Mielenkiintoisia faktoja insuliinin löytämisestä

Ensimmäinen insuliinilääke, joka onnistui pelastamaan ihmishenkiä, otettiin sairaan teini-ikäiseksi käyttöön vuonna 1922. Se tehtiin lehmän haimasta ja ennen lääkkeen saamista kesti vuosisatoja kestävää työtä, löytöjä ja juonitteluja, ja monet väittävät yhä, kuka avasi insuliinin, vaikka kirjoittajat saivat Nobelin palkinnon.

tutkimus

Ihmiskunta on tuntenut diabetesta antiikin Kreikan aikaan: huomaten, että potilaan ruumiissa oleva vesi ei viipy, henkilö on jatkuvasti janoinen, Cappadocian Areteus kutsui tautia ”diabayno” - ”läpäisemään”. 1900-luvun alkuun mennessä oli paljon tiedossa, että diabetes mellitus ja koirilla oli tärkeä rooli tässä. Kokeet suoritettiin julmasti: eläimet poistivat haiman, minkä jälkeen tutkijat havaitsivat sokerin kasvua kehossa (virtsan glukoosimäärä määritettiin ja taudin oireita seurattiin). Niinpä todettiin, että diabetes liittyy suoraan haimaan.

Venäjän tiedemies Leonid Sobolev oli ensimmäinen, joka huomasi, ettei kaikki haima ole vastuussa diabeteksen kehittymisestä, vaan vain osa soluista (Langerhansin saarekkeet). Hän teki tämän vuonna 1900, sidottaen haiman erittyvää kanavaa koiraan, joka johti sen atrofiaan, mutta koska Langerhansin saarekkeet pysyivät ehjinä, eläin ei kehittynyt diabetekseksi. Vaikka Venäjän tiedemies liikkui oikeaan suuntaan, hän kuoli suorittamatta tutkimusta.

Tämän jälkeen tiedemiehet päättivät, että taudin kehittymiseen vaikuttaa näissä soluissa tuotettujen biologisesti aktiivisten aineiden puute ja edistävät glukoosin imeytymistä elimistöön ja sen tuotantoon (vuonna 1916 saksalainen Charpy-Schafer antoi nimensä näille aineille: latinalainen sana insula tarkoittaa saarta).

Ajatus siitä, että diabetesta voidaan hoitaa injektoimalla insuliinia ulkoisesti, esiintyi melkein heti sen havaitsemisen jälkeen, mutta kaikki kokeet eivät onnistuneet. Hanki hormoni puhtaassa muodossaan ei toimi, ja kun nieleminen lääkettä tuhoutui ruoansulatusmehujen vaikutuksesta.

Ensimmäinen insuliinisynteesi voisi saada ranskalaisen tutkijan GLayn. Hän ruiskutti koiran öljyn haiman kanaviin, mikä johti elimen atrofiaan, kun taas Langerhansin saaret pysyivät ennallaan. Vuodesta atrofoitu rauha, Gley teki venyttely ja pistää koira, joka kehittyi diabeteksen vuoksi poistettu haima. Eläin ei kuole, kun lääke ruiskutettiin hänen ruumiinsa.

Gley ei kiinnittänyt mitään merkitystä hänen löytöilleen, teki yksityiskohtaisia ​​kuvauksia tutkimuksesta, ja vuonna 1905 hän talletti Pariisin biologisen järjestön varastointia varten, jossa he olivat keränneet pölyä monta vuotta turvallisesti.

synteesi

Virallisesti uskotaan, että ensimmäinen henkilö, joka selvittää, miten tehdä insuliinisynteesiä, oli kanadalainen Frederick Banting, joka jakoi ajatuksensa professori John MacLeodin kanssa: laboratorio, jossa oli hyviä laitteita, oli kokeiluja varten, ja MacLeod pystyi toimittamaan sen. Ensinnäkin professori kieltäytyi myöntämästä tilaa kokeille, ja sopi vain siitä syystä, että hän oli matkustamassa Eurooppaan, eikä hän tarvinnut erityisesti laboratoriota.

Siksi osallistuminen kehitykseen otti vähimmäismäärän ja sanoi, että kun hän palasi lomasta, kaikki teokset on saatettava päätökseen, eli kaksi kuukautta myöhemmin (tiedemiehet eivät täyttäneet McLeodin asettamaa määräaikaa, paluuprofessori halusi karkottaa ne laboratoriosta, mutta onnistui vakuuttamaan hänet). Bantingin auttaminen oli yksi Charles Bestin lupaavimmista lääketieteen opiskelijoista, joka oli erittäin kiinnostunut insuliinisynteesin ideasta.

Ensimmäiset kokeet suoritettiin Bantingilla ja Bestilla koirilla. He saivat otteen koiran atrofoidusta haimasta (kesti noin kaksi kuukautta), minkä jälkeen he antoivat injektion koomaeläimelle, jonka rauhas oli poistettu. Se, että ne ovat oikealla tiellä, tuli selväksi sen jälkeen, kun eläin oli asunut vielä seitsemän päivää injektion jälkeen, jolloin se jätti kooman, kun lääke ruiskutettiin ja kaatui siihen, jos injektiota ei annettu. Tänä aikana tiedemiehet ovat jatkuvasti mitanneet glukoositasoja. Se oli ensimmäinen kerta, kun joku tuli ulos diabeettisesta koomasta (tuolloin se ei ollut tiedossa ranskalaisen tutkimuksesta).

Intriga alkoi myöhemmin: tutkijat eivät antaneet patenttia ja siirtäneet oikeuden avata yliopisto. MacLeod, kun hän ymmärsi löytämisen merkityksen, aloitti aktiivisen työnsä, houkutteli kaikki lupaavat työntekijät ja alkoi tuottaa insuliinilääkkeitä. Erityistä roolia tässä oli biokemisti John Collip: hän pystyi tekemään sen niin, että kanavien ligaatiota ja odotusaikaa ei tarvittu, ennen kuin haima tuntui.

Tutkijat vaihtoivat huomionsa koirista lehmiin, ja jonkin aikaa havaittiin, että alkioilla on paljon enemmän Langerhansin saaria kuin aikuisilla eläimillä. Kunkin kokemuksen tulokset olivat yhä onnistuneempia, ja tutkijat pystyivät pidentämään koiran elämää seitsemänkymmeneen päivään. Vuonna 1922 huumetta esiteltiin ensin kuolleelle pojalle ja toi hänet takaisin elämään.

palkkio

Tämän jälkeen MacLeod teki raportin amerikkalaisten lääkäreiden liiton kokouksessa, kääntämällä sen ikään kuin hän olisi tehnyt sen. Samalla hän alkoi aktiivisesti edistää lääkettä, koska hänellä oli yhteyksiä tähän. Hän ei voinut olla hiljaa Bantingin roolista, mutta muiden tutkijoiden rooli oli minimoitu. Tästä syystä Nobelin palkinto insuliinin löytämisestä myönnettiin vain hänelle ja Bantingille.

Se, että MacLeod voitti palkinnon, ja Best oli työstä poissa, Basting kieltäytyi voimakkaasti ja alkoi julkisesti puhua tarkalleen siitä, miten kokeita tehtiin, MacLeodin roolista, unohtamatta mainitsematta, mitkä sauvat on merkitty tutkijan pyöriin. Valtava skandaali johti siihen, että kukaan ei päässyt palkintoon, ja myöhemmin se jaettiin neljän tutkijan kesken: Basting jakoi Bestin, Mcleodin kanssa Collipin kanssa.

Saatuaan tietää palkinnosta ranskalainen tiedemies Gray päätti todistaa, että hän oli keksinnön tekijä, jolle hänen muistiinpanonsa esitettiin todistajien läsnä ollessa. Hän rauhoittui vasta sen jälkeen, kun Liettuassa syntynyt Hermann Minkowski, joka tuolloin oli osa Venäjää, mutta asui ja työskenteli Saksassa, kertoi mahdollisuudesta saattaa ranskalainen tuomioistuimeen piilottamaan tietoja, jotka voisivat pelastaa useamman kuin yhden elämän tuhat ihmistä.

Huumeiden valmistus

Vuodesta 1926 lähtien insuliinintuotanto on otettu suureksi jalka, se on valmistettu johtavien lääkealan yritysten toimesta, ja viime aikoina se on tuottanut terästä Venäjällä. Aluksi hormoni valmistettiin karjan haimasta, mutta se aiheutti usein allergioita, koska se ei ollut yhteneväinen ihmisen kolmen aminohapon kanssa.

Sitten he alkoivat valmistaa sian insuliinia (eroa yhdellä aminohapolla), jonka ihmiskeho imeytyy paremmin, mutta myös allergiat ovat mahdollisia. Siksi päätettiin tuottaa synteettistä insuliinia, joka olisi täydellinen ihmisen analogi. Tässä on pelastettu geenitekniikka, pääasiassa biokemia.

Ennen tätä on huomattava, että kaikki proteiinit ovat polymeerejä, jotka on koottu aminohappofragmenteista. Samaan aikaan vain aminohapot osallistuvat insuliinintuotantoon tarvittavien polymeerien muodostumiseen, joilla on vain yksi hiiliatomi karboksyyliryhmän ja aminoryhmän välillä.

