Misheppnaður læknir og heimilislaus hundur áttu heiðurinn: Kraftaverkið insúlín

Sjúkdómsgreiningin sykursýki jafngilti dauðadómi í upphafi 20. aldar, allt þar til ársins 1922 þegar fátækur læknir að nafni Frederick Banting gerði sér grein fyrir að lækninguna væri að finna í briskirtlinum í hundi.

BIRT: 03/07/2022

LESTÍMI:

11 mínútur
Share on facebook

Þennan janúardag er hálfgert rökkur inni á sjúkrastofunni í háskólasjúkrahúsinu í Tórontó. Kanadíski læknirinn Ed Jeffrey gengur inn og gengur rakleitt að einu rúminu. Hann heldur á langri sprautu með u.þ.b. 45 mm langri nál á.

 

Hann dregur teppið varlega af sjúklingnum sem heitir Leonard Thompson. Drengurinn er ekki nema 14 ára að aldri en lítur í raun bæði út fyrir að vera yngri og eldri. Hann vegur tæp 30 kg og er búinn að missa mest allt hárið.

 

Beinin stingast út á mjöðmum drengsins og á brjóstkassanum. Einungis maginn er óeðlilega útstæður. Í loftinu hangir lyktin af asetóni sem er svo einkennandi fyrir sykursjúka.

 

Leonard er við dauðans dyr.

 

Jeffrey stingur nálinni í aðra rasskinn drengsins og ýtir sprautunni í botn. Brúnleitur vökvinn þröngvar sér leið inn í það litla fitulag sem er að finna undir húð drengsins. Magnið á að vera nákvæmlega 7,5 ml.

Frumur líkamans taka ekki upp sykurefni án insúlíns. Sykursjúkir horast fyrir bragðið niður.

Hann stingur með sama hætti í hina rasskinnina og læknirinn skráir dagsetninguna í bók sína: 11. janúar 1922. Nú er ekkert annað að gera en að bíða og vona.

 

Leonard Thompson var ekki einn um að bíða eftir kraftaverki árið 1922. Þúsundir barna, unglinga og fullorðinna þjáðust af sykursýki og þeim hafði aðeins verið skömmtuð stutt jarðvist hér. Sjúkdómurinn jafngilti dauðadómi þegar þarna var komið sögu.

 

Ótalmargir læknar höfðu reynt að finna réttu meðferðina en þegar Leonard Thompson fékk sprauturnar tvær sem hluta af glænýrri læknismeðferð, var lækningin aðeins fjarlægur draumur.

 

Sykursýki hafði þekkst lengi

Læknar höfðu þekkt sjúkdóminn sem Leonard Thompson þjáðist af, í þúsundir ára. Í riti sem átti rætur að rekja til Egyptalands til forna og kallaðist „Papyrus Ebers“, frá um 1550 fyrir Krist, er að finna lýsingu á sjúkdómi sem af öllu að dæma hefur verið sykursýki. Höfundar ritsins mæltu með mataræði úr m.a. korni og berjum til að halda sjúkdóminum í skefjum.

 

Á árunum upp úr 1880 vöknuðu grunsemdir tveggja þýskra sykursýkisérfræðinga, þeirra Oskars Minkowski og Josephs von Mering, um að sjúkdómurinn kynni að tengjast briskirtlinum. Árið 1889 fjarlægðu þeir briskirtilinn úr hundi til að kanna áhrifin.

LESTU EINNIG

Þeir veittu því athygli að hundurinn sem hafði verið hreinlegur fyrir aðgerðina, fór nú að pissa á gólfið í rannsóknarstofunni. Í ljós kom að þvagið innihélt mikið magn sykurs en það fyrirbæri vissu læknar að væri til marks um sykursýki.

 

Aðrir sérfræðingar höfðu komist að raun um að frumurnar í langerhansk-eyjum briskirtilsins lækka glúkósamagn blóðsins með óþekktu seyti. Óvíst var þó hvort nota mætti seyti þetta sem farið var að kalla insúlín árið 1910, til þess að lækna sykursýki. Væri það hins vegar hægt, var enginn sem hafði hugmynd um hvernig væri hægt að einangra það úr briskirtlinum.

 

Margir læknar vörðu ævinni í að leysa gátuna um insúlínið en læknirinn Frederick Banting var þó ekki einn þeirra.

 

Banting var fæddur á sveitabæ í héraðinu Ontaríó í Kanada árið 1891. Sveitalífið hugnaðist Banting hins vegar ekki. Hann sótti um í læknisfræði í Tórontó árið 1912.

