Strejflys over danske bidrag til den tidlige cellebiologi
LEIF RASMUSSEN
Institut for Medicinsk Biologi
Afdeling for Anatomi og Cytologi
Odense Universitet
1996
Februar 2015
1. Indledning
2. Filmene
3. Hvad der skete forud og senere
Note om forfatteren
Litteraturliste
Et formål med denne beretning om den tidlige cellebiologiske forskning er at sætte personer i historiske forløb og i forbindelse med hinanden. Detaljer om disse personer og deres resultater kan man i mange tilfælde finde på nettet. Beretningen bygger i høj grad på to kilder: Afdelingsleder Knud Max Møllers artikel om Albert Fischer og overlæge, dr. med. Simon Fischers om cytologkongressen i København i 1936 (se litteraturlisten). En stor del er selvoplevet. Jeg takker mine medarbejdere Jesper Dybvad Olesen og Morten Rasmussen for hjælp og opmuntring.
L.R.
Navne eller bemærkninger i kantet parentes henviser til litteraturlisten eller kilden.
Faget cellebiologi integrerer viden og synspunkter fra biologi, biokemi, cytologi, genetik, fysiologi, medicin, mikrobiologi etc. Dets primære mål er at beskrive, hvorledes cellen er opbygget, opretholder livet og formerer sig. Et resultat af sådanne studier bliver, at man også får indblik i samspillet mellem de enkelte celler i kulturer og i flercellede organismer. Et centralt led i faget er celledyrkning. Man dyrker alle typer af celler i kulturer: bakterier, encellede dyr og planter, og celler udtaget af flercellede organismer. Cellekulturer giver muligheder for at udsætte opstillede hypoteser for afgørende prøver, bl.a. fordi man kan udføre eksperimenter på levende celler.
Om celledyrkningens historie
Først drejede det sig om meget basale forhold. Hvilke celler var lettest at dyrke? Hvilke teknikker gav de bedste resultater? Hvorledes målte man cellers vækst? Senere drejede det sig om mere komplicerede forhold, og man ledtes til begreberne cellers næringskrav, cellers check points i cellecyklus, cellers genetiske regulering og cellers kommunikation. Og dermed begyndte man at få indblik i cellers styrende mekanismer. Det betød, at man efterhånden kom til at forstå omridsene af meget basale biologiske og medicinske problemer. Som følge af den menneskelige nysgerrighed, fantasi og intuition har man under hele forløbet filosoferet over alle de anede sammenhænge, korrekte såvel som forkerte.
Dyrkning af celler
Udnyttelsen af celler går langt tilbage. Først benyttede man mikroorganismer til alkoholfremstilling og til bagning i årtusinder uden at have anelse om de underliggende årsagssammenhænge. I slutningen af det 19. århundrede studerede læger mikrober bl.a. vha. farvemetoder. Senere udviklede de teknikker til at dyrke dem i renkultur. Derefter dyrkede læger celler fra flercellede organismer i kultur, og senere deltog fysiologer, virologer og biokemikere i arbejdet. Dyrkning af bakterier begyndte i Tyskland. Dyrkning af celler fra flercellede organismer begyndte i USA. Forskere fra andre lande blev hurtigt inddraget i arbejdet i begge tilfælde. Jeg skal berette om eksempler på, at danskere kom til at sætte deres præg på cellebiologien fra 1920 og frem. Anden Verdenskrig afbrød specielt inden for celledyrkningen et forløb med stort potentiale.
Tidlig dansk indsats
En dag i 1972 besluttede afdelingsleder Knud Max Møller (1922-2004), Carlsbergfondets Biologiske Institut, Tagensvej 16, København, at rydde op på instituttets loft. Han fandt tre film: Én optaget på Rockefeller Instituttet i København efter 1928 og to andre optaget på Carlsbergfondets Biologiske Institut, én fra 1932 og en anden fra 1936. De var lagt væk, var glemt, men havde overlevet. Jeg understreger, at de overlevede, fordi det drejede sig om celluloidfilm. Celluloid er særdeles eksplosionsfarligt, men disse film havde ligget på et undertiden stegende hedt loft i hen ved 40 år uden at eksplodere. Max Møller fik dem overført til "Safety Film". De viser alle, hvorledes man arbejdede med cellebiologiske problemer først i 30'erne. Før jeg præsenterer filmene, vil jeg omtale de personer og begivenheder, der gik forud. Hvornår og hvordan begyndte interessen for cellebiologi og celledyrkning?
Dyrkning af "mikrober"
Denne del af historien begynder i midten af det 19.de århundrede. Louis Pasteur (1822-1895) dyrkede mikrober – bl.a. for at skaffe argumenter mod synspunkter for "selvskabelse". I 1865 fandt han to mikrober, der fremkaldte sygdomme i silkeorm, den ene en bakterie, den anden en protozo. Han foreslog, at mikrober også kan fremkalde sygdomme hos mennesker. Der udbrød kolera-epidemi i Marseille samme år. Han ønskede at finde den skyldige mikrobe. Det mislykkedes for ham og hans medarbejder, Claude Bernard (1813-1878), fordi de havde opmærksomheden henvendt på smittekim i luften og på støvet i sygestuerne. Havde de ledt i patienternes afføring, hvor bakterierne var, havde de måske fremskyndet udviklingen med 20 år. I stedet opfattede mange deres negative resultat som tegn på, at Pasteurs ideer var forkerte. Der var dog én berømt undtagelse: John Lister (1827-1912) fra Glasgow, kendt for at indføre aseptisk teknik fra august 1867 [Gotfredsen].