Vaikka aminohappoja on paljon, vain 51 aminohappotähdettä osallistuu insuliinin muodostumiseen, minkä seurauksena hormoni on yksi lyhyimmistä proteiiniketjuista.

Insuliinin saamiseksi aminohapot on liitettävä tiukasti määriteltyyn järjestykseen (muuten voidaan saada molekyyli, jolla ei ole mitään tekemistä sen kanssa, mitä elävä organismi tuottaa), joka tehtiin kokeiden aikana.

Jonkin ajan kuluttua geenitekniikan ja biokemian avulla tiedemiehet pystyivät järjestämään insuliinin tuotannon, sijoittamaan hiivan erityiseen ravintoaineeseen ja geneettisesti muunneltuun E. coli -laitteeseen, joka kykenee tuottamaan ihmisen geneettisesti muunnettua insuliinia. Tuotetun aineen määrä oli niin suuri, että tutkijat ovat taipuvaisia ​​uskomaan, että tällainen hormonilaimennus korvaa pian eläinperäisen insuliinin.

varastointi

Virallisten tietojen mukaan diabeetikoiden määrä Venäjällä on yli kolme miljoonaa ihmistä, joten insuliinintuotantoon kiinnitetään paljon huomiota. Tällä hetkellä Venäjä on kehittänyt teknologian geneettisesti muokatun insuliinin tuottamiseksi. Venäjällä tuotettujen huumeiden määrä tällaiselle potilaalle ei kuitenkaan riitä. Siksi Venäjällä vapautuvan insuliinin lisäksi maa ostaa valtavan määrän lääkkeitä ulkomaille, mikä tarjoaa tarvittavat säilytysolosuhteet insuliinille varastoissa.

Kun puhutaan insuliinin varastosta Venäjällä, on huomattava, että avaamattomia injektiopulloja voidaan yleensä säilyttää noin kaksi tai kolme vuotta. Jotta insuliini ei heikkene, on erittäin tärkeää noudattaa insuliinin säilytysolosuhteita. Ennen insuliinin säilyttämistä on otettava huomioon, että ihanteellinen säilytyslämpötila on 6 - 8 ° C.

Insuliinisäilytys on toivottavaa sivuovessa, pois pakastimesta (jäädyttäminen ei ole hyväksyttävää, koska sen rakenne muuttuu). Muutama tunti ennen injektiota ja laimennusta on vedettävä ulos jääkaapista ja pidettävä huoneenlämmössä.

Avattu injektiopullo säilytetään huoneenlämmössä (enintään 25 ° C), auringonvalolta ja lämmityslaitteilta. Käytä enintään neljä viikkoa. Jos liuos muuttuu sameaksi, esiintyi sakka, se ei ole sopiva ja se on hävitettävä.

Insuliinin löytöhistoria

”Jotta potilas pystyisi luottamaan omaan elämäänsä, hänen on hallittava hyvin annoksen määrittely ja insuliinin antaminen hyvin”, sanoi J. Macleod, avatessaan insuliinin vuonna 1923, antaen fysiologian ja lääketieteen Nobelin palkinnon.

Insuliinihoito on yksi tärkeimmistä diabetes mellituksen (tyypin 1 diabeteksen johtava) hoitomenetelmistä. Kiitos hänelle, että diabetes on lakannut olemasta tappava sairaus, joka johtaa kuolemaan muutamassa kuukaudessa. Kuten jo tiedämme, ensimmäistä kertaa insuliinia käytettiin hoitoon vuonna 1922, ja polku tähän ei ollut helppoa.

Kaikki alkoi siitä, että vuonna 1889 Oscar Minkowski ja Joseph von Mehring aiheuttivat koiran kokeellisen diabeteksen poistamalla sen haiman. Vuonna 1901 venäläinen patologi Leonid Sobolev osoitti, että diabetes liittyy koko haiman työhön, mutta vain siitä osasta, jota kutsutaan Langerhansin saariksi, hän ehdotti myös, että nämä saaret sisältävät jotakin hiilihydraattiaineenvaihduntaa säätelevää ainetta. Sobolev ei pystynyt eristämään tätä ainetta puhtaana.

Ensimmäiset yritykset tehdä tämä tehtiin vuonna 1908 Georg Ludwig Zulzer. Saksalainen erikoislääkäri pystyi poimimaan haiman, josta hän epäonnistui diabetesta kuoleman potilaan hoidossa - potilaan kunto parani tilapäisesti. Uute kuitenkin päättyi, ja mies kuoli. Vuonna 1911 Zülzer yritti patentoida keksintönsä, mutta ei voinut välittömästi tehdä sitä, ja ensimmäisen maailmansodan aikana hänen laboratorionsa suljettiin, samaan aikaan 1911–1912 Chicagon yliopistossa työskentelevä E. Scott käytti vesiuutetta haima hoidettaessa koiria, joilla on kokeellisesti aiheuttama diabetes, ja totesi, että laboratorioeläinten verensokeri laski hieman. Scott ei kuitenkaan ollut tarkoitettu tuomaan asiaa loogisesti päätökseen - hänen johtajansa osoittautui lyhytnäköiseksi ja pysäyttänyt laboratorion työn tässä suunnassa. Israel Kleiner, joka työskenteli tämän ongelman parissa vuonna 1919 Rockefellerin yliopistossa, oli myös onneton: maailmansotaa seurannut talouskriisi keskeytti tutkimuksensa.

F.G. Banting (1891-1941)

Frederick Grant Bantingilla oli omat tulokset diabeteksen kanssa - hänen ystävänsä kuoli taudista. Valmistuttuaan lääketieteellisestä koulusta Torontossa ja toiminut sotilaslääkärinä ensimmäisen maailmansodan aloilla hänestä tuli Länsi-Ontario-yliopiston lääketieteellisen koulun apulaisprofessori. Lokakuussa 1920, Banting lukiessasi haiman erittyvien kanavien ligaatiota koskevaa lääketieteellistä artikkelia, Banting päätti yrittää käyttää tätä menetelmää saadakseen rauhasaineen, jolla on sokeria alentavia ominaisuuksia. Pyynnöstä antaa hänelle laboratorio kokeiden suorittamiseksi, hän kääntyi Toronton yliopiston professorin John MacLeodin puoleen. Vanhempi kollega oli perehtynyt paremmin tämän alan tutkimukseen ja piti niitä lupaamattomina, mutta nuori tutkija oli niin vaativa, ettei Macleod voinut kieltäytyä hänestä.

Professori antoi Bantingille paitsi laboratorion, myös kymmenen koiraa, ja mikä tärkeintä, hän valitsi avustajan. Hän oli vanhempi opiskelija, Charles Best, joka hallitsi täydellisesti verensokerin ja virtsan määritysmenetelmiä (silloin se ei ollut yhtä yksinkertaista kuin tänään). Muissa tutkimustarkoituksissa Banting myi koko omaisuutensa (historia ei vaikuta sen kokoon, mutta se riitti kokeisiin). Vaikka MacLeod lepää Skotlannissa, Banting ja Best sidoivat koirien haiman kanavat ja odottivat tiukasti tuloksia. Elokuussa 1921 he onnistuivat eristämään halutun aineen. Tämän aineen tuominen koiralle, jolla ei ole omaa haimaansa ja joka kuolee ketoasidoosista, paransi merkittävästi eläimen tilaa, veren sokeritaso laski.

Tähän mennessä Macleod palasi. Opettelemalla nuorten tutkijoiden tuloksia, hän heitti kaikki laboratorion voimat kehittääkseen asiaa. Aineen eristäminen, jota alun perin kutsuttiin ailetiiniksi (toisessa transkriptiossa, iletiini), koirien haimasta oli erittäin työläs prosessi, koska ruoansulatusentsyymit tuhosivat ailetiinimolekyylin. Banting ehdotti, että näitä tarkoituksia varten käytettäisiin vasikoiden hedelmää, jossa oli jo tuotettu insuliinia, ja ruoansulatusentsyymit, jotka vaikeuttivat insuliinin vapauttamista, eivät olleet vielä saatavilla. Se osoittautui, ja työ meni nopeammin. Tärkeintä on, että ayletiini-vasikat auttoivat koiria lajien eroista huolimatta. Lääkeaine aiheutti kuitenkin vakavia haittavaikutuksia, jotka liittyivät siihen sisältyviin proteiineihin ja muihin aineisiin.

McLeod kutsui biokemisti James Collipin puhdistamaan ayletinia. Tuloksena ei ollut kauan tulossa: 11. tammikuuta 1922 ensimmäinen injektio, joka oli aylethin, 14-vuotias Leonard Thompson, joka kuoli diabeteksesta, sai ensimmäisen injektion. Kuten sanonta tulee, ensimmäinen pannukakku tuli ulos kertakäyttöön: teini-ikäiselle kehitetty allerginen reaktio lääkkeen antamiseksi - puhtaus oli riittämätön. Collip istui laboratoriossa: Leonard haalistui silmiensä edessä, aika loppui yhä vähemmän. Tein 12 päivän kuluttua toisen kerran. Tällä kertaa kaikki sujui hyvin, ja maailma sai uuden lääkkeen. MacLeod ehdotti, että Banting kutsuttaisi häntä insuliiniksi (latinalaiselta. Insula - saari, nimi kuulosti ensimmäisen kerran vuonna 1910: endokrinologi Edward Sharpay-Schafer nimesi tällaiseksi aineeksi, jonka puute aiheuttaa oletustensa mukaan diabeteksen). Nyt kutsumme tätä ihmehoitoa.

