Чарльз Бест и открытие инсулина

Чарльз Герберт Бест — физиолог, который совместно с сэром Фредериком Бантингом впервые выделил (в 1921 году) секрет поджелудочной железы, инсулин, в форме, которая позволила контролировать уровень сахара у собак. Вскоре инсулин стали использовать и при лечении людей. Однако, поскольку Бест получил медицинский диплом только в 1925 году, он не смог разделить с Бантингом и Дж. Дж. Р. Маклеодом Нобелевскую премию по физиологии и медицине, которой те были удостоены в 1923 году за открытие инсулина.

Энциклопедия «Британника» (1992)

В 1922 году мир узнал о выдающемся открытии в медицине. Диабетикам в коме или на грани голодной смерти стали вводить недавно выделенное вещество, названное инсулином. Группа врачей из Университета Торонто — Фредерик Бантинг, Чарльз Бест, Джеймс Коллип и Джон Дж. Р. Маклеода — применили его в своей практике и получили великолепные результаты. Всего через несколько дней лечения пациенты вставали с постели и начинали жить практически как здоровые люди. Это было одно из тех достижений, что напоминает нам, какое счастье — жить в эпоху научных открытий.

В истории инсулина, который и сегодня продлевает жизнь миллионам диабетиков, отразилось все лучшее, что есть в науке. Это открытие чрезвычайной важности — плод совместных усилий многих поколений ученых всего мира. Еще врачи Древнего Египта заметили, что некоторые люди не могут усваивать сладкую пищу и выделяют мочу с большим содержанием сахара. В начале XIX века патологоанатомы обнаружили связь между диабетом и уменьшенными размерами поджелудочной железы. Пауль Лангерганс, немецкий врач, первым определил участки поджелудочной железы, которые, как будет позднее доказано, выделяют инсулин. Затем исследователи Германии, Соединенных Штатов, Великобритании, Франции, Румынии и Канады провели множество экспериментов над животными, чтобы выделить активное соединение, которого так не хватало диабетикам, и подготовить его для клинического использования. Успех канадской группы под руководством Фредерика Бантинга можно смело назвать результатом международных усилий.

Однако этот научный триумф имеет и оборотную сторону, которая показывает некоторые не очень привлекательные аспекты научной деятельности: безжалостная конкуренция ученых, конфликты и ссоры, повышающие градус серьезных научных дебатов. В науке лавры обычно достаются тому, кто первым пересечет финишную черту. Часто это означает, что те, кто несет эстафетную палочку на заключительном этапе, срывают все аплодисменты, а о тех, кто нес эту палочку на первых этапах, забывают. Яркий тому пример — присуждение Нобелевских премий, которые, как известно, вручаются в ограниченном количестве. И очень часто многие ученые незаслуженно остаются в тени. В случае с открытием инсулина в книгах по истории медицины часто сообщается неверная информация: якобы исследования по выделению инсулина начались в 1921 году, а закончились в 1922-м, причем серьезные работы в этой области вела только группа Бантинга. Неудивительно, что многие ученые из разных стран, например из Восточной Европы, полагали, что их усилия остались несправедливо незамеченными комитетом по Нобелевским премиям. Однако в этой главе я уделю основное внимание довольно продолжительной, отчаянной и бессмысленной междоусобице, которую затеял один из членов «победившей» группы — Чарльз Бест.

Мы уже видели, как Джозефу Листеру удалось переписать историю в свою пользу (глава 8). Но масштабные манипуляции с истиной, предпринятые Листером, не идут ни в какое сравнение с тем, что позволил себе канадский ученый Чарльз Бест. Ибо Бест не только переписал прошлое, но и преследовал тех, кто, по его мнению, украл у него славу, с таким упорством, что иногда это напоминало вендетту. Почти патологическое стремление к признанию помогло ему дискредитировать бывших коллег с такой страстью, убежденностью и последовательностью, что сегодня его версия событий до сих пор признается большой частью медицинского сообщества. Два элемента из созданного им мифа приведены в цитате, предваряющей настоящую главу: во-первых, между ним и Нобелевской премией возникло лишь техническое препятствие; и, во-вторых, именно его опыты, проведенные в 1921 году над животными, убедительно показали, какую роль играет инсулин в лечении диабета.

Однако между тем, что утверждал Бест, и реальными обстоятельствами существует непреодолимая пропасть. Поэтому для начала наша обязанность — прояснить все факты. Исследования известного историка науки Майкла Блисса позволяют нам легко восстановить все происходившее до канадского успеха и в последующие годы с такой точностью, которая ранее была невозможна. Следующий раздел почти полностью обязан своим появлением его исключительно познавательной работе.