Nordmanden Gerhard Armauer Hansen (1841-1912) blev den første, der så en forbindelse mellem en kendt bakterie og en kendt sygdom hos mennesker (Boks 1). Han fandt spedalskhedsbakterien i de syges knuder i 1873. Men det var Robert Koch (1843-1910) i Tyskland, der bedst knyttede forbindelsen mellem bakterier og smitsomme sygdomme fra midten af 1870'erne. Han arbejdede med miltbrandbakterier på faste substrater. Han fulgte bakterierne til sporeform, og fra sporeform tilbage til bakterieform. Han viste også, at podning af disse bakterier på dyr fremkalder sygdommen. Fra syge dyr kunne han igen isolere miltbrandbakterier. Hermed var forbindelsen mellem bakterier og sygdomme uigendriveligt etableret. Nu vaktes en varig interesse for at dyrke mikrober over hele verden, og der foregik en eksplosion i teknik og viden inden for mikrobiologien i de nærmest følgende år [Gotfredsen].
| Boks 1 Ved min forevisning af filmen i 1992 på Zoologisk Laboratorium, Universitetet i Oslo, nævnte jeg Gerhard Armauer Hansens (1841-1912) navn, hvilket fremkaldte fnisen i auditoriet. Det viste sig, at det stadig er kendt, at Armauer Hansen er den eneste læge i Norge, der er dømt for uetisk virksomhed. Han gik nemlig så vidt i sine bestræbelser for at knytte spedalskhedsbakterien til sygdommen, at han lod sin tjenestepige smitte med den. (Professor Lars Garby (1924-2012) Institut for Fysiologi, Odense Universitet, huskede fra sin studietid, at Armauer Hansens arbejde blev særdeles respektfuldt omtalt i 1940'erne i Sverige.) |
Et næste skridt frem blev dyrkning af protozoer i renkultur. Rækkefølgen blev: flagellater, ciliater, amøber. Nu kunne man overføre erfaringer fra "simple" sterilteknikker fra dyrkning af bakterier til dyrkning af mere komplicerede systemer som pattedyrceller. De kunne oven i købet dyrkes som bakterier i reagensglas.
Det blev franskmanden André Lwoff (1902-1994), som i 1923 dyrkede den første ciliat i renkultur (Boks 2). Og det blev amerikaneren George W. Kidder (1902-1996), der i 1951 dyrkede den samme ciliat, Tetrahymena pyriformis, på et næringsmedium med kendt kemisk sammensætning. T. pyriformis blev således den første dyriske celle, der dyrkedes i renkultur og i et syntetisk næringsmedium [Lwoff; Band]. Hvad angår amøberne: de små jordamøber, Acantamoeba sp. (og Hartmanella) blev dyrket i renkultur af Jack Neff fra midten af 1950'erne; de store amøber, Chaos og Pelomyxa kan endnu ikke dyrkes i renkultur.
|
Boks 2 André Lwoff modtog (med Jacques Monod (1910-1976) og Francois Jacob) (1920-2013) Nobelprisen i Medicin eller Fysiologi for 1965. André Lwoff fik sin del af prisen for undersøgelser over formering af virus, de to andre for undersøgelser over kontrol af enzymsynteser i bakterier. Måske var det lige så vigtigt, at André Lwoff bragte orden i opfattelsen af ernæringslæren. Han formulerede i 1930'erne udsagnet, at hvis en organisme ikke kræver et givet vitamin, så skyldes det, at organismen selv danner dette stof - ikke at den ikke benytter denne kemiske forbindelse i sit stofskifte. Hermed indledtes opfattelsen af de kemiske omsætningers universelle natur [Lwoff]. |
Dyrkning af celler fra flercellede organismer
Der må være udført mange forgæves forsøg på at holde celler fra flercellede organismer i kulturer efter succes'en med bakterier. Undertiden gik det godt, men tit var vanskelighederne så store, at forskerne var ofte ude af stand til at gentage deres egne eksperimenter, og dermed kunne deres resultater ikke bruges.
Harrison
Det var amerikaneren Ross Granville Harrison (1870-1959), der udførte de første forsøg, der lykkedes, og som kunne gentages. Han publicerede dem i 1907. Han var sammenlignende anatom og arbejdede på det tidspunkt med embryologiske problemer. Han var specielt interesseret i nervecellers udvikling. Han havde held til at isolere ganglieceller fra haletudser og lægge dem på en klump af koaguleret lymfe i en hængende dråbe i et hulslebet objektglas under sterile forhold. Præparatet forsegledes og kunne holdes i live i mere end en uge. I løbet af denne tid udviklede nervecellerne samme type udløbere, som de ville have gjort i den levende frø. Harrison skrev, at nervetrådens fineste udløbere er i så hurtig amøboid bevægelse, at det var umuligt for ham at tegne dem på papiret [Harrison, Proc. soc. exp. biol. med. 4, 140-4 (1907)]. Han havde dermed vist, hvordan nervetråde dannes. Han var samtidig den første, der kunne holde celler i live uden for den flercellede organisme. Han grundlagde dermed den egentlige celledyrkning [Paul].
Harrison kom til Yale University Medical School, New Haven, CT, i 1907, samme år som hans resultater blev offentliggjort. Hans student, Montrose T. Burrows (1884-1947), forbedrede dyrkningsteknikken ved at benytte koaguleret blodplasma, som indeholder mange flere vækstfaktorer end lymfe – véd vi nu. Han rejste til Alexis Carrel (1873-1944) på the Rockefeller Institute i New York. Carrel var kirurg og fik Nobelprisen i medicin i 1912 for sit arbejde med karsuturer og transplantation af blodkar og organer. Burrows og Carrel samarbejdede om celledyrkning og udvidede hurtigt teknikken til at omfatte andre celler end nerveceller. Rockefeller Institute blev nu centret for denne type undersøgelser gennem mange år [Paul].
Peter Satir (f. 1936) udførte på Rockefeller University, New York i midten af 1950'erne Harrisons forsøg, som en central cellebiologisk øvelse.
