Frederick Banting & Charles Best

Veröffentlicht von: Onmeda-Redaktion

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Sir Frederick Grant Banting

Charles Herbert Best

Biographie

Frederick Banting und Charles Best sind die Entdecker des antidiabetischen Hormons Insulin. Innerhalb von nur vier Jahren lösten sie das Hauptproblem der Insulinisolierung und konnten die Anwendung im Humanexperiment erfolgreich abschließen. Sie schufen damit die Grundlagen für eine Therapie, die Diabetikern hilft, mit ihrer Krankheit leben zu können. 1923 erhielt Frederick Banting zusammen mit dem schottischen Physiologen John James Richard MacLeod (1876-1935) für "die Entdeckung des Insulins" den Nobelpreis für Medizin und Physiologie. Frederick Banting protestierte gegen die Preisaufteilung, denn er empfand sich und seinen Schüler und Assistenten Charles Best als die eigentlichen Entdecker des Insulins, zumal die praktische Durchführung der Experimente einzig ihrer beider Werk war. Banting teilte deshalb sein Preisgeld mit Best. MacLeod gab daraufhin ebenfalls eine Hälfte seines Anteils an den kanadischen Biochemiker James Bertram Collip (1892-1965) weiter, der ein grundlegendes Verfahren zur Reinigung des Insulins entwickelt hatte.

Diabetes mellitus ist seit dem Altertum bekannt, doch die Ursache blieb lange unklar. Die Therapie beschränkte sich im Wesentlichen auf diätetische Maßnamen. Erst in den 1890er Jahren war Diabetes mellitus als eine Erkrankung der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) erkannt worden, bei der ein (damals noch hypothetisches) Hormon fehlt. Dieses Hormon wird in den sogenannten Inselzellen produziert, die der deutsche Histologe Paul Langerhans (1847-1888) im Jahre 1869 entdeckt hatte (Langerhans - Inseln); der belgische Pathologe Jean de Meyer (1878-1934) gab 1909 den Namen "Insulin". In diesen Inselzellen wird der wichtigste Stoff für den Kohlehydratstoffwechsel gebildet; sein Ausfall führt zur Zuckerkrankheit mit Anstieg des Blutzuckers mit seinen lebensbedrohenden Folgerscheinungen. Heute weiß man, dass das Hormon von den Beta-Zellen in der Bauchspeicheldrüse produziert wird und vor allem für die körpereigene Regulierung des Glukosestoffwechsels und die Verwertung von Glukose notwendig ist. Wenn kein Insulin mehr produziert wird, muss die Zufuhr von außen erfolgen. Es wird geschätzt, dass in den Jahren zwischen 1889 und 1922 weltweit mehr als 400 Wissenschaftler damit beschäftigt waren, einen Pankreasextrakt zu reproduzieren und als Medikament verfügbar zu machen.

Der wohl erfolgreichste Erforscher des Pankreashormons vor Frederick Banting und Charles Best war dabei der deutsche Internist Georg Ludwig Zülzer (1870-1949). Er führte am 21. Juni 1906 die erste Injektion mit einem von ihm isolierten und von der Berliner Firma Schering hergestellten Pankreasextrakt namens "Acomatol" am Menschen durch. Allgemeinbefinden und Appetit des vorher abgemagerten und komatösen 50-jährigen Manns besserten sich ständig. Erst nachdem der Bestand des Präparats aufgebraucht war, verstarb der Patient. Weitere Versuche, vorwiegend an Hunden und Menschen, verliefen oft tödlich. Nachdem sich Schering zurückgezogen hatte, gab auch Zülzer seine Versuche auf. "Da irgendwie sichere Resultate trotz energischer Bemühungen (...) nicht vorliegen" war man in den Jahren nach dem 1. Weltkrieg auch in anderen Ländern der Ansicht, dass weitere Forschungen wenig erfolgreich seien. Dies war der Stand der Insulinforschung um 1921, als Frederick Banting und Charles Best ihre Experimente begannen.

