• Facebook
  • Instagram
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • OM KEMIFOKUS
  • PARTNERLOGIN

KemiFOKUS

Fokus på kemi

  • Analytisk kemi
  • Arbejdsmiljø/Indeklima
  • Bioteknologi
  • Branchenyt
  • Energi
  • Fødevarekemi
  • Historisk kemi
  • Kemiteknik
  • Kemometri
  • Klima og miljø
  • Lovgivning og patenter
  • Medicinalkemi
  • Nanoteknologi
  • Organisk kemi
  • Klimateknologi

Historisk kemi05. 05. 2021 | heidit

Opdagelsen af insulin i 1921

Historisk kemi05. 05. 2021 By heidit

I år er 100-året for insulinens opdagelse.

Læs originalartiklen her

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 3, 2021 og kan læses uden illustrationer, strukturer og ligninger herunder.

Af Preben Hartmann-Petersen

Det har med rette været hævdet, at de største medicinske landvindinger inden for lægemiddelfremstilling i 1900-tallet var opdagelsen af insulin og penicillin i 1920’erne samt opfindelsen af sulfonamiderne (“sulfapræparaterne”) i 1930’erne. Samtlige tre lægemidler har verden over reddet, og redder fortsat, millioner af menneskeliv, og førte da også til, at nogle af de involverede forskere fuldt fortjent blev hædret med Nobelprisen. Insulin er et protein, og det hormon, som diabetikeres (sukkersyges) bugspytkirtel (pancreas) kun danner i ringe mængde eller slet ikke. Omkring opdagelsen af insulin springer især to personer i øjnene; den canadiske læge Frederick Banting (1891-1941) og den amerikansk-canadiske lægestuderende Charles Best (1899-1978). Imidlertid var der ikke kun tale om to involverede, men om et helt hold af forskere. Men det var kun Banting og hans upopulære chef, den skotske professor og læge John Macleod (1876-1935), der i 1923 fik Nobelprisen i Fysiologi eller Medicin. Best blev altså, trods et stort bidrag til opdagelsen, forbigået, og det selvom man godt kan være tre om en delt Nobelpris.

Lidt historie
Diabetes (sukkersyge) har været kendt siden tidernes morgen, herunder symptomerne som voldsom tørst, vægttab, træthed og kendetegnet ved en sødt-smagende urin. Nogle læger troede, at der var tale om en leversygdom, mens andre mente, at diabetes var en nyre- eller mavesygdom, og de kunne kun tilbyde en streng diætbehandling med især et lavt indhold af kulhydrat (“sukker”). Det anbefalede daglige kalorieindtag lå på 400 til 1.000 kcal, og patienterne var i begyndelsen konstant tørstige og sultne, og desværre døde de alle (mange af sult) inden for et par år.

Frederick Banting
I 1916, to år efter 1. verdenskrigs udbrud i Europa, forlader Banting Torontos universitet som læge, for herefter at blive indkaldt til militærtjeneste. Efter rekruttiden får han rang af kaptajn, og bliver sendt til England som militærlæge. Vel hjemme i Toronto i 1919 slår han sig ned som privatpraktiserende læge, men har kun få patienter, hvorfor han får løst vikararbejde på universitetet. Fritiden tilbringer han med at læse medicinsk litteratur, herunder forskellige artikler i diverse tidsskrifter. Nogle af disse artikler handler om bugspytkirtlen, som man i mange år havde vidst, producerer en væske (bugspyt), som via en udførselsgang fra kirtlen bliver afgivet til det første stykke af tyndtarmen (ekstern sekretion). Bugspyt indeholder blandt andet en række fordøjelsesenzymer. Imidlertid havde man foruden kirtlens bugspytproducerende celler også ved mikroskopi observeret nogle andre celler, hvis funktion man ikke kunne gøre rede for, men som nogle mente, var ansvarlige for dannelsen af et ukendt stof med virkning på kulhydratstofskiftet – et stof, som sukkersygepatienter åbenbart mangler.
Mistanken om en sammenhæng mellem bugspytkirtlen og sukkersyge opstod, da man kunne vise, at en afsnøring af udførselsgangen fra kirtlen ikke forårsagede sukkersyge hos forsøgshunde, men hvis kirtlen blev bortopereret, fik alle de opererede hunde sukkersyge, dvs. det ukendte stof blev øjensynligt afgivet fra kirtlen direkte til blodbanen (intern sekretion). Dette havde ført til, at man fra slutningen af 1800-tallet havde forsøgt at behandle diabetes hos forsøgsdyr (hunde), men også hos enkelte mennesker med ekstrakter fremstillet af bugspytkirtler fra for eksempel okser og svin. I nogle få tilfælde faldt patientens forhøjede urin- og/eller blodsukker, mens andre ekstrakter var helt virkningsløse – ja ofte døde patienterne af behandlingen, fordi de anvendte ekstrakter var langt fra rene og måske ligefrem giftige. Lægerne mente derfor, at det var bugspyttet, som ødelagde det ukendte stof, når man forsøgte at ekstrahere det fra kirtlen.

