Frederick Banting, Charles Best, insuline

Mislukte arts en zwerfhond vonden insuline uit

De diagnose diabetes was aan het begin van de 20e eeuw nog altijd een doodvonnis – tot de straatarme arts Frederick Banting in 1922 de oplossing vond in de alvleesklier van een hond.

De diagnose diabetes was aan het begin van de 20e eeuw nog altijd een doodvonnis – tot de straatarme arts Frederick Banting in 1922 de oplossing vond in de alvleesklier van een hond.

Everett Collection/Bridgeman Images

De ziekenboeg van het universiteitsziekenhuis in Toronto is gehuld in de ochtendschemering. De Canadese arts Ed Jeffrey komt binnen en loopt naar een van de bedden. In zijn hand heeft hij een 45 millimeter lange injectienaald.

Voorzichtig trekt hij de deken van zijn patiënt, Leonard Thompson, opzij. De jongen is pas 14, maar ziet er zowel jonger als ouder uit. Hij weegt minder dan 30 kg en is bijna al zijn haar kwijt.

De botten steken uit zijn heupen en borstkas. Zijn maag is opgezwollen. In de lucht hangt de penetrante geur van aceton, wat typerend is voor diabetici.

Leonard heeft niet lang meer.

Jeffrey zet een injectie in een van de billen van de jongen. De bruinige vloeistof dringt in de bijna verdwenen vetlaag onder de huid. Precies 7,5 ml moet het zijn.

Insuline, diabetes, patiënten

Zonder insuline neemt het lichaam geen suiker op. Daardoor raken diabetici extreem vermagerd.

© New York Public Library/Photo Researchers/Ritzau Scanpix

De patiënt krijgt ook een spuit in zijn andere bil en de arts noteert de datum – 11 januari 1922. Ze kunnen nu alleen maar afwachten. En hopen.

Leonard Thompson is niet de enige die in 1922 wacht op een wonder. Duizenden kinderen, jongeren en volwassenen lijden aan diabetes – een ziekte die destijds nog een doodvonnis was.

Talloze artsen hadden geprobeerd om een behandeling te vinden. Maar toen Leonard Thompson zijn injecties kreeg, was die er nog niet.

Diabetes was een oude ziekte

Artsen kenden de ziekte van Leonard Thompson al duizenden jaren. Een tekst uit het oude Egypte, de zogenoemde Papyrus Ebers van rond 1550 v.Chr., beschrijft een ziekte die erg op diabetes lijkt. De schrijvers adviseerden een dieet van granen en bessen om de ziekte onder controle te houden.

In de jaren 1880 bedachten twee Duitse wetenschappers, Oskar Minkowski en Joseph von Mering, dat de alvleesklier iets met de ziekte te maken kon hebben. In 1889 verwijderden ze de alvleesklier van een hond om de gevolgen te bestuderen.

Video: Door insulinegebrek eten de cellen het lichaam op

Kijk waarom insuline uit de alvleesklier zo belangrijk is voor het menselijk lichaam en wat de oorzaak is van suikerziekte.

Ze merkten dat de hond, die vóór de operatie zindelijk was, op de vloer van het laboratorium begon te plassen. En in de urine zat veel suiker – een bekend symptoom van diabetes.

Andere wetenschappers ontdekten dat de cellen in de eilandjes van Langerhans, clusters van cellen in de alvleesklier, het glucosegehalte (suiker) in het bloed verlagen door een onbekende stof uit te scheiden. Maar of deze stof, die in 1910 de naam insuline kreeg, kon helpen tegen diabetes, wisten ze niet. En als dat al zo was, wist niemand hoe ze hem uit de alvleesklier konden halen.

Veel artsen hebben hun leven gewijd aan het doorgronden van het raadsel dat insuline is – zo niet Frederick Banting.

Banting werd in 1891 geboren op een boerderij in Ontario, Canada. Maar het boerenleven was niets voor hem. In 1912 ging hij medicijnen studeren in Toronto.

Twee jaar later brak de Eerste Wereldoorlog uit. De opleiding werd verkort, zodat de artsen naar het front konden, en Banting kwam terecht in een militair hospitaal in Frankrijk.

Frederick Banting, insuline, diabetes

De jonge Frederick Banting was in eerste instantie helemaal niet geïnteresseerd in diabetes. Hij wilde gewoon zijn eigen dokterspraktijk openen. Gelukkig liep het anders.

