Niels K. Jerne - en intuitiv forsker

Publiceret Juli 2000

I dette portræt af immunologen og Nobelpristageren Niels K. Jerne (1911-1994) fremhæver Thomas Söderqvist Jernes intuitive tilgang til forskningsarbejdet.  "Målsætningen med (biologiske) eksperimenter er at opnå resultater, der sanktionerer og legitimerer intuitionens erobringer", skrev Jerne en gang.  Men denne romantiske tilgang havde en bagside.  Jerne ville leve et usædvanligt liv, men han betalte for sin stræben ved at forblive en vandringsmand, der hele tiden søgte at undslippe ansvaret for sit eget liv og omsorgen for andres.

Niels K. Jerne i studerkammeret i 1940'erne
Niels K. Jerne i studerkammeret i 1940'erne.
Oliemaleri af Tjek Jerne.

Det er blevet sagt om Niels Jerne, at han var "den mest intelligente nulevende immunolog", ja endda "en af dette århundredes mest intelligente biologer".  Selv hans skarpeste kritikere i 1970'erne og 1980'erne betegnede ham som "den dominerende skikkelse" indenfor immunologien, og for de fleste var han selvskreven som modtager af Nobelprisen i medicin eller fysiologi.  "Dit navn er synonymt med moderne immunologi", skrev en kollega da nyheden kom i oktober 1984; "teoretikernes konge er omsider blevet kronet", udbrød en anden.  Det var den almindelige opfattelse, at den aldrende Jerne burde have haft prisen mange år tidligere: "Hvorfor var de så lang tid om det?", spurgte man.

Der er nok ingen tvivl om at Niels Jerne - eller 'Taj', som mange af hans danske venner og kollegaer kaldte ham - var en værdig modtager af Nobels prestigefyldte medicinpris.  Grunden til at Jerne først fik prisen som 73-årig var ikke så meget, at der blev sået tvivl om hans egnethed, men snarere at han var en "Spätzünder", en som tændte sent i livet.  Det hele begyndte i London i december 1911, da den udenlandsdanske opfinder Hans Jessen Jerne og hans hustru Else Marie fik deres fjerde og næstsidste barn.  Nogle år senere flyttede familien til Holland, hvor faderen blev direktør for et frysehus i Rotterdam, og hvor Niels gik i skole og efterhånden fik hollandsk som sit førstesprog.  Som 16-årig handelsstudent i 1928 anede han ikke hvad han ville med sit liv, så faderen ordnede en plads for ham som kontorelev i Elders & Fyffes banankompagni.  Der blev den unge mand i tre år.  Men trangen til at "være intellektuel, hvilket min far ikke var" blev tydeligtvis for stor, så i 1931 fik sønnen lov at begynde på kemistudiet ved Universiteit te Leiden.

Universitetsstudiet blev en fiasko.  I stedet for at lære sig kemi brugte Niels dagene til at læse filosofi og moderne skønlitteratur og aftenerne og nætterne til at diskutere livet og døden over et par krus godt hollandsk øl.  I 1934 gjordes der et nyt forsøg.  Niels blev sendt til København for at læse til læge - men også det gik galt.  Kærligheden kom i vejen, og et år senere stod han med en ung smuk hustru, den sudetertyskfødte kunstnerstuderende Ilse Wahl, bedre kendt på Kunstakademiet som ?Tjek?, og et nyfødt barn.  Han måtte se sig om efter et arbejde.  De næste fire år var Niels engageret i faderens firma, og først i 1939 gik denne med til at førsørge den unge familie og dermed lade sønnen fortsætte med at studere medicin.

I 1943 fik Niels Jerne, nærmest rent tilfældigt, ansættelse som assistent hos Johs. Ipsen ved Standardiseringsafdelingen på Statens Seruminstitut.  Han skulle egentlig fungere som korrespondent, men brugte det meste af tiden til at sætte sig ind i de serologiske teknikker og ikke mindst de anvendte biostatistiske metoder og skrev sin første videnskabelige artikel sammen med Ipsen.  Samtidigt gik han til forelæsninger og klinik - og udviklede sine evner som kvindeforfører.  Det sidste fik tragiske konsekvenser.  I 1945 begik Tjek selvmord og efterlod sin mand alene med to små drenge.  Først to år senere, som 36-årig, blev Jerne endelig færdig med sit lægestudium og sin hospitalsturnus.