Bantings gode idé
Søndag den 31. oktober 1920 om aftenen tager Banting lidt faglitteratur med i seng, og pludselig fanger en tidsskriftsartikel af den russisk-amerikanske patolog Moses Barron (1883-1974) hans opmærksomhed. Forfatteren havde på et tidspunkt, under en rutineobduktion, observeret en sten i en tidligere patients bugspytkirtel, og denne sten havde fuldstændigt blokeret kirtlens udførselsgang. Dette havde forårsaget, at alle de bugspytproducerende celler var forsvundet, mens de fleste af de andre før omtalte celler med ukendt funktion var intakte. Banting har intet særligt kendskab til diabetes, ligesom han aldrig har haft en patient med denne sygdom. Men da han netop er i gang med at forberede en forelæsning om kulhydratstofskiftet, er det med stor interesse, han læser artiklen, som pludselig giver ham en lys idé.
Ideen går ud på, under bedøvelse, at afsnøre udførselsgangen fra bugspytkirtlen hos raske forsøgshunde, som så efterfølgende forsøges holdt i live i for eksempel 6-8 uger. I det tidsrum vil de måske forstyrrende bugspytproducerende celler gå til grunde efterladende de “ukendte” celler intakte. Herefter vil han forsøge at isolere en virksom ekstrakt fra kirtlen, som efterfølgende skal afprøves på hunde, hvor diabetes er fremprovokeret ved at fjerne deres bugspytkirtel. Han bliver straks “fyr og flamme”, og tager nu telefonisk kontakt til den højt respekterede skotske professor i fysiologi, John Macleod med ekspertise i kulhydratstofskiftet, og ansat på Torontos universitet. Professoren lyder ikke umiddelbart interesseret, men et møde bliver aftalt den 8. november 1920.

Mødet med Macleod
Banting er ikke særligt veltalende, da han på Macleods kontor fremlægger sin idé for “den store mand”, og får straks et ubehageligt indtryk af professoren, som han finder, er både hoven og nedladende. I en belærende tone fortæller Macleod den unge uerfarne læge, at det stadig er tvivlsomt, om bugspytkirtlen i det hele taget har intern sekretion, dvs. om der er tale om et ukendt stof med virkning på kulhydratstofskiftet, og han nævner de mange fejlslagne forsøg på at isolere stoffet, som formentlig ødelægges af enzymer i bugspyttet.
Mens Banting taler, opdager han med stor undren, at Macleod er optaget af andre ting, som ligger på hans skrivebord – manden er tydeligvis ikke interesseret i Bantings projekt. En nu meget vred og pludselig veltalende Banting understreger endnu engang, at hans idé jo netop går ud på at undgå en sådan ødelæggelse.
På dette tidspunkt finder Banting det omsonst at fortsætte samtalen. Han pakker derfor sine papirer sammen og vil gå, men nu bliver Macleod lidt mere venlig, og medgiver, at det måske, på baggrund af Barrons artikel, kan være værd at forsøge det, som Banting netop har foreslået. Macleod lover nu Banting plads på universitetet i sommerferien 1921, en halv snes forsøgshunde og en assisterende medhjælp, og han vil også demonstrere, hvilken operationsteknik der skal anvendes, dels ved afsnøringen af bugspytkirtlen, dels ved den efterfølgende bortoperering af kirtlen på andre etherbedøvede hunde, hvilket Banting siger ja til.