Albert Fischer
I Danmark studerede Fischer (1891-1956) til læge. Han var mere end almindeligt interesseret i biologiske eksperimenter. Han publicerede allerede i sin studietid nogle af sine resultater (Boks 3) bl.a. om bestemmelse af bakteriers vækst vha. respirationsmålinger. I 1916 var han på et halvt års kandidat tjeneste på Haukeland Sykehus i Bergen. I denne by mødte han flere personer, der skulle påvirke ham for resten af livet, bl.a. svenskerne Olof Hammarsten (1841-1932) og John Runnström (1888-1971). Især den sidste drejede Fischers interesse væk fra bakterier og hen mod den egentlige cellebiologi. Desuden viste Magnus Haaland (1876-1935) ham en musestamme med 50 procent spontan svulstdannelse. Alle disse personer blev bestemmende for resten af Fischers liv [Møller; Linderstrøm-Lang].
|
Boks 3 Hans første artikler havde institutadresserne: "Aus dem Privat-Laboratorium für Biochemie" eller "From the Albert Fischer Laboratory for Biochemistry and Bacteriology", i begge tilfælde henviste de til hans mors køkken [Linderstrøm-Lang]. |
Magnus Haaland
arbejdede med Paul Ehrlich (1854-1945) i Frankfurt, Ludwig Aschoff (1866-1942) i Marburg og med Emile Roux (1853-1933) på Pasteur Instituttet i Paris fra 1901 til 1905 og med Ernest Bashford (1873-1923) i London fra 1907 til 1911 støttet af The Imperial Cancer Research Fund. Jeg viste filmen om Albert Fischer for ph.d.-studerende interesseret i celledyrkning i 1993 i Oslo. Her oplyste en deltager fra Bergen, at man er opmærksom på Haalands indsats og Universitetet i Bergen har indrettet en mindestue for ham på Haukeland Sykehus [Rolf Larsen: Kreftforskningspioner frem fra glemselen. Nytt fra Universitetet i Bergen, bind 12/13, s. 22-23 (1990)].
Fischer til Alexis Carrel
I København forsøgte Fischer forgæves at dyrke celler i kultur. Vanskelighederne mht. næringsmedium og sterilitet var imidlertid for store. Han blev læge i 1919 og havde i nogen tid korresponderet med den kendte patolog og bakteriolog Simon Flexner (1863-1946), direktør for the Rockefeller Institute, New York, bl.a. med henblik på at komme som gæsteforsker til dette institut. Flexner var afvisende. Alligevel rejste Fischer til New York i 1920, og opnåede laboratorium, løn og laborant i to år hos Alexis Carrel. Under dette ophold lærte han endelig teknikkerne og viste som den første, at man også kan dyrke epithelceller i kultur. I dette tilfælde drejede det sig om celler fra iris fra en kat. Fordelen ved disse celler var, at man kunne identificere dem på deres pigment. Han rejste hjem til en stilling på Patologisk Institut i København i 1922, og skrev sin disputats: "Tissue Culture. Studies in Experimental Morphology and General Physiology of Tissue Cells in Vitro. A Textbook", som forsvaredes 1925. Den blev en håndbog i metoden i dyrkning af vævsceller og udkom bl.a. i to udgaver på tysk i løbet af tre år [Møller]. Disputatsen fik mange konsekvenser. Otto Warburg (1883-1970) fra Kaiser-Wilhelm-Institut für Zellphysiologie i Dahlem, Berlin (Boks 4) havde netop set, at celler fra kræftsvulster havde en langt højere rate af glykolyse end normale celler. Han benyttede snit af svulster til disse undersøgelser, men ville gerne holde cellerne i vedvarende kultur. Han læste Albert Fischers værker og foreslog et samarbejde. Det kom til at foregå i Berlin og varede fra 1926 til 1932 [Møller; Linderstrøm-Lang].
|
Boks 4 Institut für Zellphysiologie var et Kaiser Wilhelm Institut under Kaiser Wilhelm Gesellschaft. Disse institutter blev foreslået af Otto von Bismarcks (1815-1898) mangeårige 'undervisningsminister', Friedrich T. Althoff (1839-1908). Han organiserede al undervisning i Preussen/Tyskland begyndende med pige- og drengeskoler, derefter fortsatte han med højere skoler og universiteter, og til sidst fik han ideen til rene forskningsinstitutter som afslutning på hele systemet. Dette forslag præsenterede han for Kejser Wilhelm II (1859-1941) i 1907. Det første institut åbnedes i 1911 (efter Althoffs død). Cheferne havde frie hænder og ingen formelle forpligtelser. I sandhed en fremsynet politik af en prøjsisk junker omkring århundredskiftet! Når man i dag taler om Kaiser Wilhelm Institutter i Tyskland, ved meget få, hvad det drejer sig om. Ældre herrer med historiske interesser har standset min talestrøm og gjort de øvrige tilhørere opmærksom på, at det var forløberne for Max Planck Institutterne, som de kom til at hedde efter Anden Verdenskrig [personlig oplevelse]. Nær Institut für Zellphysiologie lå Institut für Biochemie, Institut für Biologie og Institut für Chemie, og andre Kaiser Wilhelm Institutter, hvor Lise Meitner (1878-1968), Otto Frisch (1904-1979), Otto Hahn (1879-1968), og F. W. Strassmann (1902-1980), arbejdede med fissionsproblemer sidst i 1930'erne (specifikt med nukleære kædereaktioner). Dermed lagde de en af grundstenene til udnyttelsen af kerneenergi. Begge institutter ligger i Dahlem i Berlin. |
En samtidig episode kaster lys over den "almindelige" opfattelse af arbejdet med vævsceller på dette tidspunkt. Et professorat i patologi ved Københavns Universitet blev ledigt i 1928. Albert Fischer havde været knyttet til instituttet i mange år og var en af ansøgerne, men han måtte trække sin ansøgning tilbage. Man lod ham vide, at man havde vanskeligt ved at forstå, at studiet af "døende" celler kunne være så interessant i medicinsk sammenhæng, at man skulle have en professor med ekspertise i dette felt. (Det skulle gå lettere for hans medarbejder, Harald Okkels (1898-1970), der blev professor i anatomi i København i 1941) [Møller].)