 

Tveimur árum síðar braust heimsstyrjöldin út og stjórn háskólans tók ákvörðun um að stytta námið til þess að hægt yrði að senda unga lækna á vígstöðvarnar og ekki leið á löngu áður en Banting var kominn á hermannasjúkrahús í Frakklandi.

Banting hafði engan sérstakan áhuga á sykursýki á sínum yngri árum. Það átti eftir að breytast.

Kvöldlestur fæddi af sér snilldarhugmynd

Þegar Banting sneri heim aftur, 29 ára að aldri, átti hann sér aðeins þá ósk að fá að lifa í friði og spekt ásamt kærleiksríkri eiginkonu. Hann bað þess vegna kærustu sinnar úr menntaskóla sem játaðist honum.

 

Hann festi jafnframt kaup á húsi og opnaði læknastofu í borginni London í Ontaríó. Banting hafði í hyggju að kvænast Edith um leið og hann yrði farinn að þéna nóg. Ekkert fór þó að óskum.

„Ég skrifaði fyrir hann lyfseðil og leið eins og að ég væri hámenntaður sprúttsali“.

Skrifaði Frederick Banting frekar beiskur.

Sjúklingarnir létu ekki sjá sig og það leið meira en mánuður áður en sá fyrsti kom á stofuna til hans. Sá var drykkjusjúklingur og þar sem áfengi var aðeins afgreitt að beiðni læknis ákvað Banting að hjálpa manninum.

 

„Ég skrifaði fyrir hann lyfseðil og leið eins og að ég væri hámenntaður sprúttsali“, skrifaði hann beiskur síðar meir.

 

Þegar mánuðurinn var liðinn hafði hann aðeins unnið sér inn fjóra dali. Skömmu síðar skilaði Edith trúlofunarhringnum til hans. Draumur Bantings var að engu orðinn. Hann réð sig sem stundakennara til þess að hafa til hnífs og skeiðar. Launin voru aðeins fjórir dalir á tímann en allt hjálpaði til.

 

Banting las síðan þurr og leiðinleg vísindarit til að tæma hugann á kvöldin og reyna að sofna. Hinn 30. október 1920 las hann eins og öll önnur kvöld en það kvöld varð fyrir valinu faggrein eftir meinafræðinginn Moses Barron.

Hættulegasta sykursýkin var árið 1921 – rétt eins og í dag – tegund 1. Hún hefur aðallega áhrif á börn og ungt fólk. Hér er mynd af ungri konu sem var ein af fyrstu sjúklingum Bantings.

Barron hafði krufið mann sem lést sökum þess að gallsteinn lokaði fyrir svokallaðan brisgang í briskirtlinum. Læknirinn veitti því athygli að þær frumur briskirtilsins sem framleiða meltingarensím höfðu þornað upp á meðan flestar þær frumur sem framleiða hormón voru heilar.

 

Þessa stundina fæddist hugmynd með hálfsofandi manninum. Hann vissi að briskirtillinn gegnir tveimur hlutverkum en með því er átt við að hann bæði framleiði ensím sem gagnast meltingunni og gefi einnig frá sér hið dularfulla insúlín sem læknar í þá daga vissu að kæmi jafnvægi á blóðsykurinn með einhverju móti. Það var þetta síðarnefnda hlutverk sem sykursjúka skorti.

 

Banting fékk fyrir vikið þá hugmynd að loka fyrir brisgangana sem flytja meltingarensím frá briskirtlinum yfir í skeifugörnina. Þannig gæti hann fengið þær frumur sem framleiða ensímin til að veslast upp á meðan þær frumur sem framleiddu insúlín héldust óbreyttar.

 

Með þessu móti yrði hugsanlega hægt að einangra insúlín, hugsaði Banting.

 

„Reyna að einangra innri seytinguna í því skyni að vinna bug á sykurmigu (sykri í þvagi, ritstj.)“, skráði hann hjá sér rétt áður en hann sofnaði.

Þekktir sykursjúklingar þjáðust áratugum saman

Sykursýki er útbreiddur sjúkdómur sem herjað getur á hvern sem er. Fram til ársins 1922 létust flestir þeirra sem þjáðust af sykursýki-1 á unga aldri en þeir sem fengu sykursýki-2 gátu lifað áfram ef þeir gerðu gagngerar breytingar á mataræðinu.

Hatsepsút: 1507-1458 f. Kr

Þegar fornleifafræðingar rannsökuðu múmíu drottningarinnar Hatsepsút árið 2007 kom í ljós að hún hafði verið sykursjúk. Hún hafði þjáðst af offitu sem er einn af áhættuþáttunum fyrir sykursýki-2. Hatsepsút lést af völdum krabbameins um 50 ára gömul.

