Frederick Banting, Charles Best, James Collip og John Macleod

I begyndelsen af 1920’erne opdagede Frederick Banting og Charles Best insulin under ledelse af John Macleod på University of Toronto. Med hjælp fra James Collip blev insulin renset, hvilket gjorde det tilgængeligt til en vellykket behandling af diabetes. Banting og Macleod fik Nobelprisen for deres arbejde i 1923.

I begyndelsen af det 20. århundrede var en streng kaloriefattig og kulhydratfri diæt den eneste effektive behandling af diabetes. Men denne metode, hvor fødeindtaget nogle gange var så lavt som 500 kalorier om dagen, havde sine konsekvenser, da langsom sult, ligesom diabetes, drænede patienterne for kræfter og energi og efterlod dem halvinvalider. Diætbehandlingen krævede også en uforholdsmæssig stor mængde viljestyrke fra patientens side, og kun meget få af dem var i stand til at opretholde kaloriefattige diæter på lang sigt. I 1921 påbegyndte forskere ved University of Toronto en række eksperimenter, der i sidste ende skulle føre til isolering og kommerciel produktion af insulin – et hormon fra bugspytkirtlen, der er vigtigt for omsætningen af kulhydrater – og til en vellykket behandling af diabetes.

Sæt scenen for opdagelsen af insulin

Sammenhængen mellem bugspytkirtelsekretionerne og diabetes blev først påvist i 1889 af to tyske fysiologer ved universitetet i Strasbourg, Oskar Minkowski og Joseph von Mering. Da de undersøgte effekten af bugspytkirtelsekret på fedtstofskiftet, foretog de en fuldstændig pancreatektomi på en laboratoriehund, blot for at opdage, at dyret udviklede en sygdom, der ikke kunne skelnes fra diabetes. Tyve år tidligere havde en tysk medicinstuderende, Paul Langerhans, opdaget to systemer af celler i bugspytkirtlen: acini, som han vidste producerede bugspytkirtlens fordøjelsessekret, og et andet system, hvis funktion var ukendt for ham. Disse celler lignede for Langerhans små klynger af celler, eller øer, der svævede mellem acini. I 1901 fandt Eugene Opie, en amerikansk patolog ved Johns Hopkins University, ud af, at der var en sammenhæng mellem degeneration af disse celler, som blev kaldt “Langerhans-øerne”, og udbruddet af diabetes. Gennem disse og mange andre forskeres eksperimentelle indsats blev scenen lagt for opdagelsen af insulin – den hormonelle antidiabetiske sekretion fra Langerhans-øerne – i de første årtier af det 20. århundrede.

Frederick Banting

I 1920 var Frederick Grant Banting (1891-1941) kirurg i en skrantende praksis i London, Ontario, Canada. Banting var den yngste søn af metodistiske landmænd fra Alliston, Ontario, og han var tæt på at blive metodist, men besluttede i sidste øjeblik, at hans kald lå i lægevidenskaben. Første Verdenskrig afkortede hans femårige lægeuddannelse ved University of Toronto: hans klasse tog hele det femte år i løbet af sommeren 1916, og efter at have modtaget deres hastige eksamensbeviser drog de i krig. Banting tjente som bataljonslæge i det canadiske hærlægekorps; han vendte tilbage til Toronto i 1919, efter at han var blevet såret i armen af granatsplinter. Han blev uddannet som kirurg på Hospital of Sick Children i Toronto, hvorefter han besluttede at åbne en lille praksis som kirurg i London, Ontario. Desværre var hans indtjening fra praksis sparsom, hvilket tvang ham til at tage en stilling som demonstrator på den lokale medicinske skole. Det var i denne egenskab, at Banting forberedte et foredrag om bugspytkirtlens funktion den 30. oktober 1920. Han stoppede op på medicinstudiets bibliotek, hvor han hentede det seneste nummer af Surgery, Gynecology and Obstetrics og læste en artikel med titlen “The Relation of the Islets of Langerhans to Diabetes, with Special Reference to Cases of Pancreatic Lithiasis.”

Banting nærmer sig John Macleod

Mens han tænkte på bugspytkirtelsekret efter at have læst artiklen, noterede Banting en idé til et foreløbigt eksperiment for at undersøge forholdet mellem bugspytkirtelsekret og diabetes nærmere. Den 7. november gjorde Banting efter råd fra en kollega John James Rickard Macleod (1876-1935), en skotsk fysiolog og ekspert i kulhydratmetabolisme ved sin alma mater, University of Toronto, opmærksom på sin idé.

Macleod, der var søn af en præst, fik sin medicinske uddannelse ved University of Aberdeen og sin biokemiske uddannelse ved University of Leipzig. I 1903 emigrerede Macleod til USA for at få en stilling som professor i fysiologi ved Western Reserve University (nu Case Western Reserve University) i Cleveland, Ohio. Efter 15 år på Western accepterede Macleod et professorat ved University of Toronto, hvor han forskede i respiration.

Tidligere i sin karriere havde Macleod udgivet en række artikler om glykosuri, dvs. tilstedeværelsen af sukker i urinen (et almindeligt tegn på diabetes). Som videnskabsmand, der var bekendt med litteraturen om emnet, var han uimponeret over Bantings rækkevidde af viden om diabetes og bugspytkirtlen og skeptisk over for det fornuftige i Bantings idé. Macleod besluttede dog at give ham laboratorieplads, en assistent og nogle laboratoriehunde i to måneder i slutningen af det akademiske år.

