|
|
Redaktør: Teknisk ansvarlig:
|
|
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
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.
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
|