Leonard Thompson, joka oli 14-vuotiaana, painoi 25 kg, asui vielä 13 vuotta suhteellisen aktiivisesti ja kuoli vakavasta keuhkokuumeesta (antibiootteja ei ollut tuolloin, ja keuhkokuumeen kuolleisuus oli korkea). Ryöstely Banting luovutti oikeuden patenttiin uudelle lääkkeelle Toronton yliopistoon, joka sai yhden dollarin siitä. Hän oli tärkeämpää, että hän onnistui pelastamaan toisen ystävänsä, lääkäri Joe Gilchristin elämän.

Insuliinin tarve oli erittäin korkea. Banting sai kirjeitä, joissa pyydettiin auttamaan kuolevia ihmisiä... Samaan aikaan ensimmäinen insuliini jatkoi haittavaikutuksia - injektiokohdassa oli infiltraatteja (tiivisteitä) ja jopa paiseita. Yksi Bantingin tuttavista, liikemies Eli Lilly, osti patentin Toronton yliopistosta (tanskalainen Novo-Nordisk sai myös lisenssin samanaikaisesti) ja aloitti insuliinin teollisen tuotannon investoimalla huomattavia varoja puhdistuksen parantamiseen. Novo-Nordiskin luoja oli lääkäri Avgust Krogh, jonka vaimoista tuli yksi ensimmäisistä potilaista Bantingissa. Lääkealan yritykset Eli Lilly ja Novo-Nordisk ovat edelleen alan johtavia yrityksiä.

Ollakseni oikeudenmukainen, on syytä huomata, että 1921, muutama kuukausi ennen Bantingia ja Bestia, romanialainen tutkija Nicolae Paulescu julkaisi työnsä tulokset, jossa hän kuvasi aineen vaikutusta koiran haimasta, jota hän kutsui pankreatiiniksi. haiman entsyymejä). Mutta tarina päätti, että tiedeyhteisö ei huomannut näitä julkaisuja. He muistivat heitä paljon myöhemmin...

Vuonna 1923 insuliinin luomiseen Banting ja McLeod saivat Nobelin palkinnon. Miksi he eivät antaneet hänelle Bestua ja Collipia heidän kanssaan? Pyydän tuomariston jäseniä, mutta... Banting ei halunnut aluksi hyväksyä palkintoa, mutta sitten hän muutti mielensä ja jakoi saadun rahan puoleen Bestin kanssa. MacLeod teki saman asian - hän luovutti puolet palkinnosta Collipille.

Vaikka sedimentti säilyi tietenkin. Myöhemmin tutkimusryhmä hajosi - näytti Bantingilta (ja ehkä se oli niin?) Että MacLeod aliarvioi hänen rooliaan insuliinin löytämisessä, ja Collip tuki professoria tässä riita-asiassa.

Joka tapauksessa, insuliini alkoi elää omaa, erillään tekijöistä, elämästä. McLeod luennoi Aberdeenin yliopistossa Skotlannissa, jossa hän johti fysiologian laitosta jo vuosia.

Banting, jolle myönnettiin henkivakuutus, vuonna 1923 tuli lääketieteen tohtoriksi, professori, Banting-instituutin ja Bestin johtajaksi, valittiin Lontoon Royal Society -jäseneksi, sillä oli monia muita kunniapalkintoja ja regaliaa, jotka eivät kuitenkaan estäneet häntä rakastamasta ilmailulääketieteen. Vuonna 1941 hän menetti armeijan lääketieteellisen avun järjestämiseen liittyvän työlennon aikana lentokoneen onnettomuuden Newfoundlandin lähellä.

Muistissa ja tämän miehen ansiosta Maailman terveysjärjestö julisti 14. marraskuuta - Frederick Bantingin syntymäpäivä - diabeteksen torjuntapäivä.

Samalla työ jatkui. Ensimmäiset insuliinit puhdistettiin edelleen huonosti, annoksia ei varmistettu, eikä glukoosin säätöjä ollut riittävästi. Hypoglykemia, paiseet lääkkeen antamispaikalla, allergiset reaktiot - kaikki tämä pakotetaan jatkuvasti parantamaan insuliinia.

Ensimmäinen niistä oli toinen haittapuoli - hyvin lyhyt aika. Ne oli annettava usein, joten tiedemiehet miettivät, miten insuliinin vaikutusta pidennetään, jotta potilaat säästyisivät toistuvista injektioista päivän aikana. Haettaessa ainetta, joka hidastaa insuliinin imeytymistä, ja siten pidentämällä sen toimintaa, yritti monia vaihtoehtoja: lesitiiniä, arabikumia, kolesterolia... Kaikki oli turhaa.

He yrittivät käsitellä insuliineja happamien yhdisteiden kanssa suojaamaan haiman ruoansulatusentsyymien haitallisia vaikutuksia.

Lisäksi happama ympäristö pitkitti imeytymistä ja siten pidentää insuliinin vaikutuksen kestoa. Liian huono - ”hapan” insuliinit aiheuttivat paljon paikallisia reaktioita: punoitusta, kipua, tunkeutumista.

Kehityspyrkimyksillä pyrittiin neutraloimaan ratkaisu ja parantamaan puhdistusastetta. Vuonna 1936 tanskalainen tutkija Hagedorn onnistui luomaan ensimmäisen insuliinin, jonka happamuus oli neutraali, ja 10 vuoden kovan työn jälkeen saatiin "laajennettu" insuliini, jota kutsuttiin Hagedornin neutraaliksi irotamiiniksi (NPH). Nykyään sitä käytetään aktiivisesti kaikkialla maailmassa.

NPH saatiin lisäämällä proteiinipuhdistettuun sian insuliiniin erityistä proteiinia, protamiinia, joka oli eristetty lohenmyllystä.

Protamiinilla on emäksisiä ominaisuuksia ja hidastaa insuliinin imeytymistä ihonalaisesta rasvakerroksesta. Protamiininsuliinin pitkäaikaisen käytön aikana on vain muutamia raportteja allergisten reaktioiden kehittymisestä.

Toinen tapa insuliinin imeytymisen pidentämiseksi oli sinkin lisääminen protamiininsuliiniin (sinkkinsuliininsuliini - ICS tai protamiinisinkkinsuliini - PDH), ja vaikutuksen kesto riippuu insuliinin tilasta, jos sillä on kiteinen rakenne, lääke toimii pidempään, jos ei kiteinen (amorfinen) - lyhyempi.

Ensimmäinen lääke ICS oli Lente-insuliini, joka koostui 3 osasta sian amorfista ja 7 osaa naudan kiteistä insuliinia. Myöhemmin luotiin Monotard - se sisältää vain sianlihaa insuliinia - 3 osaa amorfista ja 7 osaa kiteistä.

Insuliini on huomattavasti vähemmän ICS: ssä kuin protamiini, joten niitä ei voida sekoittaa lyhyen insuliinin kanssa: jälkimmäinen sitoutuu vapaaseen protamiiniin ja koko seos muuttuu pitkävaikutteiseksi insuliiniksi. NPH-valmisteet sisältävät yhtä paljon insuliinia ja protamiinia, joten mikään ei vaaranna "lyhyttä" insuliinia niiden kanssa. Tämä ominaisuus liittyy toiseen NPH - isofaani-insuliiniin (latinalaiselta Isophan-tasolta). Nämä lääkkeet pysyivät elimistössä pitkään - 12 tuntia tai enemmän.

Juhlimista varten päätettiin siirtyä 1-2-kertaiseksi insuliinihoito-ohjelmaksi, mutta insuliinityön jatkaminen oli julma vitsi potilaiden kanssa: massiivinen siirtyminen yhteen injektioon päivässä johti sokerin hallinnan voimakkaaseen huonontumiseen ja siten taudin dekompensointiin. Osoittautui, että tämä vaihtoehto ei sovi kaikille - tyypin 1 diabeteksen avulla ei ollut mahdollista saavuttaa sokerin hallintaa tällä tavalla: joko annokset olivat pieniä ja glykemia jatkoi asteikonsa, tai annokset olivat korkeat, ja sitten hypoglykemian jaksot seurasivat toisiaan. Keski ei toiminut. Tuli selväksi, että tarvitsimme sekä lyhyt- että pitkittyneitä insuliineja.

Tämä on nyt tiedossa glukoosin ja insuliinin perus- ja jälkiseurauksesta, mutta sitten se oli vielä kaukana, ja tiedemiehet olivat monin tavoin kosketuksissa. Näin tehtiin johtopäätös insuliinihoidon yksilöllisen valinnan tarpeesta kullekin potilaalle. Protamiinin ja sinkin lisäksi insuliineihin on lisätty desinfiointiaineita sisältäviä aineita, joiden vuoksi injektiopullon sisältö pysyy steriilinä pitkään eikä bakteeri-komplikaatioita synny, kun insuliiniruiskua tai neulaa käytetään uudelleen. Nämä aineet ovat insuliinissa niin pieninä pitoisuuksina, että niillä ei ole vaikutusta ihmiskehoon.

