содержание гемоглобина до 1/3 от нормы. Наблюдая затем за анализом крови, Уиппл мог количественно оценить подъем уровня гемоглобина. В то время люди уже выяснили, что на регенерацию крови благотворно влияет обильное разнообразное питание, однако не было известно, что количество пищи и ее калорийность здесь играют небольшую роль, а разные продукты вносят в процесс восстановления крови разный вклад.

Уиппл не давал подопытным собакам одну и ту же пищу. Он кормил их то печенью, то почками, то мясом, затем растительными продуктами, например абрикосами. В результате экспериментов он обнаружил, что в зависимости от рациона скорость восстановления крови была разной. Например, печень и абрикосы эффективнее других продуктов стимулировали костный мозг, в котором производятся эритроциты.

Работы Уиппла с обескровливанием собак впечатлили Майнота и Мерфи. Они решили проверить, можно ли положительные результаты этих экспериментов перенести на анемию другого типа — злокачественную анемию человека, если использовать те же продукты, которыми Уиппл лечил анемию от потери крови.

Злокачественная, или пернициозная, анемия в то время представляла собой грозную болезнь, которая почти всегда, за редким исключением, заканчивалась смертью. В лучшем случае больной умирал через несколько лет, но чаще — через несколько месяцев. Причина болезни была неизвестна. Человек вдруг начинал резко стареть, его кожные покровы бледнели, он чувствовал постоянную усталость, жаловался на одышку, головокружение, бессонницу, терял аппетит и нередко впадал в депрессию. Язык у него часто был как бы покрыт ярким малиновым лаком. Когда больной обращался к врачу, тот обнаруживал, что количество эритроцитов в крови пациента снижено в несколько раз. Скажем, если норма — около 5 млн эритроцитов в одном мм3, то у больных пернициозной анемией их может быть на порядок меньше: например, 0,6 млн. Количество гемоглобина в эритроците также снижается, но не в такой высокой степени, как количество красных кровяных телец. Исследовав кровь под микроскопом, врач обнаруживал, что эритроциты пациентов с анемией отличаются от нормальных. В норме эритроциты одинаковы по размеру и имеют выпукло-вогнутую форму: они похожи на диск, вдавленный посередине. При пернициозной анемии эритроциты были самых разных размеров, от огромных до маленьких, а их форма различалась. Это указывало на их дефектность или незрелость, то есть ветвь костного мозга, которая отвечала за производство эритроцитов, работала неправильно. При пернициозной анемии нарушается нормальный процесс созревания эритроцитов в костном мозге. В результате изменяются их обычные форма и размеры. Течение заболевания обычно циклическое, периоды особо тяжелой анемии чередуются с периодами, когда состав крови становится более или менее нормальным.

Рис. 22. Нормальный эритроцит и больной пернициозной анемией

Общепринятые способы лечения до 1920-х годов предполагали большие дозы мышьяка. В сложных случаях прибегали к спленэктомии (удалению селезенки) или переливанию крови. Такая жесткая терапия объяснялась тем, что медики считали: заболевание связано с действием ядовитых веществ. Никто до Майнота и Мерфи не додумался лечить пациентов со злокачественной анемией с помощью диеты: ее рассматривали не как важную составляющую часть терапии, а, скорее, как часть ухода за больными.