Frederick Banting, das jüngste von sechs Kindern einer kanadischen Farmer-Familie, begann nach Abschluss der Hochschule das Studium der Theologie, wechselte aber bald zur Medizin, um Orthopäde zu werden und schloss das Studium 1916 an der Universität von Toronto mit dem Dr. med. erfolgreich ab. Während des 1. Weltkriegs war Banting als Militärarzt bei den alliierten Truppen in Frankreich tätig, erwarb sich Tapferkeitsauszeichnungen, wurde Hauptmann und kam nach einer Verwundung als Arzt an das Krankenhaus nach Toronto. 1920 ging er nach London (Kanada) und eröffnete hier eine orthopädische Praxis, die allerdings wenig Zulauf hatte. In seiner freien Zeit übernahm er daher Repetitionskurse an seiner früheren Alma Mater in Toronto und arbeitete sich in die Physiologie ein, wobei ihm besonders die Literatur zur Diabetes mellitus interessierte, an der ein Jugendfreund von ihm gestorben war. Dabei kam er zu der Annahme, dass die bisherigen Misserfolge bei den Isolierungsversuchen des Insulins darauf zurückzuführen seien, dass die Verdauungsenzyme des exokrinen Pankreas das (zu dieser Zeit immer noch hypothetische) Insulin bereits während der Isolierung angreifen und damit funktionsunfähig machten. Frederick Banting war der Ansicht, das Abbinden des Pankreaseingangs in der Nähe des Zwölffingerdarms (Duodenum) könnte ein Entweichen der exokrinen Pankreasfermente verhindern. Da er über kein geeignetes Laboratorium verfügte, trug er seine Idee Anfang 1921 MacLeod vor, der als führender nordamerikanischer Experte auf dem Gebiet des Kohlehydratstoffwechsels galt und Leiter des Physiologischen Instituts an der Universität von Toronto war. Frederick Banting bat MacLeod, ihm in den Sommermonaten die Benutzung eines Laboratoriums zu erlauben, und ihm einen seiner Studenten zur Verfügung zu stellen. MacLeod zweifelte zwar an den Erfolgsaussichten des bantingschen Konzepts, gewährte ihm jedoch den Laboraufenthalt in seinem Institut und auch einen studentischen Mitarbeiter.

Frederick Banting, 1891-1941

  • 1891: Geburt in Alliston (Ontario, Kanada)
  • 1916: Abschluss des Medizinstudiums
  • 1916-1918: Militärarzt bei den alliierten Truppen in Frankreich
  • 1920: Eröffnung einer orthopädischen Praxis
  • 1921-1922: Dozent für Pharmakologie an der Universität Toronto
  • 1922: Promotion an der Universität Toronto (Medical Doctor, M. D.)
  • 1923: Nobelpreis für die Entdeckung des Insulins
  • ab 1923: Professur an der Universität Toronto
  • 1934: Berufung in den Adelstand
  • 1941: Frederick Banting verstirbt am 21. Februar auf Neufundland

Dieser Mitarbeiter war Charles Best, der damit eine der seltenen Möglichkeiten erhielt, in jungen Jahren an einer epochalen medizinischen Entwicklung mitzuwirken. Best, Sohn eines kanadischen Arztes, hatte ab 1916 ebenfalls an der Universität von Toronto Medizin studiert, in den Kriegsjahren zeitweilig im Militärdienst als Sanitätsgehilfe gearbeitet, und war 1918 an die Universität zurückgekehrt, um seine Studien mit den Schwerpunkten Physiologie und Biochemie fortzuführen. Zwischenzeitlich arbeitete er als unbezahlter Mitarbeiter im Laboratorium von MacLeod. Als sein Lehrer ihn bat, für einige Monate Banting bei der Isolierung des Inselzellhormons zu unterstützen, sah Best eine Gelegenheit, sein zukünftiges berufliches Engagement zu erweitern.

Charles Best, 1899-1978

  • 1899: Geburt in West Pembroke (Maine, USA)
  • 1921: Bachelorabschluss in Physiologie und Biochemie an der Universität Toronto
  • ab 1921: Zusammenarbeit mit Frederick Banting
  • 1922: Entdeckung des Insulins (zusammen mit Frederick Banting)
  • ab 1932: Mitglied der "Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina"
  • ab 1941: Direktor des "Banting-Best-Instituts" für medizinische Forschung an der Universität Toronto
  • 1978 : Charles Best verstirbt am 31. März in Toronto

Ab Mitte 1921 begannen Frederick Banting und Charles Best, unter persönlichen finanziellen Opfern Extrakte aus der Bauchspeicheldrüse zur Behandlung des Diabetes mellitus zu isolieren. Den beiden gelang es, aus Drüsen toter Hunde und ungeborener Kälber einen Stoff zu produzieren, den sie für Insulin hielten. Am 30. Juli 1921 konnten sie damit erstmals den Blutzuckerspiegel eines pankreatektomierten Hundes nach intravenöser Injektion entscheidend senken. An unzähligen Tier- und Eigenversuchen testeten die beiden Forscher nicht nur die Wirksamkeit, sondern auch die Toxizität, die vor allem das Fremdeiweiß der Insulin-Extrakte verursachte.