Insuliineja tuottavat yritykset käyttävät säilöntäaineina erilaisia ​​aineita, joten on suositeltavaa käyttää sekä saman lyhyen että laajennetun insuliinin käyttöä. Jos tällaista mahdollisuutta ei ole, eri valmistajien lääkkeiden yhdistelmää ei suljeta pois, vaikka yksi ruisku otettaisiin käyttöön, tärkeintä on, että ”laajennettu” insuliini ei sisällä sinkkiä.

Insuliini oli onnekas, kuten mikään muu orava - hänelle myönnettiin kaksi muuta Nobelin palkintoa: vuonna 1958 apteekki voitti apteekki Frederick Sanger - hän pystyi täysin purkamaan insuliinin aminohappokoostumuksen, ei vain ihmisten, vaan myös eri eläinlajien, ja vuonna 1964 Dorothy Crawfort-Hodgkin tuli voittajaksi, joka tutki insuliinimolekyylin tilarakennetta.

Olemme jo sanoneet, että insuliini on proteiini, joka tarkoittaa sitä, että se koostuu peräkkäin yhdistettyjen aminohappojen ketjusta. Lehmän insuliini eroaa ihmisen kolmesta aminohaposta, sianlihasta. Tutkimuksessa tutkittiin myös mahdollisuuksia käyttää muita eläimiä, erityisesti valaita ja kaloja. Viime vuosisadan 80-luvulta alkaen lehmän insuliinia alettiin luopua. Miksi hän lopetti asiantuntijoiden tekemisen? Tosiasia on, että mitä suurempi on molekyylin rakenteen ja koostumuksen ero, sitä useammin ihmisen kehon immuunikomplekseja tuotetaan vieraalle insuliinille, joka toisaalta estää insuliinin sokeria alentavan vaikutuksen (insuliinia sitovat sen osoittamat vasta-aineet) ja toisaalta verisuonten sisäseiniin, mikä lisää niiden vaurioita. Vaikuttaa siltä, ​​että elämä on pitkittynyt, mutta samalla diabeteksen komplikaatioiden kehittyminen kiihtyy, ja etusijalle asetettiin aina sian insuliini, vaikka ne eivät olleet virheitä.

Jatkoimme aktiivista tapaa syntetisoida insuliinia, joka toistaisi täysin sen rakenteen ihmisillä. Vuonna 1978 tehdyn tutkimuksen tuloksena insuliinista tuli ensimmäinen ihmisen proteiini, joka voidaan syntetisoida geenitekniikalla.

Heti kun he oppivat saamaan ihmisinsuliinia, he alkoivat myös vähitellen kieltäytyä sianlihasta. Tällä hetkellä monissa maailman maissa eläinperäisten valmisteiden valmistus on kielletty eettisistä syistä, mutta sianlihan insuliinia käytetään edelleen hyvin laajalti etenkin kehitysmaissa, mikä johtuu tämän lääkkeen suhteellisen alhaisista kustannuksista.

Meidän maassamme on nyt endokrinologin arsenaalissa pääasiassa korkealaatuinen ihmisinsuliini. Ne saadaan eri tavoin: puolisynteettiset, kun aminohappoalaniini, joka ei sovi meille sian insuliinimolekyylissä, korvataan aminohapon treoniinilla (siten saavutetaan saadun tuotteen täydellinen identiteetti ihmisen insuliiniin), ja biosynteettinen, kun käytetään geenitekniikkaa, ne pakottavat E. colin tai hiivan syntetisoimaan proinsuliinia, josta poistetaan C-peptidi, joka on jo tuttu meille.

Jälkimmäisen menetelmän tekniikka on suunnilleen sama Escherichia coli- tai hiivasienen DNA: ssa, ne insertoivat ihmisen proinsuliinigeenin, ja uuden DNA: n isäntäsolu alkaa syntetisoida ihmisen proinsuliinia. Seuraavaksi C-peptidi pilkotaan siitä, jäljellä oleva insuliini puhdistetaan isäntäsoluproteiinien epäpuhtauksista, stabiloidaan ja pidennetään protamiinilla tai sinkillä ("laajennetun" insuliinin tapauksessa), säilytysaineita injektoidaan, kaikki tämä pakataan ja saadaan aikaan kaikki tämä pakataan ja saadaan tarvittava. - rekombinantti geneettisesti muokattu ihmisen insuliini. Näitä insuliinivaihtoehtoja käytetään useimmiten näinä päivinä. Viime vuosina ihmisen insuliinin niin kutsuttuja analogeja on kehitetty ja otettu aktiivisesti käyttöön: niiden aminohappokoostumus on sama kuin viimeksi mainitun, mutta aminohappoyhdisteiden sekvenssi on muuttunut. Tämä mahdollisti toiminnan pääominaisuuksien muuttamisen: alkamisajan, huipputapahtuman ajan ja sen vakavuuden sekä keston.

Taulukon numero 61. Insuliinit, joita käytetään diabetes mellituksessa (Dedov II, Shestakova M.V., 2009)

Insuliinin historia. Katsokaa menneisyyttä

Kansainvälisen diabetesliiton mukaan diabetes mellitus on tällä hetkellä 542 000 alle 14-vuotiasta lasta, 415 miljoonaa aikuista ja vuoteen 2040 mennessä diabeteksen määrän ennustetaan saavuttavan 642 miljoonaa ihmistä 1.

Diabeteksen määrän lisääntyminen liittyy varmasti elämäntapojen muutoksiin (liikunnan vähenemiseen), ruokailutottumuksiin (helposti sulavia hiilihydraatteja, eläinrasvoja sisältävien elintarvikkeiden syöminen), mutta samalla se osoittaa, että nykyaikaisen sokeria alentavan aineen löytämisen ansiosta lääkkeet, taudin kontrollointimenetelmien luominen, diabetes mellituksen komplikaatioiden diagnosointiin ja hoitoon liittyvien algoritmien kehittäminen, diabeetikoiden elinajanodote alkoi kasvaa, puhumattakaan sen laadun parantamisesta EU: n päästökauppajärjestelmään.

Ihmiskunta on tuntenut diabeteksesta 3,5 tuhatta vuotta (kuten tiedetään, ensimmäinen taudin kuvaava hoito, Egyptin papyrus Herbes, juontaa juurensa 1500. eKr.), Kuitenkin vain noin 90 esiintyi tämän vakavan sairauden hoidossa. vuosia sitten, jolloin diabetes, mukaan lukien ensimmäinen tyyppi, lakkaa olemasta kuolemantuomio.

Edellytykset insuliinin luomiseen

Jo 1800-luvulla diabeteksen aikana kuolleiden potilaiden ruumiinavauksen aikana havaittiin, että haima oli kaikissa tapauksissa vakavasti vaurioitunut. Saksassa vuonna 1869 Paul Langergans huomasi, että haiman kudoksissa on tiettyjä soluryhmiä, jotka eivät osallistu ruoansulatusentsyymien tuotantoon.

Vuonna 1889 Saksassa fysiologi Oscar Minkowski ja lääkäri Joseph von Mehring osoittivat kokeellisesti, että haiman poistaminen koirista johtaa diabeteksen kehittymiseen. Tämä antoi niille mahdollisuuden olettaa, että haima erittää tietyn aineen, joka vastaa kehon metabolisesta kontrollista 2. Minkowskin ja Meringan hypoteesissa havaittiin uusia ja uusia vahvistuksia, ja 1900-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä tutkittiin diabeteksen ja haiman saarekkeen välistä suhdetta, endokriinierityksen havaitsemista, todettiin, että tietty Langerhansin saarekesolujen erittämä aine on johtavassa asemassa hiilihydraatin aineenvaihdunnan säätelyssä 3. Ajatus herätti, että jos tätä ainetta eristetään, sitä voidaan käyttää diabeteksen hoitoon, mutta Minkowskin ja Merkingin kokeiden jatkumisen tulokset, kun koirille annettiin uutetta haiman poistamisen jälkeen, mikä joissakin tapauksissa johti glykosurian vähenemiseen, ei ollut toistettavissa, ja otteen ottaminen itse aiheutti lämpötilan nousun ja muut sivuvaikutukset.

Eurooppalaiset ja amerikkalaiset tutkijat, kuten Georg Sulzer, Nicola Paulesko 4, Israel Kleiner, harjoittivat haiman otteen käyttöönottoa diabeetikoille, mutta rahoituksen aiheuttamien sivuvaikutusten ja ongelmien suuren määrän vuoksi he eivät pystyneet suorittamaan kokeita.

Ajatus Frederick Bantingista

Vuonna 1920 Frederic Banting, 22-vuotias kirurgi, yritti avata harjoituksensa pienessä kanadalaisessa kaupungissa ja opettamassa Länsi-Ontario-yliopistossa. Maanantaina 31. lokakuuta Bantingin oli tarkoitus kertoa opiskelijoille hiilihydraattien aineenvaihdunnasta - aihe, jossa hän itse ei ollut vahva, ja saadakseen parempaa valmistelua Banting luki M. Barronin tuoreen artikkelin, jota kuvattiin viime sunnuntai-iltana, jossa hän kuvaili haiman estoa. duktaaliset sappikivet ja siitä johtuva acinaaristen solujen atrofia (solut, jotka ovat vastuussa eksokriinisestä toiminnasta). Samana iltana Banting kirjoitti ajatuksensa: ”Kannella haiman kanavat koirilla. Odota akinien surkastumista, eristäkää salausta saarekesoluista glukosurian helpottamiseksi. ”5 Niinpä Banting meni Toronton yliopistoon, hänen alma materiinsa, jossa hän kääntyi professori John MacLeodiin, joka on yksi johtavista hiilihydraattiaineenvaihdunnan asiantuntijoista. Vaikka professori hyväksyi ajatuksen Bantingista ilman innostusta, hän valitsi laboran, jossa oli vähimmäisvarusteita ja 10 koiraa kirurgille. Assistant Bantingista tuli paljon opiskelija Charles Best. Kesällä 1921 kokeilu alkoi.