I mellemtiden var Ipsen blevet afløst af Ole Maaløe (se BioZoom nr 1, 2000) som leder af Standardiseringsafdelingen.  Maaløe og Jerne fungerede godt sammen og var enige om at overlade så meget som muligt af rutinearbejdet til afdelingens laboratorietekniker, Jens Ole Rostock, for i stedet at hellige sig hver deres forskningsopgave.  Medens Maaløe var blevet bidt af bakteriofaggenetik og hurtigt bevægede sig i retning af den fremvoksende molekylærbiologi, så holdt Jerne fast ved serologien; han var blevet fascineret af reaktionen mellem difteritoksin og difteriantitoksin (difteriserum), især den kendsgerning, at et serum fra et tidligt stadium i immuniseringsforløbet reagerede langsommere end et serum taget efter lang tids immunisering med toksin.  Han havde en mistanke om, at reaktionen kunne beskrives som en ganske normal kemisk ligevægtsreaktion, og brugte tre år - akkompagneret af et flittigt natteliv i bohememiljøet omkring Minefeltet og i Nyhavn - med at matche de teoretisk afledte reaktionskurver med empiriske forsøgsresultater.  Resultatet blev at han kunne kvantificere difteriserumets (dvs. antistoffets) aviditet (dvs. bindingsevne) til difteritoksin (dvs. antigenet).  Disputatsen,  A Study of Avidity (1951), blev meget rost som et forbillede for hvordan man kunne kombinere matematisk indsigt med eksperimentel dygtighed.

Niels K. Jerne, Ole Maaløe og Georg Rasch i 1951
Niels K. Jerne, Ole Maaløe og Georg Rasch ved Jernes disputatsforsvar i September 1951. Ukendt tegner.

Det resultat, der interesserede Jerne mest, var den store forskel i aviditet mellem tidlige og sene (hyperimmune) sera og fremfor alt den såkaldte "booster-effekt", dvs. at den første indsprøjtning af antigen giver ophav til små mængder serum af lav aviditet, medens den næste indsprøjtning leder til en meget stærkere respons og til produktion af serum af høj aviditet.  Hvad foregik der her? For at få et svar på det spørgmål måtte Jerne forlade det biologiske assay-system han hidtil havde brugt til at følge reaktionen mellem difteriserum og difteritoksin.  Systemet, der målte overskuddet af toksin i reaktionsblandingen i form af størrelsen af den betændelse som en dråbe af reaktionsblandingen fremkaldte på ryghuden af en barberet kanin, var simpelthen ikke følsomt nok til at han kunne følge aviditetsændringerne i de tidligste stadier af immuniseringsforløbet.  Inspireret af Maaløes nye bakteriofaggenetiske interesse og besøgende amerikanske gæsteforskere, heriblandt kemikeren Gunther Stent og den unge genetiker James D. Watson, senere kendt som "DNA og HUGO"-Watson, fik Jerne ideen til at bruge reaktionen mellem bakteriofager (antigen) og antifagserum (antistof) som et meget mere følsomt målesystem.  Ved hjælp af dette system - og afbrudt af andre forsøg med bakteriofager og af en lang rejse som WHO's standardiseringsekspert til Sydøstasien - fortsatte Jerne med at studere antigen-antistof-reaktionens kinetik.  Som han selv udtrykte det: "Hvordan fanden bliver de dannet, de her antistoffer?"