Det store arbejde med at isolere insulin fra bugspytkirtler
Arbejdet begynder den 17. maj 1921 med den unge lægestuderende Charles Best som assistent og i et af Macleod anvist snavset, udslidt lokale. Ingen af dem får løn. Samme dag demonstrerer Macleod, hvordan en bugspytkirtel kan fjernes ubeskadiget fra en etherbedøvet hund, og hvordan en bugspytkirtel kan afsnøres hos en anden hund. Dagen efter er det Bantings tur, som efter nogle uheld hurtigt mestrer teknikken. Best skal stå for det kemiske analysearbejde, men også hjælpe til med operationerne og ekstraktafprøvningerne. I juni meddeler Macleod, at han rejser hjem til Skotland på sommerferie med tilbagekomst i september, dvs. Banting og Best er nu helt alene om arbejdet. Den 30. juli 1921 udfører de det første lovende forsøg på en sukkersyg hund, hvis forhøjede blodsukker bringes midlertidigt ned af en ekstrakt. Forskerholdet udvides i december 1921 med den canadiske biokemiker James Collip (1892-1965). Den første officielle fremlæggelse finder sted den 30. december 1921. Det første (vellykkede) forsøg på et sukkersygt menneske gennemføres den 11. januar 1922. Den første videnskabelige artikel forfattet af Banting og Best udkommer i februar 1922.
Den 25. oktober 1923 kommer en meddelelse fra Stockholm om, at Nobelprisen i Fysiologi eller Medicin er gået til Banting og Macleod. Banting overmandes af et sandt raseri, da det går op for ham, at det ikke er Best, han skal dele prisen med, og han udtaler blandt andet: ”Har Macleod nogensinde udført et eneste laboratorieforsøg med relevans for udvindingen og fremstillingen af insulin?”. Det lykkedes altså Banting og Best hurtigt at fremstille virksomt insulin, men kun efter en masse genvordigheder og kampe, især mellem Macleod og Banting.

Tiden efter Nobelprisen
Best var hele livet skuffet over ikke at få Nobelprisen i 1923. Som et plaster på såret gav Banting ham halvdelen af det medfølgende store pengebeløb, og Macleod gav Collip halvdelen af sine prispenge. I 1928 forlod Macleod Torontos universitet som en skuffet mand, hvorefter Best ironisk nok overtog hans professorat, som han i årene fremover varetog med stor succes, og hvor han videreførte sin diabetesforskning. Best døde i 1978 af en blodprop.
Banting kastede sig over kræftforskning og silikoseforskning, men dog uden at opnå et gennembrud her. I 1934 blev han adlet af den engelske konge, og kunne nu kalde sig “Sir”. I den anledning var han dog, som sædvanligt, helt nede på jorden og udtalte: ”Next person who calls me “Sir” will get his ass kicked”. Den 20. februar 1941 omkom Banting i en flyulykke på vej til England, kun 49 år gammel.

Insulin før og nu
Banting og Best blev hurtigt klar over, at insulin ikke kan helbrede diabetes, men holde sygdommen i skak, og at det skal gives ved injektion og ikke i tabletform, da mave-tarm-kanalens enzymer ødelægger det. Først mange år senere blev man klar over detaljerne bag glucoses optagelse i kroppens celler, som populært sagt bliver “åbnet” for adgang af brændstoffet glucose fra blodbanen, når insulin er til stede. Mangler der insulin, kan glucose ikke optages i cellerne med diabetes til følge. I mange år efter 1923 fortsatte man med at udvinde insulin fra okse- og svinebugspytkirtler, insulinet herfra er næsten identisk med human insulin.
I midten af 1950’erne blev den primære struktur hos insulin fra okser bestemt, dvs. den korrekte rækkefølge af hormonets aminosyrer. Senere viste okseinsulin sig kun at afvige fra human insulin på tre aminosyrer. I 1969 blev insulinmolekylets sekundære struktur (dets rumlige struktur) bestemt røntgenkrystallografisk af den engelske biokemiker Dorothy Crowfoot Hodgkin (1910-1994).
Omkring 1980 kunne det første humane insulin fremstilles ved hjælp af bakterien E.coli og senere fra almindelig bagegær, Saccharomyces cerevisiae ved anvendelse af rekombinant DNA-teknologi (“gensplejsning”). Man kunne nu fremstille store mængder insulin på kort tid, og man var ikke længere afhængig af tonsvis af bugspytkirtler fra okser og svin. Verdens største producent af insulin er i dag den danske medicinalvirksomhed Novo Nordisk A/S, som anvender gærmetoden, der har nogle vigtige fordele sammenlignet med bakteriemetoden.