Carlsbergfondets Biologiske Institut
Der indtraf to begivenheder i København 1929 og 1930 som skulle få langtrækkende virkninger for cellebiologiens udvikling. For det første gik professor i fysiologi, Valdemar Henriques (1864-1936), formand for Carlsbergfondets bestyrelse, ind for forhandlinger mellem staten, the Rockefeller Foundation og Carlsbergfondet. Disse forhandlinger resulterede i bygningen af Carlsbergfondets Biologiske Institut, Tagensvej 16, København, finansieret af Fondet. Driften betaltes i de første mange år (indtil 2. Verdenskrig) af Rockefeller Foundation, under og efter krigen af Carlsbergfondet selv. Albert Fischer udnævntes til instituttets forstander. Hans hovedinteresse blev forsøg på at forbedre betingelserne for dyrkning af vævscellerne [Møller]. På dette tidspunkt dyrkedes cellerne stadig på koaguleret blodplasma. Fischer kastede sig især over problemerne med et kemisk defineret næringsmedium. Den sidste essentielle aminosyre, treonin, blev fundet så sent som 1935 af W. C. Rose (1887-1985), og mange vitaminer var endnu ukendte. Der var i høj grad tale om pionerarbejde.
Einar Lundsgaard
Valdemar Henriques assistent, Einar Lundsgaard (1899-1968) fandt kort før 1930 holdepunkter for opfattelsen, at Otto Meyerhofs (1884-1951) idéer om mekanismen i musklens kontraktion var forkerte (Boks 5). Den unge dansker beskrev sine forsøg i et brev til Meyerhof i Heidelberg. Her blev Einar Lundsgaards forsøg gentaget og bekræftet af Fritz Lipmann (1899-1986). Herefter inviterede Otto Meyerhof den unge Lundsgaard til tre måneders ophold i Tyskland til diskussion af resultaterne [Sestoft]. Herunder blev Lundsgaard og Fritz Lipmann særdeles gode venner. Senere rejste Lundsgaard tilbage til København og Lipmann til Institut für Zellphysiologie i Berlin.
|
Boks 5 Otto Meyerhof havde fundet proportionalitet mellem muskelarbejde og produktion af mælkesyre under anaerobe forhold (Nobelpris for 1922, uddelt i 1923); han troede derfor, at mælkesyren var den kontrollerende faktor i muskelkontraktionen; vi ved nu, at mælkesyren mere korrekt kan opfattes som et "spildprodukt". Otto Meyerhofs opfattelse kunne ikke opretholdes efter Einar Lundsgaards påvisning af, at en muskel forgiftet med monoiodeddikesyre fortsætter kontraktion uden produktion af mælkesyre; man kendte på dette tidspunkt både ATP og kreatinfosfat, men først da Karl Lohmann (1898-1978) i 1932 fandt enzymet, der transfosforylerer ADP, kunne man sætte tingene rigtigt sammen. (Dr Eigil Bojesen (1919-) fortalte ved møde i Biokemisk Forening, december 1992: Einar Lundsgaard foretog forsøg med monoiodeddikesyre i forbindelse med studier over thyroxins virkning (han ville afprøve virkningen af monoiodglycin, men kunne kun købe monoiodeddikesyre). Han injicerede stoffet i en kat, "der blev helt stiv", dens muskler gik i krampe (som følge af mangel på ATP, véd vi nu). Forsøgene gentoges i isolerede muskler, og også her var enderesultatet: stivkrampe.) Bojesen fortalte, at Erik Warburg (1892-1969) på et tidspunkt henkastet foreslog, at Lundsgaard skulle se, hvad der skete med brintionkoncentrationen med et stykke lakmuspapir. Prøven viste, at reaktionen endte med at blive alkalisk, mens musklen kontraherede sig! Dermed var Otto Meyerhofs dengang velkendte ideer - om mælkesyrens rolle i kontraktionen - uholdbare. Lundsgaard skulle aldrig tilgive Erik Warburg dette (yderst simple) forslag! Eigil Bojesen tilføjede: Lundsgaard frigjorde sig aldrig helt fra ideen om, at monoiodeddikesyre trods alt havde en giftvirkning, som var den primære årsag til forsøgsobjekternes krampetilstand. Monoiodeddikesyres virkning på glucoseomsætningen blev altså opdaget af Lundsgaard i kontrolforsøg, mens han studerede virkningen af thyroxin.) |
Lipmann havde tidligere arbejdet på Institut für Biologie hos Otto Meyerhof, men kom nu tilbage til Otto Warburgs (1883-1970) institut. Her indledte han bekendtskab med Albert Fischer, der opfordrede Lipmann til at rejse med sig til det nye Institut i København. Havde Lipmann haft tvivl om det fornuftige i at tage fra Berlin til det fjerne København, blev denne overvundet bl.a. af venskabet med Lundsgaard. Venskabet udstraktes senere til at omfatte Herman Kalckar (1908-1991), Lundsgaards assistent [Lipmann], som rejste til USA kort før 2. Verdenskrig (Boks 6).
|
Boks 6 Herman Kalckar forblev i USA til 1946. Da han vendte hjem, fik han lokaler, Cytofysiologisk Laboratorium, på Fysiologisk Institut hos Lundsgaard. Her havde han Hans Klenow (1923-2009), professor i biokemi ved Københavns Universitet 1964, Paul Plesner (1924-1997), professor i molekylær biologi ved Odense Universitet 1966, og Agnete Munch-Petersen (1917-2004) som medarbejdere. Efter Fischers død i 1956 blev Herman Kalckar og Erik Zeuthen (begge underviste på Marine Biological Laboratory, Woods Hole, MA.) af Kaj U. Linderstrøm-Lang (1896-1959), forstander for Kemisk Afdeling, Carlsberg Laboratorium, spurgt om, hvordan de ville stille sig til et tilbud fra Carlsbergfondets Bestyrelse om at blive forstander for Carlsbergfondets Biologiske Institut. Kalckar svarede: "Jeg ønsker ikke Hertugdømmet på Tagensvej" med henvisning til Biologisk Instituts position ved siden af/uden for Universitetssystemet. Erik Zeuthen svarede i første omgang henholdende men overtaltes i USA af Fritz Lipmann til at sige "Ja, tak". Han fremlagde et forskningsprogram og fik tilbudt forstanderskabet [Zeuthen; personlig medd., Zeuthen]. |
Herman Kalckar er omtalt i J. D. Watsons bog: "The Double Helix". Den unge Watson (f. 1928) var i København 1950-51 for at arbejde med Kalckar og Ole Maaløe (1914-1988) på Statens Seruminstitut. Maaløe blev professor i mikrobiologi ved Københavns Universitet i 1958. I 1960 udnævntes Kalckar til professor i biokemi ved Harvard University, i Boston. Denne stilling var blevet ledig, fordi den tidligere indehaver af professoratet, Fritz Lipmann, var rejst til Rockefeller University i New York [Kalckar].