I sommeren 1954 gjorde Jerne en iagttagelse der "gjorde et dybt indtryk" på ham, nemlig at der i kaniner, som ikke var blevet sprøjtet med antigen (bakteriofag T4), tilsyneladende alligevel fandtes små mængder præformerede, specifikke T4-antistoffer, og kort tid efter formulerede han den teori - selektionsteorien for antistofdannelse - som skulle indskrive hans navn i videnskabshistorien.  I stedet for, som hidtil, at se dannelsen af specifikke antistoffer som en instruktionsprocess, foreslog Jerne, at man skulle betragte den som udtryk for molekylær selektion, analogt til darwinistisk naturlig selektion.  Ifølge teorien "udvælger" de indtrængende antigenmolekyler netop den slags præformerede, specifikke antistofmolekyler som "passer" til antigenet, og som resultat heraf producerer organismen flere af samme slags.  Jerne beskrev selv opdagelsesprocessen som en slags åbenbaring.  En aften var han på vej hjem fra Seruminstituttet til Amaliegade, og inden han havde passeret Knippelsbro havde han, påstår han, løst problemet - "booster"-effekten og aviditetsfænomenet havde fået sin forklaring.  I min Jerne-biografi spiller denne begivenhed en central rolle, men i stedet for at acceptere den som en åbenbaring viser jeg, med udgangspunkt i det rige arkivmateriale som Jerne har efterladt, og som nu ligger på Det Kongelige Bibliotek, at opdagelsen kan forklares som en kombination af rationel tænkning, og hvad jeg kalder en "metaforisk projektion" af hans verdensbillede og emotionelt farvede livserfaringer.  Også intuitionen har sin logik.

Selv om selektionsteorien et år senere blev publiceret i Proceedings of the National Academy of Sciences blev den ikke et umiddelbart hit.  Jerne blev mødt af en del modstand fra både amerikanske og danske immunologer, og delvist i skuffelse over reaktionen søgte han andre græsgange.  Han fik jobbet som forskningschef på WHO's standardiseringsafdeling i Genève - et arbejde som nok passede bedre til det multikulturelle storbymenneske end Seruminstituttets lille laboratorium ude på Amager Fælled.  Her fik han ikke bare mulighed for at rejse Europa tyndt på jagt efter trestjernede Michelin-restauranter, han fik også mulighed for at udvikle sine talenter som visionær forskningsadministrator og søsatte i begyndelsen af 1960'erne et stort WHO-program for international videreuddannelse af immunologer.

I mellemtiden var selektionsprincippet atter kommet i søgelyset, især på grund af den australske immunolog Macfarlane Burnets modifikation (1957) af Jernes teori til den såkaldte klonselektionsteori, hvor den selekterede enhed udgøres af kloner af lymfocytter med præformerede antistofmolekyler som receptorer istedet for de frie, cirkulerende antistofmolekyler, som Jerne havde opereret med.  Burnets teori fejede en af indvendingerne imod Jernes teori, nemlig at den var i modstrid med molekylærbiologiens Centrale Dogme, af bordet, og den blev derfor i løbet af få år accepteret som immunologiens grundteori.  Klonselektionsteorien blev hjørnestenen i hvad man har kaldt "den immunbiologiske revolution", og Jerne blev som følge heraf snart kendt som en af immunologiens ledende teoretikere.

Karikatur af Jerne
Karikatur af Jerne. Inger Eidem.

Til Jernes ry som teoretiker blev der nu snart lagt beviser for hans eksperimentelle innovationskraft.  I 1962 blev han kaldet til professor i medicinsk mikrobiologi ved University of Pittsburgh, og kort derefter udviklede han en ny metode til at identificere og tælle antistofproducerende celler, en sådan set enkel kombination af to gammelkendte teknikker: den mikrobiologiske plaque-teknik og Wassermanns hæmolytiske komplementfikseringsprincip.  Jernes plaque-teknik blev hurtigt en standardmetode på immunologiske laboratorier verden over, og den lille artikel i Science (1963) fik på kort tid status som en "citation classic".  Selv brugte han metoden for, sammen med sine medarbejdere, herunder hans første og eneste ph.d.-studerende, at studere den tidlige immunrespons, et flerårigt forskningsprojekt som dog aldrig gav særligt interessante resultater.