Jules Verne: 1828-1905

Þessi þekkti franski rithöfundur sem skrifaði m.a. bókina „Umhverfis jörðina á 80 dögum“, veiktist af sykursýki-2 þegar hann var um fimmtugt. Hann gjörbreytti mataræðinu sem gerði það að verkum að hann lifði í 27 ár að auki. Að lokum laut líkaminn þó í lægra haldi og Jules Vernes lést af völdum fylgikvilla sykursýkinnar.

Alexander Graham Bell: 1847-1922

Skoski uppfinningamaðurinn sem fann upp fyrsta nothæfa símann þjáðist af sykursýki-2 á efri árum. Hann lést af völdum sjúkdómsins árið 1922 sem var sama ár og Frederick Banting hóf að beita insúlínlækningu sinni, jafn kaldhæðnislega og það kann að hljóma.

Thomas Edison: 1847-1931

Bandaríski uppfinningamaðurinn Edison svaf að eigin sögn aldrei lengur en í fjóra tíma á nóttu. Hann veiktist af sykursýki-2 um fertugt en tókst að halda sjúkdóminum í skefjum með grænmetisfæði. Síðustu æviárin er sagt að hann hafi lifað á mjólk og vindlum.

Banting var nærri því búinn að gefast upp

Þegar Banting hafði lokið fyrirlestri sínum í háskólanum næsta dag lýsti hann hugmyndinni fyrir yfirmanni sínum sem benti honum á að ráðfæra sig við John Macleod prófessor. Sá væri sérfróður á þessu sviði við háskólann í Tórontó.

 

Banting bankaði upp á hjá Macleod í vikunni á eftir. Prófessorinn var hrokafullur við unga manninn en lofaði að líta á málið ef Banting sendi formlegt erindi þess eðlis í bréfi.

Marie Krogh (t.v.) þjáðist af sykursýki og henni tókst að vekja áhuga eiginmanns síns, Augusts Krogh (fremst), á insúlíni.

Hjón lögðu grunn að insúlínrisaveldi

Árið 1922 fengu dönsku hjónin einkaleyfi fyrir framleiðslu insúlíns á Norðurlöndum. Fyrirtækið sem Krogh-hjónin stofnuðu kallast í dag Novo Nordisk og er einn helsti framleiðandi heims á insúlíni.

 

– 1920: Krogh fékk Nóbelsverðlaunin

Lífeðlisfræðingnum August Krogh var boðið til Bandaríkjanna eftir að hann hlaut Nóbelsverðlaunin. Hann átti hins vegar ekki heimangengt sökum þess hve illa haldin af sykursýki eiginkona hans var.

 

– 1922: Insúlín-réttindin í höfn

Krogh-hjónin komust endanlega til Bandaríkjanna og heimsóttu rannsóknarstofu Bantings í Kanada. Þar varð Krogh sér úti um leyfi til að framleiða insúlín á Norðurlöndum. Eftir heimkomuna fékk hann lækni eiginkonu sinnar, H.C. Hagedorn, til liðs við sig.

 

– 1936: Hagedorn þróaði nýtt insúlín

Krogh og Hagedorn hófu framleiðslu á insúlíni í Danmörku árið 1923 en héldu jafnframt áfram að þróa lyfið. Árið 1936 tókst Hagedorn að framleiða nýja tegund insúlíns sem gerði það að verkum að sykursjúkum nægði að sprauta sig sjaldnar á dag.

 

– 1989: Samruni leiddi af sér Novo Nordisk

Insúlínfyrirtæki Kroghs (sem hét á þessum tíma Nordisk Gentofte A/S) sameinaðist helsta samkeppnisaðilanum, Novo Industri A/S og kallaðist eftir það Novo Nordisk.

Banting hélt heim á leið fremur niðurlútur. Skömmu áður hafði hann heyrt af leiðangri sem ætlað var að finna olíu í norðurhluta Kanada og vissi að leiðangursmennina vantaði lækni. Banting sendi inn umsókn um starf læknis fyrir leiðangursmennina sama dag og hann skrifaði til Macleod. Hann ákvað að taka því tilboði sem bærist fyrr.

 

Stuttu síðar bauð Macleod honum að hann gæti fengið afnot af rannsóknarstofu við háskólann í Tórontó sumarlangt. Þegar Banting svo frétti af því um miðjan apríl að hann hefði ekki fengið starfið við olíuleitina þekktist hann boð Macleods.

 

Hinn 14. maí 1921 skellti Banting í lás í eitt skipti fyrir öll á læknastofunni sinni í Ontaríó. Héðan í frá skyldi líf hans snúast um ráðgátu sykursýkinnar.