© University of Toronto Library

Goed idee tijdens lezen in bed

Toen de 29-jarige Banting weer thuis kwam, wilde hij maar één ding: een rustig leven met een lieve vrouw. Hij vroeg zijn vriendin Edith ten huwelijk en ze zei ja.

Ook kocht hij een huis en opende hij een medische praktijk in de stad London, Ontario. Banting wilde met Edith trouwen zodra hij geld begon te verdienen. Maar alles liep anders dan verwacht.

‘Ik schreef één recept uit en beschouwde mezelf daarmee als een zeer hoogopgeleide barman.’ Frederick Banting na de eerste maand in zijn vrijwel lege praktijk

De patiënten bleven weg, pas na een maand kwam de eerste. De man was een alcoholist, en omdat alcohol alleen op doktersrecept verkrijgbaar was, had hij een handtekening van Banting nodig.

‘Ik schreef één recept uit en beschouwde mezelf daarmee als een zeer hoogopgeleide barman,’ schreef hij later verbitterd.

Aan het einde van de maand had hij vier dollar verdiend. Prompt gaf Edith haar verlovingsring terug. Bantings droom lag in duigen. Om geld te verdienen, ging hij aan de slag als onderwijsassistent. Hij verdiende slechts vier dollar per uur, maar alle beetjes hielpen.

Om ’s avonds in slaap te kunnen komen, las Banting lange, saaie wetenschappelijke artikelen. Zo ook op 30 oktober 1920. Hij koos voor een artikel van de patholoog Moses Barron.

Diabetes, patiënt, vermagering

In 1921 was diabetes type 1 de gevaarlijkste vorm van diabetes – net als nu. Vooral kinderen en jongeren krijgen deze ziekte. Deze jonge vrouw was patiënte van Banting.

© University of Toronto Library

De patholoog had sectie verricht op iemand met een galsteen die de alvleesklier blokkeerde. De arts merkte dat de cellen die in de alvleesklier spijsverteringsenzymen produceerden waren opgedroogd, terwijl de meeste cellen die hormonen produceerden nog intact waren.

Half slapend kreeg Banting een idee. Hij wist dat de alvleesklier twee functies had: spijsverteringsenzymen produceren en insuline afscheiden – een mysterieuze stof waarvan artsen wisten dat die op de een of andere manier de bloedsuikerspiegel in balans bracht. Bij diabetici werkte die laatste functie niet.

Banting wilde de afvoergang, die de spijsverteringsenzymen uit de alvleesklier naar de twaalfvingerige darm brengt, blokkeren. Zo kon hij de cellen die de enzymen produceren laten afsterven, terwijl de cellen die insuline aanmaakten intact bleven.

En zo was het – misschien – mogelijk om insuline te isoleren, dacht Banting.

‘Probeer de interne afscheiding te isoleren om glycosurie (suiker in de urine, red.) te verhelpen,’ schreef hij voordat hij in slaap viel.

Banting gaf bijna op

Toen Banting de volgende dag klaar was met colleges, legde hij zijn idee voor aan zijn mentor, die hem doorverwees naar professor John Macleod – een expert op dit gebied aan de universiteit van Toronto.

Een week later ging Banting naar Macleods kantoor. De professor deed nogal uit de hoogte, maar beloofde het idee te onderzoeken als Banting zijn plannen opschreef in een formele brief.

August Krogh, Marie Krogh, insuline, Novo Nordisk

Marie Krogh (links) had diabetes, waardoor haar man, August Krogh (voor), onderzoek begon te doen naar insuline.

© Holger Damgaard/Ritzau Scanpix

Echtpaar richt groot insulinebedrijf op

In 1922 krijgt het Deense echtpaar August en Marie Krogh het alleenrecht om in Scandinavië insuline te produceren. Het bedrijf dat zij oprichten heet nu Novo Nordisk en is de grootste insulineproducent ter wereld.

1920: Krogh wint Nobelprijs

Nadat hij de Nobelprijs heeft gekregen, wordt de fysioloog August Krogh uitgenodigd in de VS. Maar hij kan niet gaan, omdat zijn vrouw diabetes heeft.