Jerne var nu blevet international superstar og kunne i de følgende år vælge og vrage mellem tilbuddene.  I 1964 blev han indstillet til professoratet i almen patologi og bakteriologi i København, men takkede nej, dels på grund af den forholdsvis lave løn, dels på grund af undervisningsbyrden, men også, som han udtrykte det, fordi han ikke ville vende tilbage til "scenen for [sit] tidligere liv".  Én af de ting som afskrækkede ham var sandsynligvis eksistensen af hans anden hustru, Adda, som han havde udviklet et dæmonisk forhold til i midten af 1940'erne, men som han nu var begyndt at retouchere væk fra sin officielle levnedsbeskrivelse.  Efter mange overvejelser takkede han også nej til et favorabelt tilbud fra Harvard Medical School, og valgte til sidst, sammen med sin tredje hustru, Alexandra, at flytte til Frankfurt for at blive direktør for Paul-Ehrlich-Institut.  Den officielle begrundelse var at han ville "udvikle og modernisere immunologisk forskning i en region [Europa], hvor denne havde været forholdsvist negligeret i de sidste årtier"; mere uofficielt håbede han på at "skabe lidt røre i tysk immunologi".

Frankfurt blev dog bare en parentes og en base for et utal af rejser og konferenceforedrag.  Jernes mest kendte fremtræden i disse år var afslutningsforedraget ved Cold Spring Harbor-symposiet om "Antibodies" i sommeren 1967, hvor han på baggrund af de mange oplæg opsummerede hele immunologiens situation i spændingsfeltet mellem studier af cellulære mekanismer og studier af immunglobulinmolekylets struktur under overskriften "Waiting for the End".  I den slags foredrag og artikler fremstod Jerne som immunologiens visionære intellektuelle, som den, der mere end nogen anden, formåede at løfte diskussionerne op over den eksperimentelle hverdags niveau.

Kun et år senere blev Jerne kaldet af den multinationale lægemiddelskoncern Hoffman-La Roche til at opbygge et nyt internationalt forskningsinstitut i Basel.  Jerne fik et par hundrede millioner schweizerfranc at disponere over i den første femårsperiode og fik stort set frit valg med hensyn til instituttets opbygning, organisation og rekruttering af medarbejdere.  Basel Institut für Immunologie stod færdigt i 1971 med et personale på ca. 150 personer og blev i 1970'erne og 1980'erne et valfartssted for unge immunologer, ikke mindst fra de nordiske lande.  En væsentlig grund til Baselinstituttets popularitet var den flade organisationsstruktur, de økonomiske ressourcer, 'medlemmernes' absolutte forskningsfrihed og den aura der omgav stedet - "en tænkningens katedral", som en af dem har formuleret det.

Allerede i planlægningperioden havde Jerne kæmpet med et fundamentalt immunologisk problem, nemlig hvordan repertoiret af de specifikke, præformerede lymfocytter (i Burnets teori) bliver dannet.  Skete det allerede i genomet, så at hvert specifikt antistofmolekyle krævede hver sin gensekvens, eller foregik udviklingen af specificiteten under en eller anden form for cellemodning?  Jerne fandt en mulig løsning i sommeren 1969, da han formulerede den såkaldte somatiske mutationsteori ved at kombinere en hypotese om dannelsen af antistofrepertoriet med en hypotese om opkomsten af immunologisk selv-tolerance.  Repertoiret opstod, hævdede han, under embryonaludviklingen, ved at organismen undertrykker de celler der udtrykker gener som koder for antistoffer mod selvet; herved opstår dels selv-tolerance, dels mutanter, der genererer antistofdiversitet.  I en senere artikel fra 1971 postulerede han at denne process foregik i thymus, som altså skulle fungere som en slags mutantgenerator.  Den somatiske generationsteori skabte en hel del diskussion blandt immunologer, men spørgsmålet om forholdet mellem "germ-line"- og "somatic mutation"-teorier forblev kontroversielt indtil midten af 1970'erne, da Susumu Tonegawa på Baselinstituttet løste problemet med sin elegante "genlotteri"-teori, som han fik Nobelprisen for i 1987.

På samme måde som Jerne havde oplevet, at selektionsteorien var kommet til ham som en intuitiv indsigt, beskrev han formuleringen af den somatiske mutationsteori som en lignende intuitiv begivenhed.  "Jeg havde en fornemmelse af, at der lå en god ide et eller andet sted, selvom jeg ikke rigtigt vidste, hvad det var", skrev han til vennen Stent, og fortsatte:

"Faktisk var jeg meget nervøs, holdt op med at spise, skrive, etc. indtil jeg d. 20 juli vidste, hvad jeg ønskede at forstå - ligesom en træstamme, der langsomt dukker frem i overfladen af en sø".