Die erste Applikation an einem Patienten fand am 11. Januar 1922 statt, musste jedoch wegen toxischer Wirkungen abgebrochen werden.

MacLeod zog den renommierten Biochemiker Collip hinzu, der ein Verfahren zur Reinigung von Fremdeiweiß entwickelte. Das Insulin-Produkt erwies sich schon im Frühjahr 1922 als therapeutisch einsetzbar und effektiv. Der kanadische Pharmahersteller Lilly stellte es in größeren Mengen her und der klinische Siegeszug des Pankreashormons namens Insulin begann. Einer der ersten Nutznießer des neuen Wirkstoffs war der 13-jährige Leonhard Thomson in Toronto, der im Januar 1922 in die Toronter Universitätsklinik mit schweren Diabetesstörungen eingeliefert wurde, und der damit vor dem sicheren Tod gerettet wurde.

Die Reaktion auf die Entdeckung der kanadischen Forschergruppe war weltweit begeistert. In seltener Zügigkeit verlieh das Nobel-Komitee in Stockholm denn auch schon ein Jahr später den Nobelpreis. Ab Juli 1923 setzte auch in Deutschland eine fieberhafte Forschertätigkeit über die Eigenschaften und klinischen Einsatzmöglichkeiten des Pankreashormons ein. Schon im November des gleichen Jahrs empfahl das Deutsche Insulin-Komitee das Präparat der Firma Bayer in Elberfeld für die großtechnische Produktion.

Frederick Banting und Charles Best verzichteten auf jegliche patentrechtliche Einnahmen, was ihnen zusätzlichen Respekt und Anerkennung brachte.

Banting wurde in Kanada als einer der führenden Forscher populär und erhielt schon Ende 1923 eine Professur und wurde 1928 Nachfolger von MacLeod, der seinerseits eine Professur an der schottischen Universität Aberdeen übernahm. 1932 begründete die Universität von Toronto ein eigenständiges Forschungsinstitut, das den Namen Banting-Best-Institut erhielt und sich der Weiterentwicklung der Insulin- und Diabetes mellitus-Forschung widmen sollte. 1934 wurde Banting in den Adelstand berufen; auf der Höhe seines Erfolgs starb er als Militärarzt bei einem Flugzeugabsturz.

Charles Best erhielt 1929 ebenfalls eine Professur an der Universität Toronto. Nach Bantings Tod wurde er Direktor des Banting- und Best-Forschungsinstituts. Er bearbeitete vorwiegend Spezialgebiete der Muskel- und Sportphysiologie und des Kohlehydratstoffwechsels und war an vielen Einzelentdeckungen maßgeblich beteiligt. Im fortgeschrittenem Lebensalter litt er selbst an Diabetes mellitus.

Die Verabreichung von Insulin ist heute für Diabetiker eine unentbehrliche Selbstverständlichkeit. Allein in Deutschland leiden derzeit rund fünf Millionen Menschen an der Zuckerkrankheit; "insulinpflichtig" sind davon fast zwei Millionen Patienten. Die industrielle Herstellung von Insulin begann schon Ende 1923. Dabei waren die ersten Insulinpräparate noch einfache Extrakte aus Bauchspeicheldrüsen von Rindern, die auch andere pankreatische Hormone und Verunreinigungen enthielten. Infolge von Verschmutzungen und Immunreaktionen auf tierisches Eiweiß bestand auch später noch ein Restrisiko, bis 1982 erstmals menschliches Insulin entwickelt wurde. Dazu wurde die notwendige genetische Information in das Erbmaterial von Bakterien eingeschleust, die dieses Hormon produzieren. Damit bestand auch nicht mehr die Furcht vor einer weltweiten Insulinverknappung – immerhin benötigte man bisher jährlich etwa 50 Tiere für die Insulinbehandlung eines einzigen Patienten.

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