E-mail:
Preben Hartmann-Petersen: php.ahorn@gmail.com

FAKTABOKS:
Human insulin består af i alt 51 aminosyrer anbragt i to kæder, A og B, indeholdende henholdsvis 21 og 30 aminosyrer (figur 1). Kæderne er forbundet med to disulfidbroer (svovlbroer). Den ene af disse broer forbinder cysteinrest nr. 7 i begge kæder, mens den anden forbinder cysteinrest nr. 20 i A-kæden og nr. 19 i B-kæden. A-kæden indeholder tillige sin egen svovlbro mellem cysteinresterne nr. 6 og 11.
Insulins molarmasse er 5.808 g/mol (5.808 Da) og molekylformlen er C257H383N65O77S6.

Skrevet i: Historisk kemi

 
 

Seneste nyt fra redaktionen

Nyt forskningsprojekt skal kaste lys over hidtil usete protein-processer

MedicinalkemiTop02. 02. 2023

Det Europæiske Forskningsråd kaster 65 mio. kr. efter et projekt, der vise de hidtil usete processer, der sker, når et virus-protein bider sig til et molekyle. Det kunne fx være et molekyle, som findes i medicin. Indtil nu er disse processer kun vist gennem computermodeller, men nu er håbet, at

LabDays melder om fuldt hus til kommende messe i Aarhus

AktueltBranchenyt01. 02. 2023

LabDays-messen, der finder sted den 13.-14. september, kan melde om, at man allerede nu har fuldt hus. 77 udstillere vil være på plads, når messen åbner i Aarhus. Den finder sted i Aarhus Congress Center. Her vil være selve fagmessen, hvor de besøgende kan se nyheder fra udstillerne. Det er både

Kaffe med mælk viser sig at have højst overraskende egenskaber

FødevarekemiTop31. 01. 2023

Kaffe med mælk er en af de mest basale drikke, som danskerne tyller i sig i spandevis i løbet af et år. Nu viser det sig, at kombinationen ikke bare er en hyggelig drik, men formentligt har en anti-inflammatorisk effekt på mennesker. Det tyder ny forskning fra Københavns Universitet i hvert fald

Pyrolyse og forgasning af plast får et skud for boven af amerikanske forskere

AktueltKlima og miljø30. 01. 2023

Genanvendelse af plastmaterialet via kemisk vej via pyrolyse og forgasning er ikke en farbar vej. Faktisk er de to løsninger, som ellers er meget populære i Europa, kun med til at forværre miljøproblemerne. I stedet er de velkendte mekaniske løsninger bedre, om end de heller ikke er uden

Dansk normaltid skrotter omsider GMT og kobler sig på UTC

Branchenyt30. 01. 2023

Med årtiers forsinkelse kommer dansk normaltid på omgangshøjde med den tid, som vi reelt har fulgt siden 1970´erne, nemlig koordineret universaltid (Coordinated Universal Time) eller blot UTC. Dansk normaltid er siden loven fra 29. marts 1893 om Tidens Bestemmelse fastsat ud fra ”Middelsoltiden

Valget af grønne biler har skubbet den samlede udledning i den gode retning

EnergiGrøn omstilling27. 01. 2023

Stadig flere private og virksomheder vælger at kigge mod elbilen. Og det kan allerede ses i den udledning, som en "bilårgang" udleder. Her skal årgang ikke forstås i forhold til bilen, men henviser i stedet til de biler, som blev nyregistreret i det pågældende år. Tal fra Bilstatistik viser, at

Ny datasimulering viser effekterne af en strategisk atombombe

Branchenyt27. 01. 2023

Vi ved godt, at kernevåben er altødelæggende i den nærmeste omkreds. Men hvordan skal man forholde sig, hvis man ikke lige står, hvor bomben slå ned. Det har et nyt studie forsøgt at klarlægge. Her har man taget supercomputere i brug, og målet er at få den bedste viden om, hvordan man bygger

