Jernes hjerne gjorde immunologien til en teoretisk videnskab
PORTRÆT: Den biomedicinske forsker Niels Jerne gjorde ingen opdagelser i traditionel forstand, men til gengæld udtænkte han de grundlæggende teorier om immunsystemets funktion. Det var som teoretiker, han fik Nobelprisen i medicin.
Niels Kaj Jerne immunologi Nobelpris 1984

Niels Kaj Jerne var en foregangsmand inden for immunologi. I 1984 blev han belønnet med en Nobelpris for sin banebrydende indsats. (Foto: Nobelprize.org)

Historien kort
  • Niels Jerne var en rodløs, romantisk studerende, der ikke just lignede en fremtidig stjerneforsker i sine unge år.
  • En af sine banebrydende teorier fik han, med egne ord, som en åbenbaring.
  • Jerne tænkte i helheder og analogier og var ikke bange for at lade sig inspirere af andre videnskaber. Eksempelvis brugte han dele af sin nobelforelæsning på at diskutere sproget som en analogi til og forklaringsmodel for immunologien.

Immunologi er læren om menneskers og dyrs immunsystem, om hvordan deres organismer forsvarer sig imod – bliver immune over for – angreb fra fremmedartede bakterier, vira og parasitter. Uden et sådant forsvar på celle- og molekylniveau ville vi ikke leve.

Selv om immunologien har sine rødder i 1800-tallet, var det først i perioden efter 2. verdenskrig, at den udviklede sig til en biomedicinsk videnskab med et stærkt eksperimentelt og teoretisk fundament.

I denne udvikling var den danske læge Niels Kaj Jerne foregangsmanden, der skabte det store udsyn og de teoretiske rammer. I 1984 blev han belønnet med en Nobelpris for sin banebrydende indsats.

Den var, som det blev fremhævet ved prisoverrækkelsen i Stockholm, først og fremmest præget af hans 'visionære teorier' om immunologien.

LÆS OGSÅ: Sådan fungerer immunforsvarets hukommelse

En fremmedgjort bohemes kringlede vej til videnskaben

Niels Jerne var livet igennem kosmopolit. Ganske vist stammede hans familie fra Fanø, men han blev selv født i London, hvor faderen havde en industrivirksomhed. Og da han i 1928 tog sin studentereksamen, var det i Holland, uden at han da havde den fjerneste tanke om en forskerkarriere.

Han følte sig som en rodløs, romantisk sjæl. Først efter et par år som kontorelev i et banankompagni påbegyndte han studier i kemi og fysik ved universitetet i Leiden. Det blev nu ingen succes, og nogen eksamen kom der ikke ud af det.

I næste omgang forsøgte unge Jerne sig som medicinstuderende i København, hvor han det meste af tiden beskæftigede sig med alt muligt andet. Litteratur, kunst, restaurationsbesøg og fritsvævende diskussioner fandt han mere interessante. Ikke desto mindre fik han ansættelse som assistent ved Statens Seruminstitut, hvor han fik sit første indblik i vacciner, sera og immunologi.

Først i 1947, som 36-årig, fik Jerne sin medicinske embedseksamen. Fire år senere erhvervede han sig doktorgraden på en afhandling, der bl.a. udmærkede sig ved dens brug af statistik til behandling af forsøgsresultater. Emnet var de kemiske forhold vedrørende dannelsen af de antistoffer, der findes i serum og som beskytter kroppen mod infektioner.

Jerne var nu, unægteligt noget forsinket, på vej mod en forskerkarriere og følte sig for første gang som immunolog. Denne første fase af hans videnskabelige udvikling blev stimuleret af det frugtbare og internationale forskningsmiljø, der var på Statens Seruminstitut.

LÆS OGSÅ: Virussets våben er blevet skilt ad

Det første gennembrud: Dannelse af antistoffer

Jerne indskrev sit navn i immunologiens historie, da han i 1955 foreslog en helt ny teori for, hvordan antistoffer dannes. Han kom på ideen en sommeraften i 1954 i en form for intuitiv indsigt, eller hvad han selv kaldte en åbenbaring.

