Hjertefunnet ingen trodde på
Et knøttlite funn av en fysiker sprenger
rammene for vitenskapsparadigmer. Uten at noen har tatt notis
av det.
Energibalansen i hjertecellene var en dypt
- Jeg har funnet
den siste brikken
i et puslespill. |
bevart hemmelighet - inntil stipendiat Lars
Petter Endresen fant den. Han befinner seg mellom teoretisk
fysikk og fysiologi, doktorgradsstipendiat ved Institutt for
fysikk, og forsker på elektrofysiologien til enkeltcellene
i sinusknuten i hjertet. Etter å ha analysert en rekke
modeller av disse hjertecellenes pulseringer, fant han ut
at modellene som ble brukt var feil. Forskere innen feltet
hadde oversett noe vesentlig, nemlig at elektrisk ladning
og spenning ikke er uavhengige størrelser i fysikken.
Noen stående applaus fra sentrale forskningsmiljø
innen feltet, fikk oppdageren Endresen imidlertid ikke. Ingen
trodde på ham.
Fallhøyden kan være stor
for nye teorier. Det har stipendiat Lars Petter Endresen
fått merke. Ingen var villig til å tro at
hans oppdagelse kunne være sann.
|
Oppdaget energi
En liten bit av hjertet kalles sinusknuten.
Den inneholder en halv million celler som slår av seg
selv, og derfor kalles de pacemakerceller. Det spesielle med
disse cellene er at selv om de tas ut av hjertet og isoleres
vil de fortsatt slå dersom de tilføres næring.
Disse cellene er opphavet til at hjertemuskelen banker kontinuerlig.
Da Endresen tok fatt på kanin-hjertecellenes
pulsering, betraktet han en rekke matematiske modeller av
pacemakerceller. En superdatamaskin regnet ut simuleringene.
Så fant han et paradoks i disse modellene. Det virket
som om det var noe som var ubestemt - at det var noe som var
tilfeldig.
- Først var det ingen som trodde på
meg. Det tok tid før jeg og veilederen min skjønte
hva det var jeg hadde funnet. Etter hvert fant jeg feilen:
det var en variabel for mye i ligningene. Denne overflødige
variabelen berodde på en misforståelse, en manglende
innsikt, nemlig at ladning og spenning ikke er uavhengige
størrelser i fysikken. Dette gjorde det mulig å
sette opp et energiregnskap for en celle, hvor vi har en balanse
mellom elektrokjemisk arbeid og potensiell energi, på
samme måte som det er en balanse mellom kinetisk energi
og potensiell energi for en pendel. En ATP-drevet ionepumpe
i cellemembranen opprettholder den potensielle energien, den
er ansvarlig for at «pendelen» i hjertecellene
løftes tilbake til samme høyde for hvert hjerteslag.
- Jeg har funnet den siste brikken i et puslespill.
Det var en artig oppdagelse, forteller stipendiaten som har
publisert nok artikler til en hel doktorgradsavhandling.
Treg vitenskap
Da Endresen skulle publisere sine funn, erfarte
han at tverrfaglig forskning ikke går rett hjem i de
vitenskapelige tidsskriftene. Til å begynne med fikk
han høre at det sannsynligvis var feil det han hadde
funnet. Den første artikkelen Endresen og veilederen
skrev ble ikke anerkjent.
Det tok ham tre år og flere reiser ut
i verden, før han endelig lyktes å overbevise
forskningsmiljøet om oppdagelsen.
- Det var kanskje litt for mye intuisjon som
lå i den første artikkelen. Vi kjente godt til
de teoretiske betrakningene som lå til grunn for vår
oppdagelse, men vi klarte ikke å argumentere godt nok
for det. Én ting er å forstå modeller.
En annen ting er å kunne kommunisere dem, markedsføre
dem. Oppdagelsen min berører også den medisinske
forskningen og biologien. Dette er en stor tradisjon vi ikke
bare kan vippe av pinnen sånn uten videre, sier Endresen.
- Det som irriterer meg med vitenskapen er at
det tar så lang tid før man når inn med
ny viten. Da jeg fant noe som ingen hadde funnet tidligere,
ble jeg først møtt med mistro, sier Endresen.
Han trekker fram det gode forskningsmiljøet han befinner
seg i, og den gode datakompetansen ved Tungregneprosjektet
ved NTNU, som viktige årsaker til at man kan komme til
bunns i fysikkens verden.
- Jeg er omringet av flinke folk her, sier Endresen.
Medisinsk gevinst
Endresen er fysiker og holder på med grunnforskning.
Han har derfor ingenting med medisinsk forskning å gjøre.
Likevel er ikke tanken for et tverrfaglig samarbeid helt fjern
- Fysikere vil kanskje mer og mer komme på
banen når det gjelder medisinsk forskning. Vi er inne
i et paradigmeskifte hvor fysikken tar over områder
som biologien og medisinere har dominert alene. Slik det er
nå samarbeider ikke teoretisk fysikk med klinisk medisin.
Derfor får ikke slike oppdagelser noen innvirkning på
medisinsk forskning, skjønt jeg ser for meg at vi kunne
ha samarbeidet - min forskning kunne vært en del av
et større prosjekt, sier stipendiaten. Han viser til
Oxford hvor forskere innen elektrofysiologi holder på
med å lage store matematiske modeller av hjertet. Med
disse datamodellene simulerer de hele hjertet. Slik får
de innsikt i hvordan hjertet fungerer. Målet er å
lage en så god modell for hjertet, at de kan teste ut
medisin og medikamenter på et hjerte som simulerer hjertearrytmier
- hjerteflimmer og avvik.
Endresens oppdagelse vekker liten oppsikt i
forskningsmiljøet, og ringvirkningene utover dette
er det så som så med. Verden ser ut til å
klare seg uten denne hemmeligheten godt gjemt i hjertet, skjønt
Endresen gjerne vil fortelle verden om den.
KAREN ANNE OKSTAD
FOTO: KENNETH AAR