КАК ВСЕ БЫЛО

В начале 20-х годов XX века группы ученых во многих странах пытались понять связь между поджелудочной железой и диабетом. Значительная часть их исследований заключалась в вивисекции, при которой у собак удалялась поджелудочная железа, чтобы вызвать диабет. Без поджелудочной железы собаки больше не могли сжигать сахар или превращать его в жир. Как правило, после операции собаки впадали в кому и в конце концов умирали. Благодаря этим экспериментам ученые узнали, что поджелудочная железа производит несколько химических соединений; одно из них, как раз отсутствующее у диабетиков, вырабатывается частью поджелудочной железы, которая называется островками Лангерганса[9]. Задача заключалась в том, чтобы выделить это вещество в чистом виде, ввести его собаке с удаленной поджелудочной железой и посмотреть, спасет ли ее такое лечение от преждевременной смерти. Для того чтобы выполнить этот эксперимент, требовалось решить несколько сложных задач. Во-первых, определить это активное химическое вещество. Во-вторых, выделить из остальных веществ, производимых поджелудочной железой. В-третьих, найти способ медленного введения в организм в соответствии с возникающей потребностью.

Работа в лаборатории Университета Торонто началась сразу после того, как Фредерик Бантинг, тогда еще малоизвестный хирург общего профиля, сделал доклад о последствиях блокады панкреатических протоков. Имея награды за храбрость, проявленную им в сражениях Первой мировой войны, Бантинг стремился оставить след и в науке — как медик-исследователь. Он добился своего после доклада о поджелудочной железе. В записных книжках Бантинга сохранились следующие строчки:

Диабет.

Перевязать собаке панкреатический проток. Поддерживать ее жизнь, пока не дегенерируют ацинарные клетки и останутся островковые.

Попытаться выделить секрет этих клеток и ослабить гликозурию.

Бантинг предложил в эксперименте использовать хирургические нити. Дело было в том, что помимо инсулина, поджелудочная железа вырабатывает еще ферменты (ацинарными клетками), которые разрушает секрет островков Лангерганса. Предыдущие попытки получить результат, удалив поджелудочную железу и вводя полученный из нее экстракт в подопытных животных, окончились неудачей — ферменты поджелудочной железы к этому моменту уже успевали разрушить инсулин. В своем докладе Бантинг предлагал перетянуть протоки железы хирургическими нитями. Поджелудочная железа, изолированная от остального организма, будет медленно отмирать, а островки Лангерганса атрофируются в последнюю очередь. Это дает возможность изолировать их содержимое и ввести подопытным собакам с удаленной поджелудочной железой. Улучшение состояния животного после такой операции будет означать, что Бантинг опередил всех на пути лечения страшной болезни.

Этот метод не отличался новизной. Несколькими годами ранее его испробовала группа американских ученых. Они получили некоторые положительные результаты, однако потом группу покинул ее руководитель и работы остановили. Бантинг ничего не знал об этом и через несколько дней после сделанного им доклада договорился о встрече с главным физиологом Университета Торонто Дж. Дж. Маклеодом. После некоторых колебаний Маклеод предоставил ему лабораторию, нескольких подопытных животных и лаборанта из числа студентов. В то время были свободными два студента: Чарльз Бест и Кларк Нобль. Не исключено, что они бросили жребий, и работать в паре с Бантингом выпало Бесту.

В марте 1921 года работа началась. Под руководством Маклеода Бантинг и Бест у одной части собак поджелудочную железу удаляли, а у другой части — перевязывали. После нескольких недель и ряда неудач перевязанные поджелудочные железы удалось изъять, выделить и обработать участок с островками Лангерданса, а затем ввести содержимое в вену животным с удаленной поджелудочной железой. Результаты получились не совсем ясные. Одну собаку удалось вывести из комы, но она умерла на следующий день. Тем не менее несколько собак после инъекции повысили активность, что прибавило Бантингу и Бесту энтузиазма, в котором они так нуждались. Пока шел эксперимент, Маклеод находился в отпуске в Шотландии. По возвращении, будучи заинтригованным результатами, он тем не менее понял, что Бантингу и Бесту не хватает технических навыков. Для этого эксперимента было важно контролировать уровень сахара в крови каждой собаки до и после инъекции. Понижение уровня сахара означало бы, что полученный препарат содержит гормон, с помощью которого можно лечить диабет. Маклеод, обнаружив, что и Бантинг и Бест делали тесты на сахар редко и нерегулярно, настоял на том, чтобы последующие эксперименты велись точнее и контролировались по многим параметрам.