Lipmann i København
Fritz Lipmann beskriver i sin autobiografi et vigtigt forsøg udført i København [Lipmann]. Han brugte acetone-ekstrakter af bakterier til at måle enzymatisk nedbrydning af glukose. Hertil benyttede han rutinemæssigt en fosfatbuffer. En dag var fosfatbufferen brugt op, og han anvendte i stedet en bikarbonatbuffer. Omsætningen blev kun ca. 1 procent af det forventede. Nu fik han travlt med at lave en ny fosfatopløsning og opnåede så resultater, der var 100 gange større. Han konkluderede, at fosfat fra bufferen (uventet!) indgik i reaktionerne, fosfat havde ikke blot buffervirkning. På venners opfordring rejste han til USA i 1938 eller 1939, på flugt fra nazisterne fordi han var jøde. Før han rejste var han medansøger til et professorat i Aarhus (Boks 7). I USA i 1941 gjorde han sammen med Herman Kalckar rede for hovedtrækkene i energiomsætningen i celler. Kalckar havde opdaget den oxidative fosforylering i 1939. Lipmann modtog Nobelprisen i 1953 (Boks 8) [Lipmann; Kalckar].
|
Boks 7 Fritz Lipmann, Henrik Dam og Fritz Schønheyder var ansøgere til et professorat i biokemi ved Aarhus Universitet i 1938. Det tildeltes Fritz Schønheyder, der netop var vendt tilbage fra the Rockefeller Institute i New York. Således blev Fritz Lipmann (Nobelpris i 1953) og Henrik Dam (1895-1976) (Nobelprisen i 1943), der opdagede K-vitaminet - to kommende Nobelpristagere! - vraget til fordel for Fritz Schønheyder (1905-1979). Både Fritz Lipmann og Henrik Dam rejste derefter til USA. Fritz Schønheyder, fra Biokemisk Institut, Rockefeller Instituttet, København, 1934-1936, var Fellow ved Rockefeller Institute for Medical Research, New York, 1937-1938. Henrik Dam gør i Kraks Blå Bog fra 1970 opmærksom på, at han vragedes TO gange i Aarhus!) |
|
Boks 8 Fritz Lipmann modtog halvdelen af Nobelprisen i 1953 for opdagelsen af coenzym A og dets betydning for det intermediære stofskifte. Coenzym A indgår i det enzymsystem, der kobler glykolysen sammen med den oxidative fosforylering. Den anden halvdel af Prisen gik til Hans Krebs (1900-1981) for opdagelsen af citronsyrecyklus. Begge havde begyndt deres karriere på Kaiser-Wilhelm-Institutterne i Dahlem [Lipmann]. |
Første film fra Carlsbergfondets Biologiske Institut
Filmen fra 1932 indledes med sekvenser fra indvielsen af instituttet og viser datoen 19. oktober (men ikke året, som var 1932).
Se filmene på YouTube i et nyt vindue ved at klikke på et af nedenstående billeder.
Læs venligst denne websides privatlivspolitik om 'link' til andre websider.
Det oplyses, at Carlsbergfondet bekostede opførelsen af bygningen, Rockefeller Foundation sørgede for den daglige drift, og den danske Stat skænkede byggegrunden. Man ser den nye bygning udefra og dens arkitekt Christen Borch (1883-1972). Bag hovedbygningen ser man dyre"stalden" med indhegnede løbegårde til forsøgsdyr (fjernet omk. 1957). Derefter ankommer gæster til indvielsen: Carlsbergfondets formand, professor A. B. Drachmann (1860-1935), Københavns borgmester Frederik Borgbjerg (1866-1936), stats- og krigsminister Th. Stauning (1873-1941), den tyske og den amerikanske ambassadør etc. Dernæst ser man sekvenser med formandens overrækkelsestale og Albert Fischers takketale. Derefter er der rundvisning på Instituttet: der vises rum med autoklaver; der er indlagt sekvenser med dagligt arbejde med vævsceller; man ser hulslebne objektglas dækket med petriskåle og Carrel-flasker med koaguleret plasma, hvortil udtagne celler overførtes; man ser personalet i sorte kitler og man ser Lipmann måle respiration (med et van Slyke-apparat?). Til sidst samles gæster og værter på Instituttets balkon, og der panoreres over selskabet.
Anden film fra Carlsbergfondets Biologiske Institut
Filmen er fra 1936 eller senere og viser igen bygningen udefra.
