Читать книгу "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.

Диета против анемии

Джордж Уиппл
Джордж Майнот
Уильям Мерфи

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.