Banting ja Best aloittivat tutkimuksensa poistamalla haiman koirista. Joissakin eläimissä tutkijat poistivat haiman, toisissa he sidoivat haiman kanavan ja poistivat rauhanen jonkin ajan kuluttua. Sitten atrofoitu haima sijoitettiin hypertoniseen liuokseen ja jäädytettiin. Tämän jälkeen sulatuksen jälkeen saatu aine annettiin koirille, joilla oli poistettu haima ja diabeteksen klinikka. Tutkijat ovat tallentaneet glukoositasojen laskua, mikä parantaa eläimen hyvinvointia. Professori MacLeod oli vaikuttunut tuloksista ja päätti todistaa, että Bantingin ja Bestin "haiman ote" todella toimii.

Uusien kokeiden tulokset nautojen haiman käytöstä ovat mahdollistaneet sen ymmärtämisen, että on mahdollista tehdä ilman haiman kanavan monimutkaista ligaatiomenettelyä.

Vuoden 1921 lopulla biokemisti Bertin Collip liittyi tutkimusryhmään. Sen avulla saatiin haiman saarten uutteet, joissa käytettiin erilaista alkoholipitoisuutta ja muita puhdistusmenetelmiä, jotka saatiin turvallisesti ihmiskehoon. Se on tehokas ja myrkytön aine ja sitä käytettiin ensimmäisissä kliinisissä tutkimuksissa 6.

Kliiniset tutkimukset

Aluksi Banting ja Best kokivat saamansa insuliinin. Lääkkeen käyttöönoton seurauksena molemmat tunsivat heikkoja, huimausta, mutta lääkkeen myrkyllisiä vaikutuksia ei havaittu.

Ensimmäinen diabetespotilas, joka sai insuliinia 11.1.1922. tuli 14-vuotias poika Leonard Thompson. Ensimmäisen 15 ml: n insuliinin injektion jälkeen potilaan kunnossa ei tapahtunut merkittäviä muutoksia, glukoosipitoisuus veressä ja virtsassa laskivat hieman, lisäksi potilaalla kehittyi steriili abscess. Toukokuun 23. päivänä suoritettiin toistuva injektio ja vasteena potilaan veren glukoositasolle normalisoitui glukoosin ja ketonien pitoisuus virtsassa laski, poika itse huomasi parannuksen omassa hyvinvoinnissaan 7.

Yksi ensimmäisistä insuliinia saaneista potilaista oli Yhdysvaltain korkeimman oikeuden johtaja Elizabeth Heges Goshet. Yllättäen, ennen insuliinihoidon aloittamista, hänellä oli diabetes 4 vuotta, ja hoito, joka antoi hänelle mahdollisuuden elää tähän päivään, oli vakava ruokavalio (noin 400 kcal päivässä). Insuliinihoidossa Elizabeth asui 73 vuotta ja synnytti kolme lasta.

Nobelin palkinto

Nobel-komitea myönsi vuonna 1923 fysiologian ja lääketieteen palkinnon Bantingille ja MacLeodille, se tapahtui vain 18 kuukautta ensimmäisen raportin valmistelusta amerikkalaisen lääkäriyhdistyksen kokouksessa. Tämä päätös on pahentanut jo ennestään vaikeaa tiedemiesten välistä suhdetta, koska Banting uskoi, että McLeodin panos insuliinin keksimiseen oli erittäin liioiteltu, Bantingin mukaan palkinnon olisi pitänyt jakaa hänen ja hänen avustajansa Paras. Oikeuden palauttamiseksi Banting jakoi osan palkinnostaan ​​Bestin ja MacLeodin kanssa biokemisti Collip 8: lla.

Patentti, joka koskee Bantingin, Bestin ja Collipin omistamaa insuliinia, tiedemiehet ovat myyneet 3 dollaria Toronton yliopistolle. Elokuussa 1922 solmittiin yhteistyösopimus lääkeyhtiön Eli Lillyn ja C o: n kanssa, mikä auttoi luomaan huumeiden tuotantoa teollisessa mittakaavassa.

Insuliinin keksinnöstä on kulunut yli 90 vuotta. Tämän hormonin lääkkeitä parannetaan, vuodesta 1982 lähtien potilaat ovat jo saaneet ihmisinsuliinia, ja 90-luvulla ilmeni ihmisinsuliinin analogeja - lääkkeitä, joilla oli erilainen vaikutusaika, mutta meidän on muistettava ihmiset, jotka alkoivat luoda tätä lääkettä, joka säästää miljoonia ihmisiä joka päivä. ihmisiä.

Insuliinin historia, joka keksi insuliinia

Minun mielestäni diabeteksen pitäisi tietää sairautensa historia. Tämä tieto antaa taudin täydellisen hallinnan ja tekee siitä myös vakavamman hoidon. Siksi puhumme tänään insuliinista - tärkeimmistä hormoneista, jotka kontrolloivat sokeritasoa. Tässä artikkelissa tarkastellaan insuliinin tutkimuksen koko kronologiaa sen havaitsemisesta (insuliinin löytäminen) teolliseen tuotantoon.

Tutkimuksen alku...

Ensimmäinen insuliiniin liittyvä tutkimus ilmestyi vuonna 1869. Nuori tutkija tutki haiman äskettäin esiintyneen mikroskoopin avulla. Hän kiinnitti huomiota solujen kummallisiin kertymiin. Myöhemmin heidät kutsutaan Langerhansin saariksi. Sitten hän ei tiennyt, miksi ne ovat olemassa, vain ehdotti, että ne ovat tarpeen ruoansulatuksen säätämiseksi. Paul Langergans piti väitöskirjansa näille soluille.

Kaksikymmentä vuotta myöhemmin, vuonna 1889, fysiologi Oskar Minkowski päätti kumota kaikki haiman tutkimukset ja todistaa, ettei sillä ole mitään tekemistä ruoansulatuksen kanssa. Hän poisti rauhanen koirasta, mutta muutaman päivän kuluttua hän huomasi, että sokeri tuli myös virtsaan. Silloin tiedemiehet sidosivat ensimmäistä kertaa haiman diabeteksen kanssa. Muuten, Minkowski ei koskaan tullut tunnetuksi tieteellisissä piireissä eikä tehnyt mitään tärkeämpiä löytöjä. Ehkä hän ei koskaan hyväksynyt sitä tosiasiaa, että hän oli kärsinyt huonosta eläimestä...

Insuliinin löytäminen

Vuonna 1900 L.V. Sobolev vahvisti tieteellisesti, että Langerhansin saarekkeet erittävät tietyn hormonin, joka säätelee kehon hiilihydraattiprosesseja. Hän ehdotti myös menetelmää tämän hormonin saamiseksi vastasyntyneiltä eläimiltä, ​​koska niiden saarekkeet ovat hyvin kehittyneet. Mielenkiintoisinta on se, että Sobolev työskenteli samassa laboratoriossa Pavlovin kanssa. Liian tiukka tieteellinen maailma, joka ei sano...

Seuraavien vuosikymmenten aikana monet tiedemiehet yrittivät saada hoitoa diabeteksesta haiman hormonista (silloin insuliinin nimi ei tullut näkyviin). Yksi tiedemiehet estivät tieteellisiä johtajia, jotka eivät usko tutkimuksen vakavuuteen, ja ensimmäinen maailmansota estänyt Kleinerin, romanialainen tutkija Paulesco julkaisi tutkimuksensa, mutta ei edistynyt eristyksen menetelmissä.

Ja vasta vuonna 1922 Toronton yliopiston tutkijoiden joukko onnistui tekemään ensimmäisen insuliiniannostuksen 14-vuotiaalle diabetesta sairastavalle pojalle. Tätä edeltivät vuosien kokeet koirilla, jotka perustuivat Sobolevin tutkimukseen. Tiedemiehet, jotka tekivät tämän tieteellisen läpimurton, kutsuttiin Bantingiksi, MacLeodiksi, Bestiksi ja Collipiksi.

Koirasta bakteeriin: insuliinin historia

Noin sadan vuoden ajan diabetes on lakannut olemasta "kuolemantuomio" ja siitä tuli tavallinen krooninen sairaus

Sokerivirta

Diabetes tunnetaan ihmiskunnalle tuhansia vuosia. Hänen ensimmäiset havaittavat oireet ovat yleensä voimakasta janoa ja vastaavaa virtsan määrän kasvua. Näyttää siltä, ​​että kaikki nestettä, jonka henkilö juo, lähtee heti hänen ruumiinsa. Siksi antiikin aikoina uskottiin, että diabetes on kyvyttömyys säilyttää nestettä elimistössä. Potilaat menettivät nopeasti painonsa, lähes "kuivuneet", mikä näytti vahvistavan hypoteesin.