Последовав совету руководителя, Бантинг и Бест стали проверять уровень сахара в крови собак до и после инъекций. Через несколько месяцев они опубликовали первую статью о своих опытах, где заявляли, что всегда добивались улучшения клинического состояния собак после введения экстракта дегенерировавшей (с наложенной лигатурой) поджелудочной железы. На самом деле все обстояло немного не так. Из их записных книжек совершенно ясно, что Бантинг и Бест довольно селективно отбирали результаты опытов для статьи, и именно поэтому ученые, желавшие повторить их опыты, столкнулись с большими трудностями. Как и в случаях с Луи Пастером, Артуром Эддингтоном и Робертом Милликеном, успехи были преувеличены, а неудачи игнорировались.

На этом этапе, несмотря на множество проведенных опытов, Бантинг и Бест достигли лишь незначительного успеха по сравнению с другими группами ученых, о которых они уже кое-что слышали. Но тут к ним присоединился биохимик Джеймс Коллип, и они пошли вперед очень быстро, делая подкожные инъекции и повысив точность измерений уровня сахара в крови. По предложению Маклеода экстракт, получивший впоследствии название инсулин, тоже был улучшен: его удалось очистить от примесей, находившихся в поджелудочной железе. Но что еще более важно, группа поняла, что может экспериментировать со свежей поджелудочной железой взрослых особей, поскольку теперь они перешли на использование различных фильтратов. Это означало, что операции с наложением лигатуры им больше не нужны. Все эти усовершенствования стали возможны только благодаря Маклеоду и Коллипу. Особенно полезным был вклад Коллипа. По своей собственной инициативе он провел многочисленные опыты с кроликами, и обнаружил, что даже у здоровых животных экстракт понижал уровень сахара в крови. Затем он несколько изменил процесс экстрагирования, что тут же сказалось на результатах. После заключительной фильтрации он сохранил и фильтрат и осадок, а затем решил сравнить их эффективность. Вопреки ожиданиям вскоре стало ясно, что наибольшей эффективностью отличается не фильтрат, а осадок.

Но еще до этого этапа Бантинг и Бест ощутили, что руководство экспериментами быстро переходит к Коллипу, очень опытному и знающему ученому. Его успехи не на шутку встревожили эту пару исследователей. И нужно сказать, для этого у них были веские основания. У Коллипа было все, чем должен обладать настоящий исследователь, а Бантинг и Бест, судя по свидетельствам, собранным Майклом Блиссом, сильно уступали ему в способностях. Вероятно поэтому, не потеряв еще главенства в работе, они решили поскорее проверить экстракт на человеке. Так, и января 1922 года было проведено первое клиническое испытание на пациенте. Больного звали Леонард Томпсон. Результаты оказались самыми печальными. Эффект инъекции был столь незначителен, что его можно было объяснить влиянием других факторов, а у самого Томпсона в месте укола возникла огромная неприглядного вида опухоль. Бантинг и Бест поняли, что поторопились.

После этого эксперимента Бантинг со всей прямотой признался, что их панкреатический экстракт не показал должной эффективности, и тогда его группа и группа Коллипа подписали договор о совместной работе. Никто не хотел, чтобы его обошли в последний момент. Кроме того, неудачный эксперимент на человеке доказал Бантингу и Бесту, что без Коллипа у них ничего не получится. Позднее они благополучно об этом забудут.

В период подготовки испытания экстракта на Леонарде Томпсоне Коллип все усилия направил на выделение и очистку активного вещества. Введенные им технические усовершенствования позволили получать более эффективный экстракт. Всего через несколько недель после неудачи, которую потерпели Бантинг и Бест, он был испробован на людях. По словам Майкла Блисса, «экстракт, очищенный Коллипом, помог вернуть жизнь и здоровье умиравшим от диабета детям». Это действительно было событием огромной важности, и все участники осознавали его как звездный час в своей научной карьере. Еще через две недели, 3 мая 1923 года, Маклеод возвестил миру об открытии инсулина, а год спустя Нобелевская премия по физиологии и медицине была поделена между Фредериком Бантингом и Дж. Дж. Маклеодом. Последующие опросы общественного мнения показали, что Фред Бантинг стал самым знаменитым канадцем в истории, и сегодня он по праву считается одним из выдающихся сыновей своей страны.