Også den næste teori, den såkaldte idiotypiske netværksteori for immunsystemet, som Jerne første gang publicerede i det populærvidenskabelige tidsskrift  Scientific American i 1973 var et resultat af en lignende form for intuitiv kombination af forskellige idéelementer.  For det første begrebet "idiotype", som var blevet foreslået ti år tidligere efter opdagelsen af, at individuelle kaniner, der immuniseres med et og samme specifikke antigen, ikke producerer eksakt samme slags antistofmolekkyler, men individuelle molekylrepertorier.  For det andet begrebet "selvregulerende, kybernetisk system", som Jerne lånte fra kybernetikken og systemteorien.  Og for det tredje ideen om at reaktionen mellem antistoffer og antigener kunne betragtes semiotisk, som en slags ?genkendelse?.

Med netværksteorien kulminerede Jernes godt femten år gamle argument for den væsentlige rolle, som frit cirkulerende antistoffer, efter hans mening, spiller i immunsystemet.  Også længe efter at Burnet havde modificeret Jernes selektionsteori til klonselektionsteorien, havde Jerne stædigt holdt fast ved, at cirkulerende, præformerede antistoffer, spiller en selvstændig rolle ved siden af lymfocytterne.  I netværksteorien har disse frie antistoffer på det nærmeste en hovedrolle, idet de udgør størstedelen af den samlede mængde "interne billeder" i det idiotypiske netværk.  "Jeg tror derfor stadig, at min oprindelige 'Natural Selection Theory' var bedre", skrev Jerne lige før sin død.

Netværksteorien skabte også kontroverser.  En lang række, ikke mindst skandinaviske, immunologer var begejstrede, medens andre mente at den var uholdbar; den var uvidenskabelig, fordi den ikke kunne efterprøves empirisk, mente nogle.  Men Jerne var ligeglad:

"Videnskaben består ikke bare i en akkumulerende serie af falsificerbare påstande, som eksperimentalisterne derpå søger at falsificere, men også, og især, i en forestillingsevne: en udvikling af begreber og nye perspektiver, der ændrer synsmåden og arten af påstande, diskussioner og eksperimenter".

Dette citat er typisk for Jernes stil som videnskabsmand.  Igennem hele sit liv var han fascineret af ideer, gerne filosofiske ideer, og han så store ligheder mellem kunstnerens og forskerens arbejde.  I juli 1943, da han lige var blevet ansat på Statens Seruminstitut og gik og funderede over om han skulle kaste sig ind i videnskabens verden, skrev han til Tjek at han tøvede med at beskæftige sig med den slags forskning, de fleste af hans kollegaer bedrev ude på instituttet:

"At bruge sin Tid til den krævende Opgave at sætte sig ind i en Tankebygning, som andre har bygget op til Fuldkommenhed i Forvejen; at udfolde denne Del af sit Liv som Dilettant i perifere Abstraktioner, medens det pulserende purpurrøde Blod i Aarene og Følelserne i Sindet maa passe sig selv til 'senere'".

Nej det var det skabende, kunstneriske aspekt af videnskaben der lokkede ham:

"At kunne trykke sin Personlighed som et Stempel i Farver og Form; at kunne lade Naturen spejle sig i Dybden af min egen Sjæl ... at skabe netop den Form der er rede til at modtage Præget af en Selv.  At kunne rette sin Vilje mod at genskabe sig selv, i Harmoni med Naturen".

Denne beskrivelse af idealtilværelsen som kunstner blev de facto også en programerklæring for Jernes liv som forsker.  Gang på gang henviste han til betydningen af den skabende fantasi i forskningen - feks. da han på en konference i Prag i 1958 opfordrede den samlede immunologiske elite til "at lade tanken få vinger, så dagens afsluttende diskussion kan flyve til fantasiens rige", eller når han et par år senere skrev i sin notesbog, at hans eksperimentelle arbejde havde til opgave at bekræfte de resultater, som han allerede havde opnået ved intuitiv tænkning: "målsætningen med (biologiske) eksperimenter er at opnå resultater, der sanktionerer og legitimerer intuitionens erobringer".