1922: Krogh koopt insulinerechten

De Kroghs gaan uiteindelijk toch naar de VS en bezoeken het laboratorium van Banting in Canada. Hier koopt Krogh het recht om insuline te maken. Als hij terug is, gaat hij samenwerken met de arts van zijn vrouw, H.C. Hagedorn.

1936: Hagedorn maakt nieuwe insuline

Nadat ze in 1923 de insulineproductie in Denemarken hebben opgestart, doen Krogh en Hagedorn meer onderzoek naar insuline. In 1936 ontwikkelt Hagedorn een nieuw type insuline, waardoor diabetici minder injecties nodig hebben.

1989: Novo Nordisk ontstaat na fusie

Het insulinebedrijf van Krogh, Nordisk Gentofte A/S, fuseert met zijn Deense concurrent, Novo Industri A/S, en wordt Novo Nordisk.

Moe liep Banting terug naar huis. Even daarvoor had hij gehoord over een expeditie die in Noord-Canada op zoek ging naar olie. En daarvoor hadden ze een arts nodig. Banting stuurde een sollicitatiebrief naar de expeditie op dezelfde dag dat hij Macleod schreef. Het eerste aanbod zou hij aannemen, besloot hij.

Niet veel later schreef Macleod dat hij in de zomer een laboratorium aan de universiteit van Toronto mocht gebruiken. Banting aarzelde. Pas toen hij in april te horen kreeg dat de expeditie toch geen arts nodig had, ging hij in op het voorstel van Macleod.

Op 14 mei 1921 sloot Banting zijn mislukte praktijk in Ontario. Hij stortte zich op het bestrijden van diabetes.

Experiment mislukt door slechte hygiëne

Naast zijn laboratorium, kreeg Banting ook een assistent, geneeskundestudent Charles Best, en tien proefhonden. Daarna vertrok Macleod naar Schotland.

De eerste experimenten waren een ramp. Voor elk experiment waren twee honden nodig, een donor en een ontvanger. De alvleesklier van de donorhond werd afgebonden, zodat hij insuline kon produceren voor de ontvanger, bij wie de alvleesklier verwijderd was.

Frederick Banting, Charles Best, insuline, hond 408

Banting (rechts) en Best met een van de honden die omkwamen in de zoektocht naar insuline.

© New York Public Library/Photo Researchers/Ritzau Scanpix

De eerste hond overleed aan een overdosis pijnmedicatie. De tweede bloedde dood en de derde stierf aan een infectie. Een van de problemen was dat Banting weinig ervaring had met operaties, en dat het laboratorium oud en onmogelijk schoon te houden was. In de zomerhitte stonk het naar hondenpoep en opgedroogd bloed.

Begin juli ontdekte Banting ook dat het afbinden van de alvleesklier bij vijf van de zeven donorhonden was mislukt. Hij moest opnieuw beginnen, met als resultaat dat vier honden binnen een paar dagen stierven.

Eindelijk een doorbraak

Er waren zeven weken voorbij en het enige resultaat dat Banting kon laten zien, was een stapel dode honden. Al zijn proefdieren waren op en dus ging hij de straat op, op zoek naar zwerfhonden.

Banting was zo goed als failliet. Hij huurde een kamer ter grootte van een kledingkast en overleefde dankzij de gratis maaltijden van de Bijbelschool in de stad.

Maar toen kwam eindelijk de doorbraak. Halverwege juli begonnen de operaties op de donorhonden te lukken en konden Banting en zijn assistent serieus met hun experiment beginnen.

Insuline, diabetes, patiënt, Teddy Ryder

De zesjarige Teddy Ryder woog slechts 12 kilo en was een van Bantings eerste patiënten. Een jaar later woog hij iets meer dan 20 kilo.

© University of Toronto Library

Banting sneed de alvleesklier van de donorhonden voorzichtig in stukjes en mengde deze met een speciale zoutoplossing. Dit mengsel werd ondergedompeld in pekel en bevroren. Vervolgens werd de inhoud geweekt en gefilterd, waarna er een bruinachtige vloeistof overbleef.

Op 30 juli, om 10.15 uur, verwarmden ze het mengsel en injecteerden het in hond nummer 410. De bloedsuiker van het dier daalde meteen naar het normale niveau. Een uur later gaven ze de hond nog een injectie, en de bloedsuiker daalde opnieuw. Het resultaat was duidelijk: het extract uit de alvleesklier van de donorhond werkte!