Myöhemmin havaittiin, että tällaisten potilaiden virtsaaminen houkuttelee enemmän hyönteisiä kuin terveen ihmisen virtsa. Kävi ilmi, että tämä johtuu sen sokeripitoisuudesta. Epiteetti mellītus ("makea, hunaja") lisättiin termiin diabetes ("ulosvirtaus"), mutta se ei edelleenkään ymmärtänyt sairauden syitä. Ainoa korjaustoimenpide, joka sitten tarjottiin sairaille, oli puoli-nälkäinen ruokavalio. Siinä potilaat elivät jotenkin 3-4 vuotta, ja sitten he kuolivat.

Todistus "ristiriitaisuudesta"

Ensimmäinen merkittävä muutos diabeteksen tutkimuksessa tapahtui Saksassa vuonna 1889. Ja se tapahtui sattumalta.

Fysiologi Oskar Minkowski, vakuuttunut siitä, että haiman arvo ruoansulatukseen on yliarvostettu, poisti sen ratkaisevasti kokeellisesta koirasta. Hän oli varma, että eläimelle ei tapahdu mitään. Jonkin ajan kuluttua tiedemies löysi saman ilmiön makeasta virtsasta, johon lentää: koira sairastui diabeteksen kanssa. Yhtäkkiä tuli selväksi, että "diabeteslääkettä" on etsittävä täsmälleen haimassa.

Tämä kehomme rauha koostuu kahdesta osasta, joiden toiminnot ovat erilaisia. Eräs osa - rauhasen acini - erittää erityistä salaisuutta suolistoon, joka osallistuu ruoansulatukseen. Toinen tänään tunnetaan maailmalla "Langerhansin saarekkeiden" nimellä - siellä on, että terve ihminen tuottaa insuliinia - hormonia, joka säätelee verensokeria.

Vuonna 1900 venäläinen tiedemies Leonid Sobolev onnistui selvittämään, että jos vain elimen rauhasosuus tuhoutuu, koe-eläimissä ei tapahdu diabetesta. Tällöin diabetespotilaiden kuoleman jälkeen tehdyt ruumiinavaukset osoittivat lähes aina Langerhansin saarekkeiden tappion.

Näistä kahdesta tosiasiasta, Sobolev totesi, että diabeteksen korjaustoimenpiteitä on etsittävä tarkasti saarekkeen rauhassa. Hän oli ensimmäinen, joka ehdotti käytettäväksi vastasyntyneiden eläinten haimaa tätä tarkoitusta varten ja kuvaili menetelmiä ”diabeteslääkkeen” eristämiseksi.

Teoriasta käytäntöön

Teoreettisen kehitystyön toteuttaminen Sobolevissa oli käytännössä Toronton yliopistossa työskentelevä tiedemies. Frederic Banting ja Charles Best tuhosivat kirurgisesti koiran haiman ”ruoansulatuskanavan”, minkä jälkeen jäljellä olevasta saarekeosasta saatiin Ailetin-niminen aine. Koirilla, joilla on keinotekoisesti aiheuttama diabetes, ayletiini alensi verensokeritasoa virtsassa ja veressä.

Ennen kokeiden aloittamista ihmisten kanssa oli välttämätöntä oppia puhdistamaan ayletiinia epäpuhtauksista - aluksi se oli todellisuudessa ote eläinten haimasta. Tämä ongelma ratkaistiin biokemisti James Collipilla, ja puhdistettua proteiinia kutsuttiin "insuliiniksi" (latinalaiselta. Insula - "saarelta").

Ensimmäinen diabetesta sairastavan henkilön insuliini injektio maailmassa tehtiin vuonna 1922. Kokemus ei kuitenkaan ollut täysin onnistunut - insuliinin riittämättömän puhdistuksen vuoksi 14-vuotias Leonard Thompson kehitti vakavan allergisen reaktion. Collip kolminkertaisti proteiinipuhdistustoimintansa ja 12 päivän kuluttua injektio toistettiin. Tällä kertaa menestys oli valmis: Leonardin verensokeri laski, ja poika huomasi, että hän tunsi paljon paremmin.

Onnekas ihmiskunta

”Kuinka niin? - Jokainen, joka ei ole ohittanut biologiaa koulussa, sanoo. ”Muiden biologisten lajien organismista peräisin olevan proteiinin pitäisi aiheuttaa allergioita ihmisillä, vaikka se olisi puhdistettu sata kertaa?”

Tämä on totta - ja tämä on allergisten reaktioiden ydin: immuunijärjestelmä tunnistaa "ulkopuoliset" ja reagoi niihin nopeasti ja armottomasti. Ihmiskunta on kuitenkin hämmästyttävää, uskomattoman onnellinen. Evoluution satunnainen häpeä: nisäkkään insuliinit olivat rakenteeltaan samanlaisia ​​kuin kaksoset.

Kokeet ovat osoittaneet, että lähinnä sian insuliinin ihmisen rakennetta. Se eristettiin vastasyntyneiden porsaiden haimasta ja sitä käytettiin viime vuosisadan 80-luvulle asti.

Muuntogeeniset organismit

Onneksi ihmiskunnalle tuli joitakin onnettomia diabeetikkoja, joiden immuunijärjestelmä oli erityisen tarkkaavainen. Tällaisilla ihmisillä oli allergia sianlihan insuliinille, joka oli heille elintärkeää.

"Insuliinin identtisen luonnollisen" synteesin tehtävä ei menettänyt merkitystä. Vuonna 1978 Beckmannin tutkimuslaitoksessa Kaliforniassa työskentelevä geneettikko Arthur Riggs ja biokemisti Keiichi Itakura pystyivät ratkaisemaan sen. Ihmisen geeni vietiin tavallisen E. colin genomiin, "pakottaen" bakteerin syntetisoimaan insuliinia. Tuloksena saatu proteiini osoittautui paremmaksi ja halvemmaksi tuotannossa kuin sianliha. Sianlihan insuliini ei ole kuitenkaan tullut menneisyyteen: he ovat oppineet muuttamaan molekyyliään siten, että siitä tulee identtinen ihmisille.

Mutta myös tämän jälkeen biokemistit eivät rauhoittuneet. Oppinut tekemään ihmisinsuliinia, joka ei eroa luonnollisesta, halusivat lisätä siihen ainutlaatuisia ominaisuuksia. Tuloksena oli kaksi lääkeryhmää, joita kutsutaan "ihmisinsuliinin analogeiksi".

Ensimmäinen ryhmä parantaa ja nopeuttaa ruoan saannin imeytymistä ja toinen - normalisoi aterioiden välistä verensokeritasoa. Nämä lääkeaineet yhdessä synteettisten ja puolisynteettisten insuliinien kanssa, joilla on erilainen vaikutusaika, muodostavat modernien diabetologien "arsenaalin", jolloin ne voivat valita yksilöllisen korjauksen kullekin potilaalle.

Insuliinien keksintöjen draama - historia, elämä, tosiasiat

Viime aikoina New Yorkissa järjestettiin yksi tärkeimmistä lääkkeistä - insuliinista - keksinnön historiaan liittyvä näyttely. Siinä ei esitelty yhtä näyttelyä, joka kuvastaa tutkimuksen dramaattista historiaa ja diabeteksen torjuntaa.

1920-luvun alkuun saakka diabeteksen diagnoosi kuulosti ihmisille kuolemantuomiona. Tuohon aikaan tämän taudin hoito rajoittui vain mineraalilähteistä peräisin olevan veden, intensiivisten nälkäisten ruokavalioiden ja kullan ja arseenibromidien käyttöön. Nämä hoidot eivät ole pitkälle edenneet vuodesta 200 eKr., Kun tutkijat kuvailivat tätä outoa tautia. Ainoastaan ​​20. vuosisadan alussa, mikroskoopilla, tutkijat pystyivät selvittämään, että diabetes mellitus liittyy haiman solujen toimintahäiriöön, jota kutsutaan Langerhansin saarekkeiksi.

Sitten, 1920-luvun alussa, Toronton yliopisto, Eli Lilly ja Joslynin diabeettinen keskus Bostonissa liittyivät ensin yhteen löytämään diabeteksen hoitoa. Näiden organisaatioiden yhteinen tutkimus oli tuolloin ennennäkemätöntä, ja niiden menestys merkitsi uuden aikakauden alkamista kansanterveydessä.

Ja lopuksi 22. maaliskuuta 1922 tällaisten kuuluisien lääkärien Bantingin, Bestin, MacLeodin ja Collipin yhteinen työ päättyi insuliinin keksimiseen. Tämän vuoksi tutkijat saivat vuonna 1923 Nobelin palkinnon. Myöhemmin Bantingille, Bestille ja Collipille kuuluvan insuliinin luomista koskeva patentti myi 3 dollaria Toronton yliopistolle.

Yksi ensimmäisistä insuliinia saaneista potilaista oli Yhdysvaltain korkeimman oikeuden johtaja Elizabeth Heges Goshet. Yllättäen, ennen insuliinihoidon aloittamista, hänellä oli diabetes 4 vuotta, ja hoito, joka antoi hänelle mahdollisuuden elää tähän päivään, oli vakava ruokavalio (noin 400 kcal päivässä). Insuliinihoidossa Elizabeth asui 73 vuotta ja synnytti kolme lasta.