Jernes livslange forestillinger om intuitionens kraft leder tanken tilbage på den historiske strømning vi plejer at kalde romantikken og som ikke er begrænset til den første halvdel af 1800-tallet, men ligger som en understrømning i idehistorien igennem de sidste tohundrede år.  Tanken om sindets skabende kraft, ideen om at virkeligheden frembringes gennem erfaringen, er en central forestilling i den romantiske digtning.  Dette romantiske selv præges ikke af verden (ligesom antistoffet i Jernes selektionsteori ikke præges af antigenet) - nej, selvet er den grundlæggende skabende instans, kilden til al mening og alle værdier.  I femte akt af En skærsommernatsdrøm lader Shakespeare den mytiske Theseus på prægnant vis give udtryk for digterens suveræne og uindskrænkede skaberkraft:

"The poet's eye, in a fine frenzy rolling, Doth glance from heaven to earth, from earth to heaven; And as imagination bodies forth. The forms of things unknown, the poet?s pen. Turns them to shapes, and gives to airy nothing. A local habitation and a name".

Det er sikkert ingen tilfældighed, at Jerne mange gange i sine breve og manuskripter citerede netop disse ord fra hertugen af Athen.

Men til denne romantiske forestilling om den skabende forsker knyttede sig også et had mod middelmådigheden og en elitær følelse af at være enestående.  I sit samvær med den nye generation af abstrakte kunstnere i København, feks. Asger Jorn og Egill Jacobsen, i slutningen af 1930?erne og begyndelsen af 1940?erne, havde Jerne videreudviklet og forstærket den elitedyrkende holdning som han under indflydelse af Nietzsche havde erhvervet sig i ungdomsårene.  "Kunsten er aristokratisk par excellence", skrev han på et tidspunkt, og fortsatte: "Kunst er en diametral Modsætning til det vulgaire, ordinære ... Sammenfatningen af alle de Egenskaber der netop mangler hos Plebset".  Hele sit liv mente han, at videnskaben er et elitært foretagende, der kun med vanskelighed kan populariseres og han gik konsekvent efter princippet ?jo færre jo bedre?.  "Én god (videnskabs)mand er mere værd end hvilket som helst antal middelmådige", proklamerede han overfor en tysk kollega i 1960?erne.  Denne holdning kom også at farve hans holdning til dele af dansk forskning.  Han citerede ofte og gerne Hans Vilhelm Kaalunds ellers så elskede digt - "Paa det Jevne, paa det Jevne! / Ikke i det Himmelblaa - / Dér har Livet sat dig Stævne, / dér skal Du din Prøve staa!" - som et eksempel på det, han brød sig mindst om i den danske kultur.

Denne elitistiske holdning satte sig også igennem i forholdet til børnene.  Den ældste søn har fortalt om en begivenhed på sin atten års fødselsdag: Ud på de små timer var både far og søn blevet noget påvirkede, og Jerne udtalte da, at "Tjek var et geni", og efter en længere pause tilføjede han derpå: "Og jeg er usædvanlig".  Sønnen husker det ganske tydeligt:

"Så sagde jeg, 'og du er også et gen'.  Så afbrød han mig og sagde, 'og jeg er usædvanlig.  Og hvis du ikke kan blive til noget, kan du gå ad helvede til'".

Den slags udtalelser lægger sig til en lang række historier om Jernes problematiske forhold til sine nærmeste - historier, der leder tanken hen på William Butler Yeats' ord: "Menneskets intellekt tvinges til at vælge / Livets perfektion eller værkets".  Der går et romantisk-faustisk tema gennem Jernes liv.  Han ville så forfærdeligt gerne leve et usædvanligt liv, men han betalte for sin stræben ved at forblive en vandringsmand, der hele tiden søgte at undslippe ansvaret for sit eget liv og omsorgen for andres.  Det er min overbevisning, at denne type af tragedie er hyppigere og betyder mere for den videnskabelige kultur, end vi normalt er villige til at indrømme.

Denne artikel bygger på Thomas Söderqvist, Hvilken kamp for at undslippe: en biografi om immunologen og nobelpristageren Niels K. Jerne, København: Borgen, 1998. ISBN 87-21-00645-8. Alle citater er fra bogen.