 

Skortur á hreinlæti skemmdi tilraunirnar

Auk þess að leyfa Banting afnot af rannsóknarstofunni lét Macleod hann einnig hafa læknanema sér til aðstoðar, svo og tíu tilraunahunda. Að svo búnu fór Macleod í ferðalag til Skotlands.

 

Fyrstu tilraunirnar enduðu með ósköpum. Hver tilraun fól í sér notkun tveggja hunda, öðrum sem insúlíngjafa og hinum sem insúlínþega. Bundið var fyrir briskirtilinn á gjafanum sem síðan var ætlað að sjá móttökuhundinum fyrir insúlíni, þ.e. þeim hundi sem briskirtillinn hafði verið fjarlægður úr.

Banting (t.h.) og Best með einn þeirra mörgu hunda sem misstu lífið í leitinni að insúlíni.

Fyrri hundurinn drapst sökum þess að hann hafði fengið ofskammt af deyfiefni. Næsta hundinum blæddi út og sá þriðji drapst úr sýkingu. Vandamál þessi stöfuðu ekki hvað síst af því að Banting hafði mjög takmarkaða þekkingu á skurðaðgerðum, auk þess sem rannsóknarstofan var gömul og nánast ógerningur að halda henni hreinni. Úti var heitt og stofan lyktaði af hundaskít og uppþornuðu blóði.

 

Í byrjun júlí komst Banting enn fremur að raun um að bundið hefði verið fyrir briskirtilinn með röngum hætti á fimm af hundunum sjö. Hann hófst handa á nýjan leik með þeim afleiðingum að fjórir hundar drápust á örfáum dögum.

 

Hamingjan brosti við Banting

Sjö vikur voru liðnar og það eina sem Banting gat sýnt að hefði áunnist voru dauðir hundar. Í raun réttri var hann búinn að nota alla þá hunda sem hann hafði fengið til umráða og var farinn að grípa heimilislausa hunda eða að kaupa þá fyrir lítið fé.

 

Banting var á barmi gjaldþrots. Hann leigði sér herbergi á stærð við fataskáp og lifði á ókeypis máltíðum sem hann snapaði í biblíuskóla bæjarins.

 

Að lokum hafði hann þó erindi sem erfiði. Um miðjan júlí gátu Banting og aðstoðarmaður hans staðfest að aðgerðirnar á hundunum hefðu borið árangur og þá gátu tilraunirnar loks hafist af alvöru.

Teddy Ryder vó einungis 12 kíló þegar hann varð einn af fyrstu sjúklingum Bantings, þá sex ára gamall. Einu ári síðar vó hann rúmlega 20 kg.

Banting skar briskirtilinn úr gjafahundunum í sneiðar og blandaði stykkjunum saman við sérstaka saltvatnslausn. Blöndunni var svo stungið ofan í saltlög og hún djúpfryst. Að því loknu mýkti hann upp innihaldið og síaði það. Eftir stóð brúnleitur vökvi.

 

Klukkan 10.15 að morgni þess 30. júlí hitaði hann svolítið af vökvanum og sprautaði í tilraunahund sem bar númerið 410. Blóðsykurmagn dýrsins lækkaði samstundis niður í eðlilegt magn. Klukkutíma síðar fékk hundurinn svo aðra sprautu og blóðsykurinn lækkaði enn á ný. Niðurstaðan lét ekki á sér standa: Seyðið úr briskirtli gjafahundsins gerði gagn og hundur nr. 410 var ekki sá eini sem brást vel við blöndunni.

 

Þann 1. ágúst fundu mennirnir hund nr. 406, þ.e. einn þeirra hunda sem búið var að fjarlægja briskirtilinn úr, meðvitundarlausan og nær dauða en lífi. Banting sprautaði seyðinu í þann hund líka og árangurinn lét ekki á sér standa, því hann vaknaði stuttu síðar, reisti sig upp og byrjaði að spígspora um rannsóknarstofuna.

Insúlínlækning Bantings kom ótalmörgum börnum til bjargar. Hér má sjá þakkarbréf frá stúlku að nafni Janet frá árinu 1922.

Skömmu síðar reyndu þeir blönduna á enn einum hundi. Sá sýndi einnig góð viðbrögð. Banting fagnaði ákaft.

 

„Ég þarf að segja þér frá svo mörgu að ég veit tæpast hvar ég á að byrja eða enda“, skrifaði hann hamingjusamur í bréfi til Macleods.