Muissa New Yorkin näyttelyissä on kuva ”Resurrection”, joka osoittaa insuliinin vaikutuksen 3-vuotiaan poika, jolla on tyypin 1 diabetes, joka painoi vain 15 kiloa ennen hoitoa, ja kaksi kuukautta hoidon aloittamisen jälkeen hän muutti pullea ja terve vauva, paino noin 29 kiloa. Näyttelyssä voitiin nähdä kuvia monista muista lapsista ja nuorista, joiden elämä oli pelastunut insuliinin keksimisen ansiosta. Erityisesti kuva äidistä ja tyttärestä (Elizabeth Hughes), joka oli yksi ensimmäisistä, joka kirjoitti laajan päiväkirjan diabeteksen hoidosta.

Dr. Bantingin ja muiden tutkijoiden voiton läpimurton alussa insuliini oli kuitenkin erittäin kallis lääke, joten vain vakavasti sairaat potilaat saivat injektion, minkä seurauksena monet muut diabeetikot kärsivät pitkään.

Mutta jo 1930-luvulla John D. Rockefellerin rahoituksen ansiosta Eli Lilly aloitti aktiivisen panoksen insuliinin massatuotantoon, mikä mahdollisti tämän lääkkeen hinnan alentamisen 90%. Insuliinin saatavuuden ansiosta potilaat pystyivät ottamaan vastuuta hoidostaan ​​sen sijaan, että luottaisivat vain lääkäriin.

Erityisen kiinnostava on toinen näyttely - diabeetikko, jota potilaat käyttivät 1940-50-luvulla. Siinä on seuraava merkintä: ”Minulla on diabetes. En ole päihtynyt. Jos olen tajuton tai käyttäytyminen on epätavallinen, käytä kortin takaosassa olevia ohjeita. ” On syytä huomata, että näinä päivinä monet työntekijät pelkäsivät kertoa työnantajalle, että he olivat sairastuneita diabetekselle, koska he pelkäävät syrjintää. Onneksi tilanne on jo muuttunut dramaattisesti.

Näyttelyssä esitellään myös erilaisia ​​insuliinipumppuja vuodesta 1977 alkaen. Voit myös katsella dokumenttielokuvaa köyhistä intialaisista lapsista, jotka joutuvat matkustamaan 5 kilometriä vuoristossa pitämään bussin ja pääsemään lääkäriin kuukausittaiseen hoitoon.

Toinen mielenkiintoinen näyttely on valtava joukko 360 tyhjää insuliinipulloa. He kuuluvat samaan potilaaseen, joka antoi tämän lääkkeen itselleen 1940 ja 2008 välisenä aikana. Tänä aikana pullojen koko ja muoto olivat suunnilleen samanlaiset. Ajan mittaan vain korkkien väri muuttui vihreästä punaiseksi sekä tarra.

Insuliinin keksinnöstä on kulunut yli 90 vuotta. Tämän hormonin lääkkeitä parannetaan, vuodesta 1982 lähtien potilaat ovat jo saaneet ihmisinsuliinia, ja 90-luvulla ilmeni ihmisinsuliinin analogeja - lääkkeitä, joilla oli erilainen vaikutusaika, mutta meidän on muistettava ihmiset, jotka alkoivat luoda tätä lääkettä, joka säästää miljoonia ihmisiä joka päivä. ihmisiä.

Insuliini: jännittävä tarina suuresta keksinnöstä

Insuliini on ainutlaatuinen ihmisen mielen luominen. Hän on ainoa asia sivilisaation koko historiassa, sillä keksinnölle myönnettiin kolme Nobelin palkintoa, lisäksi eri vuosina

"Läpikulkeminen"

Insuliinin keksinnölle ihmiskunta lähestyi kaukaa. Ihmiset huomasivat oudon ja salakavalan taudin, johon liittyi lisääntynyt virtsaaminen ja sen seurauksena kehon jatkuva kuivuminen, lisääntynyt jano, jopa ennen aikamme. Tämän ilmiön selitykset olivat hyvin erilaisia ​​ja epätavallisia.

Erityisesti vuonna 201 Kreikan lääkäri Aratheus Cappadocia totesi, että "lihaskudoksen ja luun ja virtsan erittyminen on sulanut". Hän omistaa myös taudin nimen - "diabayno", eli "kulkee läpi". Se oli luonnollisesti tarkoitettu nesteenä, joka kulkee nopeasti kehon läpi.

Ajan mittaan he loivat tämän taudin yhteyden kehon sokeripitoisuuteen. Mutta millainen suhde ja mitä siihen tehdä - kukaan ei tiennyt. He noudattivat yksinkertaista polkua: tiukkaa ja ehdottomasti hiilihydraattitonta ruokavaliota.

Sana "diabetes" kuulosti pelottavalta. Taudin elämä on yleensä enintään seitsemän - kahdeksan vuotta. Sitten hän kuoli - diabeteksen komplikaatioista. Ja uupumuksesta, joka johtui osittain tästä näennäisesti säästävästä ruokavaliosta.

Nämä vuodet olivat kuitenkin lievästi sanottuna parhaita. Moskovan kauppias Nikolai Varentsov kirjoitti Kiovan kauppiaasta Lazar Brodskistä: ”Brodsky oli diabeettinen... hän, joka keräsi valtavia varoja, halusi nauttia elämästä, ja sokerin osuus hänen ruumiinsa pani hänet tiukalle järjestelmälle. Hänen täytyi hillitä itsensä kaikessa: mennä vuosittain tylsään suistoalueeseen, asua siellä kuukauden ajan tai enemmän, täyttääkseen kaikki lääkärin ohjeet, ja lopulta sokeri näytti katoavan. Mutta heti kun hän tuli kotiin Kiovaan, jossa hän sanoi, hänellä oli suuri ranskalainen kokki... koska sokerin prosenttiosuus ilmestyi jälleen kerran kuukaudessa. Ja Brodsky, joka oli saavuttanut kaikki mahdollisuudet, oli pakko riistää itsestään.

Ironista kyllä, Lazar Izrailevich oli yksi suurimmista sokerintuottajista Venäjän valtakunnassa, jolle hän teki pääomansa.

Samaan aikaan sanomalehdet olivat täynnä viestejä, jotka eivät olleet lainkaan henkisesti kohottavia.

"Äskettäin, näyttelijä N. Butze kuoli, jonka yksi edustajista... osti suostutella lopettamaan sokeritautin perusteiden erittäin onnistuneen hoidon ja rajoittamaan sen rukouksiinsa."

”Viime aikoina diabetes (sokeritauti) on tullut hyvin yleiseksi Moskovassa ja lähinnä älymystön keskuudessa. Myös monet lääkärit sairastuvat. Tauti on hyvin vaikeaa rutiinihoitoon ja 30-vuotiaana päättyy joskus surulliseen lopputulokseen. ”

Tämä sairauden nousu liittyi 1905 vallankumouksellisiin tapahtumiin ja vastaavaan stressiin.

Vuonna 1906 taudista diagnosoitiin Chaliapin. Myöhemmin diabeteksesta tuli yksi syistä Fyodor Ivanovitšille, joka ei palannut Neuvostoliittoon - hän väitti tarvitsevansa ulkomaisia ​​hoitoja.

Gorkyn romaanin "Klim Samginin elämä" sankari jakaa hänen lääketieteellisen tietonsa: "diabeteksessa konjakki on hyödyllinen, suoliston häiriöissä - mustaherukka."

Vuonna 1915 runoilija Alexander Tinyakov omisti ystävälleen 35-vuotiaana diabeteksesta kuolleen kriitikon Heinrich Tastavenin.

Kuolema on kohtalokas peli kanssani,
Puristaa kurkun armoton kädellä
Ja tiedän, että kuolen kuukauden kuluttua:
Minusta tulee mato.

Onko taivas tai helvetti? Saanko minut ylös tai ei?
Kaikki sama: yhtä typerää!
Minulla on diabetes, minulla on diabetes, -
Helvetti ja paratiisi välinpitämätön ruumiille!

Arkady Averchenko, päinvastoin, antoi itselleen mahdollisuuden pitää hauskaa taudista:

'Valurauta. Minulla on diabetes.

Gendelman (hän ​​siirtyy lähemmäksi Chugunovia ja siirtää potin päähänsä, puhuu innostuneesti). Katsokaa häntä. Hänellä on diabetes, mutta hän on hiljaa! Onko sinulla paljon diabetesta?

Irons. Mitä se tarkoittaa - paljon? Kuinka monta pitäisi!

Samassa 1915 sairaudessa yhtäkkiä hävitettiin: ”Journal of Medical Sciences raportoi sokeritautia koskevan radikaalikäsittelyn löytämisestä... Tärkein hoitoon käytettävä lääke on bikarbonaattisoda, jossa on pieni suolapitoisuus”.

Täällä he sanovat, ilman kommenttia.

Lentää veto

Vuonna 1869 Berliinin opiskelija Paul Langergans, joka yritti uuden mikroskoopin, kiinnitti vahingossa huomiota joihinkin aikaisemmin tuntemattomiin haiman soluihin. Tämän jälkeen heitä kutsutaan "Langerhansin saariksi".