Man ser sekvenser med dagligt arbejde; nu måler Lipmann respiration med et Warburg-apparat - manometrene rystes, stoppes og aflæses (Boks 8). Man ser også (utydeligt) oberst Charles Lindberghs (1902-1974) "kunstige hjerte", en pumpe, der cirkulerer næringsvæske gennem en udtaget skjoldbruskkirtel. Denne pumpe udvikledes i USA i et samarbejde mellem Alexis Carrel og Lindbergh og kom til Danmark i anledning af Den Fjerde Internationale Cytologkongres i København i 1936, hvilket giver holdepunkt for datering af filmens tilblivelse [Simon Fischer (1923-2002)]. Til sidst ser man Fischer arbejde med filmoptagelser af vævsceller. Man ser termostat og filmkamera af mærket "Askania". (Det anvendtes sidst af Kirsten Hamburger (f. 1929) og Erik Zeuthen langt op i 70'erne til registrering af Cartesianske "dykkeres" placering i en vægtfyldegradient (Boks 9).
|
Boks 9 Erik Zeuthen fortalte, at han på Marine Biological Laboratory, Woods Hole, MA, USA, i 1949 holdt foredrag om måling af respiration på enkeltceller med anvendelsen af de "cartesianske dykkere", som udvikledes på Carlsberg Laboratorium af Kaj U. Linderstrøm-Lang, Heinz Holter (1904-1993), Erik Zeuthen og andre. Disse dykkere kunne bruges til måling af fx iltoptagelse eller til vejning af objekter under vand. Det var meget små glasrør med celler. De flød lodret i vand, og deres bevægelse op eller ned i et flydekammer iagttoges i mikroskoper. Dykkerne var så små, at konvektionsstrømme, der skyldtes temperaturforskelle på hundreddelsgrader, kunne føre dem rundt og give anledning til fejlmålinger. (Warburg-teknikken beroede derimod på meget store prøver med millioner af celler, og for at få absorberet kuldioxid hurtigt nok rystedes de kraftigt med undtagelse af de øjeblikke, hvor manometrene aflæstes.) Blandt tilhørerne i Woods Hole var Otto Warburg selv, og efter foredraget spurgte han: "Sehr interessant, aber wie schütteln Sie Ihres Apparatur?" Øjensynligt havde han ikke forstået, at "dykkerne" havde korte diffusionsveje, og at enhver rysten ville have udelukket enhver fornuftig brug af dem [personlig medd., Erik Zeuthen]. |
Endelig ses en modstandskasse, der kontrollerede tidsintervallerne mellem to billeder i "time lapse"-optagelser. Filmteksten siger, at intervallerne kan varieres fra 1/100 sekund til 10 timer. Til sidst vises en kræftcelle i deling ved stor forstørrelse. Begge film har været vist som forfilm i offentlige biografer i de den gang almindelige og vistnok højt værdsatte, "ugerevy'er".
Tredje film fra Rockefeller Instituttet
Filmen fra Rockefeller Instituttet ligger tidsmæssigt forud for de to andre. Deres berøringspunkter er de to aspekter af den tidlige cellebiologi, celledyrkning og energiomsætning.
Filmen viser Einar Lundsgaard udpræparere en muskel, hænge den op i et stativ og fastgøre den til armen på en kymograf ('en roterende sodet tromle') til opskrivning af kontraktionerne. Efter tilsætning af monoiodeddikesyre forsætter sammentrækningerne indtil musklen går i krampe. Man ser muligvis måling af reaktionen med lakmuspapir - der er ingen forklaringer givet i teksten. Denne sekvens varer ca. 2 minutter. Sekvenserne er fra optagelser af "dagligt arbejde" på Rockefeller Instituttet, Juliane Mariesvej, København.
Afslutning
Det store problem for celledyrkere er, var og vil altid være, infektionsfaren. På Carlsbergfondets Biologiske Institut (og hos Carrel i New York) spulede man sig til sterile operationsrum med en haveslange. Overgangene fra loft til væg og fra væg til gulv i rummene blev lavet med rundinger, således at vand let kunne løbe ned i en rist i rummets ene hjørne. Vinduerne var forsynet med et sæt af dobbelte ruder i metalrammer. Installationer til luft, vand og gas lå forsænket i væggene og blev lukket af med vandtætte låger [personlig erindring; jeg havde fra 1970 til 1979 kontor i et af lokalerne, som af pietetsgrunde ikke var bygget om]. Intet under, at det var vanskeligt at holde kulturerne sterile. Man ser på filmene forskerne i deres sorte kitler. Disse kitler og den kendsgerning, at væggene i operationsstuerne var forsynet med samme slags vægfliser, som Alexis Carrel benyttede, vidner om, at man ikke på noget punkt fraveg den fremgangsmåde, der var angivet af mesteren fra New York (Boks 10).
|
Boks 10 Jeg holdt dette foredrag og viste filmene i oktober 1992 på Panum Instituttet i København. Professor Niels A. Thorn (1924-2014), Fysiologisk Institut C, Københavns Universitet, kommenterede mit udsagn på følgende måde: Hvad jeg havde sagt om ligheden mellem Albert Fischers Institut og Alexis Carrels laboratorium var korrekt; han havde selv opholdt sig på the Rockefeller Institute for Medical Research fra 1953 til 1956. |
Efter krigen indtraf to afgørende begivenheder i celledyrkningens historie. For det første fik man adgang til antibiotika, penicillin og streptomycin. Hermed blev det meget lettere at arbejde med celler i kultur (Boks 11). For det andet genopdagede John Franklin Enders (1897-1985) og hans medarbejdere omkring 1950, at virus kan formere sig i vævsceller. Den opdagelse fik de Nobelprisen for i 1954, og den betød, at man ikke længere behøvede at inficere levende dyr med virus for at opformere det. Disse to forhold gjorde celledyrkning uhyre interessant for virologer, og kendskabet til teknikken spredtes blandt dem som en eksplosion. I dag ser vi nye anvendelser for celledyrkning i forbindelse med bioteknologien. Og vi oplever en ny eksplosion i interessen for disse teknikker.
|
Boks 11 Albert Fischer benyttede aldrig antibiotika. For det første vidste man jo ikke, hvilke uheldige virkninger, de kunne have. For det andet var de ikke nødvendige, når man bar sig korrekt ad. |
Det er et karakteristisk træk ved aktive videnskabelige institutioner, at deres medarbejdere hyppigt påvirker hinanden på en sådan måde, at de positive konsekvenser er tydelige over lange tidsrum, måske hele livsforløb. Der dannes herved solide, uforudsete netværk af største betydning for fremtiden. Et godt eksempel herpå er oprettelsen af Rockefeller Instituttet i København med mange forbindelser til New York. Et andet er oprettelsen af Carlsbergfondets Biologiske Institut i København.
