Песнь клетки. Медицинские исследования и новый человек - Сиддхартха Мукерджи
Известный историк науки Карл Поппер однажды рассказал анекдот о пещерном человеке, которого попросили представить себе изобретение колеса в отдаленном будущем. “Опиши, как это будет выглядеть”, – попросил его друг. Человек пытался подобрать слова. “Оно будет круглым и твердым, как диск. У него будут спицы и ступица. И ось, чтобы соединить его с другим колесом, тоже в форме диска”. Потом человек замолчал, чтобы осознать, что он сделал. Предвосхищая изобретение колеса, он уже его изобрел.
Впоследствии Бантинг описывал свои заметки тем октябрьским вечером как историю изобретения колеса. Задумавшись над этим вопросом, он уже открыл гормон, регулирующий уровень сахара в крови, который позднее был назван инсулином.
Но где провести эксперимент, чтобы это доказать? Подгоняемый смесью беспокойства и интереса, он вскоре нашел в себе смелость обратиться к одному из самых известных профессоров Торонто – серьезному шотландскому ученому Джону Маклеоду, чтобы попытаться провести эксперименты на собаках.
Первая встреча, состоявшаяся 8 ноября 1920 года, обернулась полным провалом13. Они встретились в кабинете Маклеода, где стоял заваленный бумагами стол, и во время беседы профессор рассеянно какие-то из них просматривал. Маклеод занимался изучением метаболизма сахаров несколько десятилетий и был выдающимся ученым в этой области, благосклонным, но требовательным. Бантинг его не вдохновил. Возможно, он ожидал от Бантинга глубоких познаний в области диабета и метаболизма сахаров, а вместо этого увидел закомплексованного молодого хирурга со скудным экспериментальным опытом, рассуждающего об органе, о котором, по-видимому, сам мало что знал, и предлагающего неясный и непоследовательный план для его изучения. Тем не менее Маклеод согласился предоставить Бантингу возможность провести опыты на нескольких собаках из его лаборатории. Бантинг упорно уверял: эксперимент должен сработать. В конце концов Маклеод согласился дать в помощь Бантингу одного из своих студентов. Студенты бросали жребий, чтобы определить, кто будет работать с Бантингом. Выиграл одаренный молодой исследователь Чарльз Бест.
Бантинг и Бест начали свой главный эксперимент в разгар жары летом 1921 года, оперируя собаку в пыльной заброшенной лаборатории под покрытой гудроном крышей на верхнем этаже здания медицинского факультета. Семнадцатого мая Маклеод показал Бесту и Бантингу, как осуществить панкреоэктомию – двустадийный процесс, оказавшийся гораздо мудренее, чем описывалось в статьях. Лаборатория была оснащена слабо, а жара стояла чудовищная. Обливавшийся потом Бантинг срезал с лабораторного халата рукава. “Мы поняли, что в такую жару почти невозможно оставить рану чистой”, – жаловался он.
Придуманный Бантингом эксперимент теоретически был прост, но дьявольски сложен на практике. У некоторых собак они должны были хирургическим путем перекрыть панкреатический проток, чтобы атрофировались и умерли ацинарные клетки, но не островковые – в соответствии с хирургической статьей, которую прочел Бантинг14. Другим собакам нужно было удалить поджелудочную железу полностью – не оставить ни ацинарных клеток, ни островковых, ни, следовательно, “островкового вещества”. Далее, перенося секрет от собак из одной группы собакам из другой (одни с островковыми клетками, другие без них), они должны были установить функцию островковых клеток и секретируемого ими вещества.
Поначалу ничего не получалось15. Первую собаку Бест убил, превысив дозу анестетика. Вторая умерла от кровотечения. Третья – от инфекции. Было сделано несколько попыток, прежде чем одна из собак прожила достаточно долго, чтобы Бантинг и Бест смогли завершить лишь первую стадию эксперимента.
Позднее этим же летом, все еще в жару, белому терьеру, собаке под номером 410, полностью удалили поджелудочную железу16. Как и ожидалось, у нее постепенно начал развиваться диабет, и уровень сахара примерно вдвое превысил норму. Ситуация была далеко не экстремальная, но Бантинг и Бест решили, что этого достаточно. Следующая стадия эксперимента была решающей: они измельчили поджелудочную железу собаки с сохранившимися островковыми клетками и сделали терьеру инъекцию выделенного сока. Если “островковое вещество” существовало, развитие диабета должно было остановиться. Через час уровень сахара в крови у собаки нормализовался. Они ввели вторую дозу, и сахар опять вернулся к норме.
Бантинг и Бест повторяли эксперимент вновь и вновь. Взять панкреатический экстракт у собаки с живыми островковыми клетками. Ввести этот экстракт собаке с диабетом и проверить уровень сахара в крови. После многочисленных попыток они были уверены, что какое-то вещество, секретируемое островковыми клетками, приводило к снижению уровня сахара в крови. Они придумали название для этого абстрактного вещества – илетин[134].
Работать с илетином было трудно: у вещества был неустойчивый и непредсказуемый характер, оно было “замкнутым”, как подчеркивало название. Однако Маклеод поверил, что Бантинг и Бест действительно нашли что-то важное, хоть сигнал и был слабым. Вскоре он подключил к проекту еще одного исследователя – молодого канадского биохимика Джеймса Коллипа, который проявил себя как специалист по выделению биохимических веществ. Задача Коллипа заключалась в очистке непослушного илетина, извлеченного Бантингом и Бестом из поджелудочной железы.
Первые попытки были неуклюжими, а результат разочаровывал. Коллип работал с литрами “супа” из измельченной поджелудочной железы, пытаясь обнаружить в нем активность по снижению уровня сахара, которую Бантинг и Бест видели на собаках. Наконец он получил первый образец, разбавленный и неочищенный, но все же выделенный из поджелудочной железы.
Самый важный этап эксперимента заключался в том, чтобы установить, способен ли этот экстракт останавливать развитие диабета у человека. Это было напряженное клиническое испытание. Испытуемым был четырнадцатилетний мальчик Леонард Томпсон, пребывавший в состоянии острого диабетического криза. В его моче было очень много сахара. А его тело, истощенное и голодающее, состояло практически только из кожи и костей. Он то впадал в коматозное состояние, то выходил из него. В январе 1922 года Бантинг сделал мальчику инъекцию грубого экстракта, но результат обескураживал. Организм мальчика дал слабый, почти незаметный ответ, который вскоре сошел на нет.
Бантинг и Бест чувствовали себя побежденными: их первый эксперимент на человеке не удался. Однако Коллип получал все более и более чистые препараты. Если вещество существовало, он должен был найти способ, какой-то метод, чтобы выделить его из поджелудочной железы и очистить. Он раздобыл новые растворители, придумал новый метод дистилляции, изменял температуру и концентрацию спиртов, чтобы растворить материю, и наконец получил высокоочищенный экстракт.
Двадцать третьего января исследователи вернулись к Томпсону. Все еще безнадежно больному мальчику ввели очищенный Коллипом препарат. Эффект был незамедлительным. Сахар в крови сильно упал. Он исчез из мочи. Исчез сладковатый фруктовый запах кетонов изо рта – грозный признак тяжелого метаболического криза. Мальчик, находившийся до этого в полуобморочном состоянии, пришел в себя.
Теперь Бантингу нужно было больше экстракта, чтобы лечить других людей. Но Коллип, присоединившийся к группе позже остальных, отказался