Eksperimenterne begynder

Banting og hans assistent, Charles Herbert Best (1899-1978), begyndte deres eksperimenter i maj 1921. Best, der var amerikansk søn af canadiske forældre, havde netop afsluttet sin bachelorgrad i fysiologi og biokemi ved University of Toronto og var blevet ansat som forskningsassistent hos Macleod, hans tidligere lærer. Macleod tildelte ham Banting, og den 29-årige kirurg og den 22-årige assistent begyndte deres arbejde sammen.

En kombination af timing og held gjorde det muligt for forskerne i Toronto at være de første til at annoncere opdagelsen af insulin. Forskere i Tyskland og Ungarn havde været meget tæt på at finde ren insulin, men manglende finansiering og ødelæggelserne under Første Verdenskrig stoppede deres fremskridt. I fodsporene på tidligere forskere begyndte Banting og Best at studere diabetes ved hjælp af en eksperimentel kombination af kanalbinding, hvor bugspytkirtelkanalen blev bundet af til tyndtarmen, og pankreatektomi, dvs. en fuldstændig kirurgisk fjernelse af bugspytkirtlen. Ved at binde kanalerne blev de acini-celler, der producerede fordøjelsessekretet, svækket, så kun cellerne fra Langerhans-øerne blev tilbage. Man fandt ud af, at hunde, der havde fået foretaget en kanalbinding, ikke udviklede diabetes. Pancreatektomi var metoden til at fremkalde diabetes: når alt pancreasvæv blev fjernet, viste forsøgshundene straks tegn på glykosuri.

Bantings idé af 30. oktober indebar ligering af pancreasgangene hos en hund og udvinding og isolering af de sekreter, der blev produceret efter at acini-cellerne var blevet atrofieret. Han og Best påbegyndte dette eksperiment, men fandt ud af, at det var vanskeligt at holde de hundene i live længe nok til at kunne foretage nogen forsøg. Efter en sommer med mange tilbageslag og fiaskoer rapporterede holdet imidlertid i efteråret, at de kunne holde en alvorligt diabetisk hund i live ved hjælp af injektioner af et ekstrakt fremstillet af bugspytkirtel, som var blevet tilberedt efter Macleods anvisninger i saltvand. Utroligt nok sænkede dette ekstrakt dramatisk blodsukkerniveauet hos diabetiske forsøgshunde.

Fund præsenteres og spændingerne begynder

Den 30. december 1921 præsenterede Macleod, Banting og Best deres resultater på konferencen i American Physiological Society på Yale University. Banting var nervøs og uerfaren, og han var dårlig til at fremlægge sit indlæg, og publikum var meget kritiske over for de resultater, der blev præsenteret. Macleod, som var formand for sessionen, deltog i diskussionen i et forsøg på at redde Banting fra de sønderlemmende kommentarer. Efter denne fiasko blev Banting overbevist om, at Macleod var gået ind for at stjæle æren fra ham og Best, og forholdet mellem de to begyndte at forværres.

Rensning af insulin og de første forsøg på mennesker

I slutningen af 1921 inviterede Macleod James Bertram Collip (1892-1965), en biokemiker på afdelingen for fysiologi på University of Toronto, til at hjælpe Banting og Best med at rense deres ekstrakt. Collip, der også var uddannet fra University of Toronto, var på sabbatår fra University of Alberta og var med støtte fra et stipendium vendt tilbage til sin alma mater. Da det eksperimentelle tempo blev hurtigere, havde Banting og Best brug for store mængder af deres ekstrakt, og Collip gik i gang med at rense ekstraktet til klinisk afprøvning på mennesker.

De første kliniske forsøg på en menneskelig patient blev udført på en 14-årig dreng med svær diabetes, der var 14 år gammel. Selv om injektionerne af ekstraktet ikke havde nogen gennemslagskraftig gavnlig virkning, fortsatte Torontoholdet med at eksperimentere. Kort tid efter fik Collip et gennembrud med at rense ekstraktet ved at bruge alkohol i lidt over 90 procent koncentration til at udfælde den aktive ingrediens (insulin). Samtidig voksede de personlige spændinger mellem de fire forskere, idet Banting blev mere og mere bitter over for Macleod og satte sig selv og Best op imod Collip i kapløbet om at rense ekstraktet. I slutningen af januar kom Collip til Banting og Bests laboratorium og meddelte de to, at selv om han havde fundet en metode til at fremstille rent ekstrakt, ville han kun dele den med Macleod. Det var kun Bests hurtige tilbageholdenhed, der forhindrede Banting i at angribe Collip. Heldigvis for insulinets fremtid gav en ubehagelig aftale, der blev indgået nogle få dage senere, dem mulighed for at fortsætte samarbejdet. Den 3. maj 1922 meddelte Macleod, som repræsentant for gruppen, det internationale medicinske samfund på et møde i Association of American Physicians, at de havde opdaget “insulin” – det antidiabetiske middel.

Nobelprisen

Banting og Macleod modtog i 1923 Nobelprisen i fysiologi eller medicin for opdagelsen af insulin. At Nobelkomiteen kun valgte Banting og Macleod til prisen skabte mere fjendskab. Banting, der var forarget over, at Macleod var blevet valgt til at dele prisen med ham, meddelte straks, at han ville dele sin gevinst med Best. Macleod, måske som en reaktion på Bantings gestus, meddelte, at han også ville dele sin pris med Collip. Ved udgangen af 1923 havde insulin været i kommerciel produktion i et år på Eli Lilly and Company-laboratorierne i Indianapolis. Diabetespatienter, der fik insulinsprøjter, kom sig fra koma, begyndte igen at spise kulhydrater (med måde) og indså, at de havde fået et nyt liv.

Informationerne i denne biografi blev senest opdateret den 1. december 2017.

SaveSave