Den herskende opfattelse havde i lang tid været, at antistoffernes karakter blev bestemt af det indtrængende fremmedstof (et 'antigen'), som aktivt virkede som en slags skabelon for det pågældende antistof. Man talte om instruktionsteorien, fordi antigenet på en måde gav instrukser om, hvilket antistof der skulle dannes.  

Jerne brød sig ikke om instruktionsteorien, som, han mente, var direkte 'usmagelig'. Ifølge hans alternative teori fandtes der allerede et stort lager af tilfældigt dannede antistoffer hos hvert individ.

jernes_hjerne_gjorde_immunologien_til_en_teoretisk_videnskab

Immunologi er læren om menneskers og dyrs immunsystem, om hvordan deres organismer forsvarer sig imod – bliver immune over for – angreb fra fremmedartede bakterier, vira og parasitter. (Foto: Shutterstock)

Antigenet bestemte ikke det dannede antistof, men viste sig blot at passe med et allerede eksisterende antistof blandt de umådeligt mange af dem. Som Jerne senere bemærkede, var der tale om et slags molekylært puslespil.

Med tydelig henvisning til darwinismen betegnede Jerne sin teori som en 'naturlig selektionsteori'. Ligesom der hos Darwin var et element af tilfældighed i arternes udvikling, sådan var der hos Jerne en lignende tilfældighed ved dannelsen af antistoffer.

Blandt hans argumenter for den nye teori var forsøg, der viste eksistensen af bestemte antistoffer, selv om organismen ikke havde været i kontakt med et tilsvarende antigen. Sådanne naturlige antistoffer burde ikke findes efter instruktionsteorien.

LÆS OGSÅ: Teknologisk landvinding kan skabe vacciner mod kræft, astma og malaria

Fra modstand til accept og anerkendelse

Portrætter af danske nobelpristagere

Videnskabshistoriker Helge Kragh har de seneste lørdage skrevet en række portrætter af kendte og knap så kendte danske forskere, som har udført uovertruffen grundforskning og er blevet belønnet med Nobelprisen for det. 

Dette er det sidste portræt i serien. Læs tidligere portrætter om Henrik DamNiels BohrAage Bohr & Ben MottelsonJens Christian SkouNiels FinsenJohannes Fibiger samt August Krogh ved at klikke på navnene.

Jernes teori om naturlig udvælgelse af antistoffer mødte i starten nogen modstand, især fordi den syntes uforenelig med centrale dele af molekylærbiologien, især vedrørende strømmen af genetisk information i cellen.

Efter et par år blev teorien udviklet i en anden version af den australske immunolog Macfarlane Burnet, hvor udvælgelsen foregår på celleniveau og ikke på det molekylære niveau, Jerne havde forestillet sig. Dermed forsvandt molekylærbiologernes indvendinger, og den nye version blev snart accepteret. Jerne selv vedblev dog livet igennem med at foretrække sin oprindelige teori.

Under alle omstændigheder betød selektionsteorien for antistoffer, at Jerne omkring 1960 havde opnået international anerkendelse som en førende teoretiker inden for den immunologiske videnskab.

LÆS OGSÅ: Bakterier skruer op og ned for deres immunforsvar

En rodløs kosmopolit finder sin hylde

På det tidspunkt havde Jerne sagt farvel til København for at arbejde som videnskabelig medarbejder på en afdeling af WHO (World Health Organization) i Genève. I 1962 blev han tilbudt og accepterede et professorat ved universitetet i Pittsburgh, USA.

Også en stilling ved sit alma mater, Københavns Universitet, blev han tilbudt, men han takkede nej. Jerne var ikke blot kosmopolit, han var også noget af en rullesten. Efter fire år i Pittsburgh vendte han tilbage til Europa, hvor han blev direktør for Paul Ehrlich-instituttet i Frankfurt am Main, men også i denne stilling blev han kun et par år.