Tyskland blev solens mester i 2022

Energi24. 01. 2023

Mængden af solenergi i EU voksede med næsten 50 procent i løbet af 2020. Det blev til i alt 41,4 GW, hvilket er nom til at forsyne over 12 mio. hjem med strøm. I 2021 blev der installeret 28,1 GW. Skal EU kompensere for den manglende russiske gas, må udbredelsen af solenergi dog ikke miste pusten

Endnu et biogas-anlæg er det 13. i rækken

Energi24. 01. 2023

Udbygningen af danske biogasanlæg blev meget synlig, da Lars Aagaard, Klima-, energi- for forsyningsminister, officielt kunne indvie Nature Energys 13. biogasanlæg i Danmark. Anlægget står i sønderjyske Kværs, og er faktisk allerede i drift, som Kemifokus tidligere har omtalt. Biogasanlægget

Forskningsprojekt skal sætte fokus på samarbejde mellem skoler og erhvervsliv

BranchenytTop24. 01. 2023

Skoler og erhvervsliv arbejder i stigende grad sammen. Ikke mindst siden loven om den åbne skole i 2017 er kommet til, er der sat gang i en mængde aktiviteter. Med stigende aktivitet følger som regel også flere udfordringer, og det gør sig også gældende i dette tilfælde. Det gælder bl.a. omkring

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis





Få fuld adgang til indlægning af egne pressemeddelelser...
Læs mere her

/Nyheder

  • DENIOS ApS

    Sådan tjekker du, om dit lithium-ion-batteri er defekt

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Omkostningseffektiv vakuumteknologi

  • MD Scientific

    Hydrophobic Interaction Chromatography for protein analysis – why, what, and how?

  • DENIOS ApS

    Her er det nye katalog: Dit opslagsværk til miljøbeskyttelse

  • Mikrolab Aarhus A/S

    Vil du gerne spare på dit elforbrug?

  • Kem-En-Tec Nordic

    Får du de ønskede resultater fra dine celletransfektioner?

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Seks trin til en skræddersyet vakuumløsning

  • DENIOS ApS

    Så er nyhederne for 2023 her: Få en oversigt over højdepunkterne

  • DENIOS ApS

    Sådan kan du få en op til 50% bedre lagerkapacitet

  • Holm & Halby

    Nyhed: Renrums Update ’23

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Nyt forskningsprojekt skal kaste lys over hidtil usete protein-processer

    02.02.2023

  • LabDays melder om fuldt hus til kommende messe i Aarhus

    01.02.2023

  • Kaffe med mælk viser sig at have højst overraskende egenskaber

    31.01.2023

  • Pyrolyse og forgasning af plast får et skud for boven af amerikanske forskere

    30.01.2023

  • Dansk normaltid skrotter omsider GMT og kobler sig på UTC

    30.01.2023

  • Valget af grønne biler har skubbet den samlede udledning i den gode retning

    27.01.2023

  • Ny datasimulering viser effekterne af en strategisk atombombe

    27.01.2023

  • Tyskland blev solens mester i 2022

    24.01.2023

  • Endnu et biogas-anlæg er det 13. i rækken

    24.01.2023

  • Forskningsprojekt skal sætte fokus på samarbejde mellem skoler og erhvervsliv

    24.01.2023

  • Sjællandske virksomheder sammen i forsøg på at gøre PtX billigere

    24.01.2023

  • Bedre indeklima kan øge arbejdsudbuddet med en halv store bededag

    24.01.2023

  • Forskningsmidler skal gøre os klogere på arvelig epilepsi

    23.01.2023

  • Nyt materiale kan skille tungt vand fra normalt vand ved stuetemperatur

    16.01.2023

  • Nu skal grøn for alvor blive klimavenlig – for dagens farver er det nemlig så langt fra

    16.01.2023

Alle nyheder ›

Læs Dansk Kemi online

Annoncering i Dansk Kemi

KONTAKT

TechMedia A/S
Naverland 35
DK - 2600 Glostrup
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk
Privatlivspolitik
Cookiepolitik