 

Hann fór fram á í sama bréfi að sér yrði útveguð betri rannsóknarstofa, svo og aukalegur starfskraftur sem gæti aðstoðað við þrif. Skortur á hreinlæti var enn höfuðverkur og margir þeirra hunda sem höfðu brugðist jákvætt við seyðinu drápust í miðju tilraunaferlinu, Banting til mikils ama.

 

Á meðan Banting beið eftir svari frá Macleod gátu þeir Best glaðst yfir að þeim hefði tekist að halda einum hundinum heilbrigðum og sprækum svo vikum skipti. Hundinum sem þeir kölluðu Marjorie, urðu þeir reyndar að lóga eftir 70 daga þegar hann fékk slæma sýkingu.

 

„Ég gleymi þessum hundi ekki á meðan ég lifi. Ég hafði áður orðið vitni að deyjandi sjúklingum, án þess að fella svo mikið sem eitt tár. Þegar þessi hundur drapst gat ég hins vegar ekki hamið grátinn og ég vildi bara fá að vera í friði“, skrifaði læknirinn.

Tilraunahundur 33, kallaður Marjorie, varð fyrsti hundurinn sem Banting tókst að halda á lífi með insúlínsprautum. Marjorie lést hins vegar eftir tvo mánuði.

Kálfsfóstur gögnuðust vísindamönnunum

Ástæða þess hve vel gekk að halda lífinu í Marjorie var m.a. sú að Banting hafði tekist að finna nýja uppsprettu insúlínseyðisins sem hann og Best urðu sífellt uppiskroppa með. Banting hafði leyst vandamálið þegar hann einn góðan veðurdag leiddi hugann að svolitlu sem hann hafði tekið eftir í sveitinni sem barn. Þar voru kýr oft látnar bera kálfi skömmu áður en þeim sjálfum var slátrað.

 

Kálffullu kýrnar fóru að éta meira og þær fitnuðu. Þar sem kálfsfóstur þróa ekki með sér meltingarkirtla fyrr en eftir fæðingu hentuðu briskirtlar þeirra tilraun Bantings alls kostar. Hann varð sér úti um kálfsfóstur hjá kjötgerðarmönnum í nágrenninu og stundaði tilraunir líkt og enginn væri morgundagurinn og 11. janúar 1922 mat Banting að lokum sem svo að nú væri seyðið tilbúið til notkunar í mönnum.

 

Eina tiltæka meðferðin gegn sykursýki á þessum tíma fólst í að takmarka hitaeiningainntöku sjúklinganna og margir þeirra sultu fyrir vikið til dauða. Þegar hinn 14 ára gamli Leonard Thompson hafði verið lagður inn á sjúkrahús mánuði áður, var hann svo aðframkominn úr hungri að faðir hans varð að bera hann. Hann átti ekki langt eftir ólifað þegar læknir að nafni Ed Jeffrey sem var í forsvari fyrir tilraunirnar þegar hér var komið sögu, sprautaði tveimur 7,5 ml skömmtum af insúlíni Bantings í veikbyggðan líkama drengsins.

Hinn 14 ára gamli Leonard Thompson varð fyrsti sykursýkissjúklingur sögunnar til að fá insúlínsprautu. Myndin var tekin um 1930, þegar Thompson var 22 ára gamall.

Fyrri stungan breytti engu. Þegar hins vegar drengurinn fékk aðra sprautu næsta dag, lækkaði blóðsykurmagnið svo um munaði úr 5,2 millígrömmum í 1,2 mg. Kraftaverk hafði átt sér stað. Insúlínið virkaði.

 

Banting og Macleod voru sæmdir Nóbelsverðlaununum árið 1923 fyrir uppgötvun þeirra. Bantings beið glæst tilvera sem vísindamaður en áður en þar að kom hafði draumurinn um læknastofu ræst en hann opnaði stofu þetta vor þar sem hann sérhæfði sig í lækningu sykursjúkra.

 

Banting tókst enn fremur að kvongast, meira að segja tvisvar en hann lést því miður í flugslysi árið 1941, aðeins 49 ára að aldri.

Frederick Banting fórst í flugslysi árið 1941 þegar hann var á leið til London til að kynna háþróaðan flugbúning sem hann hafði þróað fyrir orrustuflugmenn. Þúsundir mættu í jarðarför hans í Toronto.

Lestu meira um uppgötvun insúlíns

  • Michael Bliss: The Discovery of Insulin, University of Chicago Press, 1982

 

  • Thea Cooper: Breakthrough: Banting, Best, and the Race to Save Millions of Diabetics, Viking, 2010

BIRT: 03/07/2022

HÖFUNDUR: Else Christensen & Niels-Peter Granzow Busch

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

FÁÐU AÐGANG AÐ VÍSINDI.IS

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is