I 1968 fik han et tilbud, han ikke kunne nej til. Den store lægemiddelkoncern Hoffman-La Roche ville skabe et stort institut i Basel for immunologisk grundforskning og tilbød Jerne at planlægge og lede instituttet. Det gjorde han med stor succes indtil 1980, hvor han gik på pension.

LÆS OGSÅ: Danske forskere finder spritny forsvarslinje i immunforsvaret

Visionære teorier for immunsystemet

Tiden i Basel blev ikke blot brugt til at opbygge og udvikle instituttet til et førende center for immunologi, Jerne fortsatte med betydningsfulde teoretiske bidrag til forståelsen af immunsystemet. Han havde i nogen tid været interesseret i det genetiske grundlag for opkomsten af de mange forskellige slags antistoffer.

I 1969 fremsatte han en teori om emnet, der desuden var i stand til at forklare, hvorfor en organisme ikke danner antistoffer mod sine egne celler og proteinmolekyler. Hvordan kan organismen skelne mellem 'selv' og 'ikke-selv'?

Jernes såkaldte somatiske mutationsteori delte vandene, idet nogle immunologer accepterede den, mens andre afviste den.

LÆS OGSÅ: Bliver vi tiltrukket af et godt immunforsvar?

Hvad skal vi med grundforskning?


Videnskab.dk sætter fokus på grundforskning.

Vi tager dig med helt ind i maskinrummet af grundforskningen og finder ud af:

  • hvad skattekronerne går til,
  • hvilke projekter der bliver lavet,
  • hvem der står bag og
  • hvad vi historisk set har fået ud af grundforskning.

Se hele temaet om grundforskning

Jerne delte vandene

Den sidste af Jernes immunologiske teorier var måske også den mest radikale, abstrakte og ambitiøse. I en artikel fra 1973 foreslog han en generel teori for regulering af immunsystemet, som han nu opfattede som et komplekst netværk af organismens antistoffer og deres anti-antistoffer.

Netværket ville stræbe mod en dynamisk ligevægtstilstand af omtrent samme art, som den kendes fra kemiske ligevægtsprocesser. Som et resultat heraf ville der udveksles information i immunsystemet på omtrent samme måde, som det sker i centralnervesystemet. Det netværk, Jerne forestillede sig, var kognitivt i den forstand, at det lærte at reagere på ændringer i løbet af individets levetid. 

Jerne havde stor tiltro til sin netværksteori, der i løbet af et årti også vandt udbredelse blandt mange immunologer. Den var visionær og tiltrækkende, og den viste sig at være en dynamo for nytænkning inden for immunologien. Men var den også sand?

Enkelte immunologer opfattede teorien som mere filosofisk end videnskabelig, og derfor afviste de den. Endnu engang delte Jerne vandene.

LÆS OGSÅ: Immunforsvaret skal til kamp mod kræftens akilleshæl

Immunologi og sprogvidenskab

Jernes tildeling af Nobelprisen i 1984 var forventet, og det var ukontroversielt, at han delte den med to andre immunologer, en tysker og en argentiner.

Alligevel var prisen til Jerne speciel, da den blev givet for teoretiske, og ikke eksperimentelle eller kliniske fremskridt. Jerne havde strengt taget ikke opdaget noget, men til gengæld havde han tænkt noget. Og modsat andre immunologer tænkte han i helheder.

Jernes nobelforelæsning 8. december var på flere måder overraskende, ikke mindst fordi den i væsentlig grad drejede sig om sproget som en analogi til, og forklaringsmodel for, immunologien.

ForskerZonen

Denne artikel er en del af ForskerZonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde. Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

ForskerZonen er støttet af Lundbeckfonden.

Jerne havde i lang tid interesseret sig for sprogvidenskaben og mente, at flere af denne humanistiske videnskabs begreber kunne bruges i immunologien. Således talte han om antigenets 'sætninger', hvoraf nogle var meningsfulde og andre ikke.

Den syntetiske tænker Niels Jerne var glad for analogier.

LÆS OGSÅ: Vigtige brikker i puslespillet om kroniske infektioner er fundet

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om Goliath-frøen, som du kan se på billedet herunder.