Fritz Lipmann udnævntes til æresdoktor ved Københavns Universitet i 1972 på opfordring af professor Chr. Crone (1926-1990), Fysiologisk Institut A, Københavns Universitet, og medlem af Carlsbergfondets bestyrelse. Det besluttedes i den anledning at afholde en middag for ham på Carlsbergfondets Biologiske Institut d. 24. november med deltagelse af æresdoktoren, hans kone, hans danske venner, fondets bestyrelse, og medlemmer af instituttet, i alt 40 personer. Vi ville vise ham den nyfundne film - hvori han selv optrådte - mellem hovedretten og desserten. Forevisningen skulle være en overraskelse: Fritz Lipmann og det øvrige selskab blev blot inviteret ned i stueetagen, hvor stole og forevisningsapparat stod parat. Det skulle vi ikke have gjort. Den 73-årige æresdoktors bevægelse over at se sig selv i virksomhed som 33-årig var så stor en belastning for ham, at vi nær havde taget livet af ham.
I 1930'erne var J. N. Davidson (1911-1972), senere Glasgow University, hos Albert Fischer for at lære celledyrkning. Senere, efter Anden Verdenskrig, kom hans medarbejder, Ian Leslie, senere Queen's University, Belfast, til Carlsberg Laboratorium, "anden generation". Ian Leslie havde i Belfast en student, Rosemary Crockett, der i 1961 kom til Biologisk Institut, støttet af Rask-Ørsted-fondet, som "tredie generation". Vi giftede os i 1963.
De placerede dansk forskning centralt i den udvikling, der først førte til langt bedre biologisk indsigt og senere førte frem til molekylær biologi og bioteknologi. Biologisk Institut bidrog i høj grad til at skabe et forskningsmiljø med celledyrkning som en betydningsfuld del, og hvorfra en række banebrydende arbejder udsprang. Det er vigtigt at blive mindet om de personer, der har båret udviklingen frem. I det daglige tager vi ofte resultaterne af deres arbejde som selvfølgelig baggrundsviden. Carlsbergfondets beslutning om at oprette et institut for celledyrkning i 1932 var i sandhed fremsynet. Det fremgår bl.a. af den kendsgerning, at celledyrkning på Københavns Universitet først blev taget op midt i 1950'erne (Boks 12), altså omkring 25 år efter oprettelsen af Carlsbergfondets Biologiske Institut.
|
Boks 12 Det skete i Jørgen Kielers (f. 1919) gruppe på Fibiger Laboratoriet. Det lykkedes her for Betty King (fra USA) at etablere eksponentiel celleformering i suspensionskulturer med magnetomrøring, hvilket var lidt af en sensation (pers. medd., P. Plesner). |
3. Hvad der skete forud og senere
August Krogh (1874-1949) var en formidabel skikkelse i dansk medicinsk-biologisk videnskab. På den ene side var han kun perifert knyttet til det forløb, der er præsenteret her, på den anden side spillede han en umådelig rolle for det, og uden ham havde forløbet været et andet [Schmidt-Nielsen].
August Krogh modtog Nobelprisen for 1920 for sit arbejde om kontrol af iltforsyningen til den arbejdende muskel. I 1922 bragte han opdagelsen af insulin fra Canada til Danmark. Aug. Krogh var med til oprettelsen af Nordisk Insulinlaboratorium (under Løvens Kemiske Fabrik) i 1924, og senere Nordisk Insulin. Han samarbejdede med Hans Christian Hagedorn (1888-1971) (Boks 13), der i 1936 fremstillede det langsomt resorberbare protamininsulin.
|
Boks 13 Jeg boede på Elers Kollegium (fra 1953 til 1960) i St. Kannikestræde i København med stud. polit. (senere cand. polit. og ministerråd i udenrigsministeriet) Per Henrik Hagedorn (f. 1930), søn af provst Hagedorn, Idestrup, Falster. Den senere provst drejede angiveligt kødhakkemaskinen for sin bror på et meget tidligt tidspunkt af hans karriere inden for insulin-forskningen. |
Harald og Thorvald Pedersen brød ud af samarbejdet med Krogh og dannede Novo A/S i 1925 [Schmidt-Nielsen].
I 1989 forenedes Nordisk Insulin og Novo i Novo-Nordisk A/S. Aug. Krogh var Erik Zeuthens vejleder til magisterkonferensen. Der var 40 år mellem dem. Studentens opgave drejede sig om fugles respiration. Opgaven blev skrevet under 2. Verdenskrig - til dels under dynen i Erik Zeuthens logi - knapheden på brændsel var stor. Da rapporten afleveredes, viste Aug. Krogh til gengæld en anden rapport til Erik Zeuthen. Den drejede sig også om fugles respiration og var skrevet af Aug. Krogh som "stor opgave" ca. 40 år tidligere, [personlig medd., Erik Zeuthen].
Kroghs vigtige bidrag var at gøre Rockefeller Foundation interesseret i at støtte driften af bl. a. Carlsbergfondets Biologiske Institut.
Albert Fischer
var forstander for Carlsbergfondets Biologiske Institut fra 1932 til 1956. I tiden før Anden Verdenskrig knyttede Fischer især forbindelser til Tyskland og Storbritannien. Hans tidlige forbindelser til Sverige benyttedes til at sende biologen Holger V. Brøndsted (1893-1977) til Stockholms Högskola i 1934-36 på Rockefeller-penge. (H. V. Brøndsted fungerede som professor i Almen zoologi ved Københavns Universitet (fra 1948 til 1963.) John Paul fra Glasgow viste i sin bog om Cell and Tissue Culture fra 1961 sammensætningen af Albert Fischers forslag til syntetisk medium fra midten af 1930'erne [Paul].