Hond 410 was niet de enige die goed op de behandeling reageerde. Op 1 augustus lag hond 406 – een van de honden bij wie de alvleesklier was verwijderd – bewusteloos op de grond. Banting gaf de hond een injectie met zijn extract. Niet veel later kwam de hond bij en begon hij door het laboratorium te wandelen.

Banting, insuline, Janet Turnbull, brief

Bantings medicijn redde duizenden kinderen. Dit is een bedankbrief van Janet uit 1922.

© University of Toronto Library

Daarna probeerden ze het met nog een hond. Ook dit keer waren de resultaten positief. Banting was dolblij.

‘Ik heb zo veel te vertellen dat ik niet weet waar ik moet eindigen en beginnen,’ schreef hij enthousiast aan Macleod.

Daarnaast vroeg hij om een beter laboratorium en iemand die kon helpen bij het schoonmaken. De hygiëne was nog steeds een probleem. Meerdere honden die positief hadden gereageerd op het extract stierven tijdens het experiment aan infecties, tot frustratie van Banting.

Terwijl Banting op een reactie wachtte, konden hij en Best een hond wekenlang gezond en stabiel houden. Deze hond, die ze Marjorie noemden, moest na 70 dagen echter worden afgemaakt vanwege een infectie.

‘Ik zal die hond mijn leven lang niet vergeten. Ik heb patiënten zien sterven zonder te huilen. Maar toen die hond stierf, kon ik mijn tranen niet bedwingen en wilde ik even alleen zijn,’ schreef de arts.

Frederick Banting, Dog 33, Marjorie, insuline

Hond 33, met de koosnaam Marjorie, was de eerste diabeteshond die Banting met zijn insuline-injecties in leven kon houden. Marjorie overleed echter twee maanden later.

© University of Toronto Library

Kalveren helpen onderzoekers

Het succes met Marjorie kwam onder andere doordat Banting een oplossing voor zijn voortdurende insulinetekort had gevonden. Banting kwam op het idee toen hij terugdacht aan zijn jeugd op het platteland. Hij had gezien dat koeien vaak zwanger werden gemaakt voordat ze geslacht werden.

De drachtige dieren aten meer en werden dikker. Omdat kalveren pas na de geboorte hun spijsverteringsklieren krijgen, waren hun alvleesklieren ideaal voor Bantings onderzoek. Hij begon te experimenteren met kalveren van lokale slagers, en op 11 januari 1922 vond Banting het tijd om zijn extract op een mens te proberen.

De enige behandeling tegen diabetes in die tijd was het beperken van de calorie-inname, waardoor veel patiënten stierven van de honger. Toen de 14-jarige Leonard Thompson een maand eerder werd opgenomen in het ziekenhuis, was hij zo uitgehongerd dat zijn vader hem moest dragen. Hij had niet lang meer te leven, toen de arts Ed Jeffrey, die de leiding had over het experiment, het uitgemergelde lichaam twee injecties met Bantings insuline gaf.

Insuline, diabetes, Leonard Thompson

De 14-jarige Leonard Thompson was de eerste diabetespatiënt die een insuline-injectie kreeg. Deze foto werd rond 1930 genomen, toen Thompson 22 jaar was.

© University of Toronto Library

De eerste prikken hadden geen effect. Maar toen de jongen een dag later opnieuw werd geïnjecteerd, daalde zijn bloedsuikerspiegel meteen van 5,2 naar 1,2 milligram. Het was een wonder! De insuline werkte.

Banting en Macleod ontvingen in 1923 de Nobelprijs voor hun ontdekking. Banting stond een veelbelovende carrière als onderzoeker te wachten, maar voor het zover was, ging eerst zijn grote droom in vervulling. Hij opende, met succes, een privékliniek voor diabetespatiënten.

Trouwen deed hij zelfs twee keer – voordat hij in 1941 op 49-jarige leeftijd omkwam bij een vliegtuigongeluk.

Frederick Banting, insuline, dood

Frederick Banting kwam in 1941 bij een vliegtuigongeluk om het leven. Hij was op weg naar Londen om een nieuw pilotenpak dat hij had ontwikkeld te presenteren. Duizenden mensen gingen naar zijn begrafenis.

© University of Toronto Library