On sanottava, että Langergans ei ansainnut tätä lainkaan: hän kuvaili heidät "pieniksi soluiksi, joilla oli lähes yhtenäinen sisältö, monikulmioinen muoto, jossa pyöreät ytimet ilman ytimiä, jotka sijaitsevat enimmäkseen pareittain tai pieninä ryhminä" - eikä edistynyt edelleen.

Vain muutama vuosi myöhemmin Edward Lagus ehdotti, että nämä samat solut erittävät ruoansulatusprosessiin osallistuvan entsyymin. Ja vuonna 1889 fysiologi Oscar Minkowski päätti kumota Lagusin kollegansa ja todistaa, että haima ei osallistu siihen lainkaan.

Kokeilu oli menestys. Koirat, joiden rauhaset oli poistettu, syövät hyvin, syövät ruokahalua, he eivät olleet sairaita, heidän suolensa toimivat normaalisti. Kyllä, he alkoivat juoda paljon vettä, mutta tämä on hyvä. Kyllä, heistä tuli unelias ja unelias, mutta tämä on normaalia - vatsan leikkauksen jälkeen.

Minkowski ajatteli edustavan omaa voittoaan tiedeyhteisössä, mutta sitten hänen palvelijansa huomasi vahingossa, että lentävät tulivat näiden koirien virtsaan.

Lentää lensi makea. Triumph peruttu.

Vuonna 1900 Venäjän tiedemies Leonid Sobolev päätti yhdistää haiman diabeteksen kanssa. Kokeet ovat vahvistaneet tämän yhteyden. Hän ehdotti myös eläinten haiman käyttämistä diabeteksen torjuntaan.

Ja vuosi myöhemmin hänen kollegansa Eugene Opie totesi lopulta, että "diabetes... aiheutuu haiman saarekkeiden tuhoutumisesta ja tapahtuu vasta, kun nämä pienet ruumiit tuhoutuvat osittain tai kokonaan."

Nobel-palkinto jakautuu hyvin neljään

Frederick Banting ja hänen avustajansa, Charles Best, 1924. Kuva: wikipedia.org

Bingo? Mitään niin. Kanadan tutkijat Frederik Banting ja skotlantilainen lääkäri John MacLeod olivat tiiviisti mukana tutkimuksessa. Mutta se meni hitaasti. Toinen 21 vuotta meni ennen kuin Macleod ja Kanadan biokemisti James Collp saivat ensimmäisen insuliinin.

Kuten todellinen tiedemies sopii, he veivät ensin kymmenen kuutiota uutta lääkettä. Se näyttää olevan elossa. Ja tammikuun 11. päivänä 1922 heille tarjottiin ensimmäinen todellinen potilas, 14-vuotias Leonard Thompson. Hän ei ollut niin mukava.

Taudin heikentyessä keho reagoi injektioon voimakkaalla allergialla. Osoittautui, että insuliinia ei puhdistettu tarpeeksi. 12 päivän kuluttua injektio toistettiin.

Tällä kertaa kaikki meni hyvin. Diabetes on lakannut etenemästä, poika alkoi painoa. Ja vuonna 1923 Banting ja McLeod saivat ensimmäisen Nobelin palkinnon insuliinin keksinnöstä, jonka he jakivat rehellisesti Collipin ja Bantingin avustajan Charles Bestin kanssa.

Torontossa, jossa tehtiin tutkimuksia, monet potilaat ympäri maailmaa keräsivät välittömästi. Kaikki uneksivat tallentaa injektion. Samana vuonna vuonna 1923 lääkeyritys Eli Lilly ja Company aloittivat insuliinin teollisen tuotannon kauppanimellä Iletin. Mutta lopullisen voiton juhlinta on vielä varhain.

Jos ennen insuliinin keksimistä ihmiset kärsivät diabeteksesta, sitten vuodesta 1923 he alkoivat kärsiä injektioiden sivuvaikutuksista. Huonosti puhdistettu insuliini, joka on saatu karjan haimasta - ensin lehmistä ja sitten sioista, aiheutti hirvittäviä allergioita, injektiokohdan iho alkoi hiipua, esiintyi tuskallista sakeutumista. Kurssilla olivat kalat ja jopa valaat, mutta ne eivät olleet ihmelääke.

Lisäksi insuliini yritti hoitaa diabetesta ja ensimmäinen ja toinen tyyppi. Vaikka niiden mekanismit ovat täysin erilaiset: yhdessä tapauksessa rauta lakkaa tuottamasta insuliinia, ja toisessa tapauksessa sen toimitusvälineet epäonnistuvat.

Samaan aikaan ensimmäisen tyypin diabetes löytyy vain 5 prosentista - 95 prosenttia on tyypin 2. Toisessa tapauksessa tarvitaan muita lääkkeitä, hypoglykeemisiä. Mutta tämä ei ole vielä tiedossa.

Vain vuonna 1936 tanskalainen tiedemies Hans Christian Hagedorn onnistuu saamaan pitkävaikutteisen insuliinin. Aikaisemmin sen oli täytettävä jokaisen kappaleen ruiskutus, joka ei tietenkään ole tehnyt; tässä tapauksessa potilaan iholla ei yksinkertaisesti olisi asuinpaikkaa. Hagedornin keksintö on vähentänyt suuresti injektioiden määrää.

Mutta diabeteksen vastaiset pillerit, jotka auttavat torjumaan toisen diabeteksen tyyppiä, ilmestyivät vasta vuonna 1956.

Charles Best with Assistant, 1950-luku Charles Best Institute, Toronto. Kuva: thecanadianencyclopedia.ca

"Käsittelen häntä insuliinilla."

Insuliinia parannetaan kuitenkin vähitellen, injektiot ovat yleisiä. Mutta sen käyttö on edelleen täynnä vaikeuksia.

Simenonin romaanin Revolver Maigretin lääkäri puhuu potilaastaan: ”Hän on kärsinyt diabetesta viimeisten kymmenen vuoden aikana... Olen hoitanut häntä insuliinilla. Hän pistää itsensä, opetin häntä. Hän kuljettaa aina mukanaan pieniä kokoontaitettavia astioita ruoan punnitsemiseen, jos hän sattuu syömään lounasta talon ulkopuolella. Kun insuliinia käytetään, se on tärkeää. "

Romaani on päivätty 1952 vuotta. Tuolloin ei ollut testiliuskoja sokerin tai erityisten insuliiniruiskujen määrän määrittämiseksi. Injektiot olivat todella injektioita sanan varsinaisessa merkityksessä, jossa oli kiehuvaa ruiskua ja muita asiaankuuluvia ominaisuuksia.

Ensimmäiset muoviset kertakäyttöruiskut alkoivat valmistaa vasta vuonna 1961. Niin sanotut "ruiskun kynät", jotka sisältävät viikoittaisen annoksen insuliinia ja antavat sinulle mahdollisuuden tehdä injektionsa ehdottomasti kaikissa olosuhteissa, ilmestyivät vuonna 1985.

Mielenkiintoista, että sen luojat saivat palkinnon ei lääketieteen alalla, vaan suunnittelun alalla. Eikä Nobelin - yksi Tanskan palkinnoista.

Frederick Sangerin laboratorio-muistikirja. Kuva: whatisbiotechnology.org

Vuonna 1958 brittiläinen molekyylibiologi Frederick Sanger sai Nobel-palkinnon määrittäessään insuliinimolekyylin muodostavien aminohappojen tarkan sekvenssin. Ja jonkin ajan kuluttua seuraava "insuliini"-Nobel-palkinto menee brittiläiselle nainen - apteekkiin Dorothy Mary Crowfoot-Hodgkinsille.

Hän pystyi kuvaamaan insuliinimolekyylin tilarakennetta.

Vuonna 1978 geenitekniikan avulla saatiin ensimmäinen ihmisen insuliini.

Lopuksi se täyttää sen koostumuksessa täysin ihmisen haiman tuottaman. Allergiat lähes häviävät. Mutta silti on paljon ongelmia.

Vasta vuonna 1987 he alkoivat syntetisoida ihmisen insuliinia teollisessa mittakaavassa ja lähes rajoittamattomina määrinä. Eläinten rauhasia tähän ei tarvittu - he alkoivat valmistaa lääkettä hiivan avulla.

Toronton yliopiston Benting ja Best Lab. Kuva: wikipedia.org

Voi hyvä ja hyvä

Ja lopulta - ensin huonoista ja sitten hyvästä.

Huono asia on, että kaikki nämä huimaavat saavutukset koskevat vain diabeteksen keston ja elämänlaadun parantamista. Itse sairaus oli parantumaton Aratheus Cappadocian kanssa, ja tähän päivään asti se säilyy.

Nyt hyvä. Nyt puhutaan paljon "diabeteksen pandemiasta", jonka mukaan tämän taudin potilaiden määrä kasvaa jatkuvasti. Mutta tämä on vain kuiva tilasto. Niissä ei myöskään oteta huomioon, että diabetespotilaiden elinajanodote kasvaa vuosittain. Eli tilanne ei todellakaan ole niin kauhistuttava kuin mitä voisi odottaa.

Meistä

Progesteroni on naispuolinen sukupuolihormoni, joka on olennainen kehon kehityksessä ja toiminnassa. Mutta tärkeimmät toiminnot on osoitettu sille raskauden aikana, koska progesteroni valmistaa kohdun munasolulle, mikä luo suotuisat olosuhteet sikiön kasvulle ja kehittymiselle.