Jeg mødte norske Audrey Fjelde (1913-1994), som arbejdede på Instituttet i 1962. Hun var en af Albert Fischers medarbejdere. Hun rejste fra København til Sloan-Kettering Instituttet in New York. Hendes navn er knyttet til to etablerede cellelinjer: Hep1 og Hep2 - humane epithel celler. Desuden kom P. J. Gaillard (1907-1992) fra Holland. Han besøgte Albert Fischer på sin bryllupsrejse (i 1933). Han opbyggede i Holland et institut som Fischers [Personlig medd., Gaillard]. Endvidere fik vi besøg af Harry Eagle (1905-1992) kendt for MEM, det minimale essentielle medium. Han er nu pensioneret fra the Albert Einstein College of Medicine, Bronx, New York [personlig erindring]. Min hustru og jeg mødte Charity Weymouth, UK, i samtale med ægteparret Lettré, Tyskland, i Providence, R.I., ved en international cellebiologisk kongres i 1964. Alle tre kendte Albert Fischer særdeles godt [personlig erindring].
Fischers assistent, Tage Astrup (1908-2006), fjernede sig fra den egentlige celledyrkning. Han lagde i sine undersøgelser vægt på den observation, at vævscellerne (som ofte var kræftceller, der udskiller proteolytiske enzymer) danner huller i plasmakoagelet, hvorpå de dyrkes. Han interesserede sig især for processer i forbindelse med koagulation og fibrinproteolyse. I 1961 udnævntes han til chef for the James F. Mitchell Foundation's Institute for Medical Research, Washington Clinic, Washington, D.C., og fortsatte sine undersøgelser der med stor succes. Han vendte senere tilbage til Syd-Jysk Universitet og Esbjerg Centralsygehus [personlig erindring].
Flere læger kom fra hospitaler og forskede på Biologisk Institut hver dag efter kl. 14. Jeg husker bl.a. lægerne H J Faarvang og Storms navne. Waldmann arbejdede med elektroforese.
Erik Zeuthen (1914-1980) blev Fischers efterfølger fra 1957 til 1980. Hans biografi foreligger allerede i flere udgaver [Nilsson; Barker Jørgensen]. Nærværende skal opfattes som personlige bemærkninger, der ikke har været plads til i de mere formelle fremstillinger. Han var H. V. Brøndsteds nevø og opholdt sig et halvt år hos onklen i Stockholm i 1936. Erik Zeuthen knyttede mange forbindelser med svenske biologer under dette ophold: med John Runnström (1888-1971) (søpindsvine-æggets tidlige udvikling), med Tryggve Gustafson (1918-1989) (samme arbejdsområde) og med Torbjörn Oscar Caspersson (1910-1997). Caspersson var student af Olov Hammarsten og forsvarede som 26-årig en banebrydende disputats om kvantitativ bestemmelse af cellers RNA-indhold vha. UV-absorption. Disse resultater blev bekræftet af belgieren Jean Brachets (1910-1998) målinger af cellers RNA-indhold vha. RNAfarvning før og efter RNase-behandling. Disse to helt forskellige angrebsvinkler viste en nøje korrelation mellem cellers RNAindhold og deres proteinsynteseaktivitet. Deres resultater blev benyttet som argument for det overraskende synspunkt, at RNA spiller en rolle for proteinsyntesen (!). Erik Zeuthen overværede Torbjörn Casperssons elegante disputatsforsvar og glemte det aldrig [personlig medd., Erik Zeuthen].
Erik Zeuthen arbejdede først med respirationsproblemer. Han kombinerede tidligt Carlsberg Laboratoriets mikrometoder med måling af vægt og respiration af plankton og videre ned i størrelse til enkelte celler. Han var vel den første dansker, der relaterede sine målinger til cellens cyklus. For cellebiologer i 1957 var der intet mærkværdigt i den opfattelse, at man principielt kunne studere basale problemer som intermediært stofskifte og celledeling i alle celler (fraregnet celledeling i bakterier). Hvis pattedyrceller frembrød vanskeligheder mht. dyrkning, måtte man se sig om efter andre celler, der var lettere at have med at gøre. (Aug. Krogh støttede Claude Bernhards idé: "Benyt det forsøgsdyr, der mest tydeligt viser det fysiologiske fænomen, De er interesseret i" - [Schmidt-Nielsen] og han satte ingen grænser ved de encellede.) Erik Zeuthen påpegede i sine planer for CBI i 1957, at det var celledyrkning og cancerproblemer som Albert Fischer havde studeret. Udviklingen havde imidlertid vist, at vort manglende kendskab til cellernes biologi i almindelighed og til mekanismerne i deres delingsprocesser i særdeleshed, i mange år ville være en uoverstigelig hindring for en forståelse af cancerproblemerne. Den centrale del af hans arbejdsområde ville derfor være den normale celledeling. Hermed sigtede han ikke blot til mitose/meiose, men til hele forløbet af processer og kontrolmekanismer, der leder frem til mitose/celledeling. Synspunktet var profetisk og blev godtaget af Carlsbergfondets bestyrelse (og dens rådgivere) [personlig medd., Erik Zeuthen].
Erik Zeuthen havde et trumfkort. Han havde med Otto Scherbaum (1925-1969) fra Østrig udarbejdet en simpel procedure, der inducerede "synkrone" celledelinger i en kultur af Tetrahymena-celler. Cellerne udsattes for et program af varmebehandlinger og delte sig samtidigt tre gange i løbet af fem timer. Dette system blev bl.a. brugt til at fastlægge et tidspunkt forud for celledelingen, hvor cellen skifter fra høj til ringe følsomhed - nemlig når cellens forberedelse til den forestående celledeling er gennemført. Tidspunktet indtræffer ca. 50 minutter før afslutningen af en celledeling. (Hos Tetrahymena pyriformis var cellecyklus under vore dyrkningsbetingelser ca. 145 minutter.) Tidspunktet blev indkredset enten vha. temperaturchok, kortvarige behandlinger med kemiske forbindelser, der hæmmer energiproduktionen (vha. 2,4-dinitrophenol eller en kvælstofatmosfære) eller med kortvarige blokader af proteinsyntese (cycloheximid, puromycin, p-fluorfenylalanin). Resultaterne gav anledning til at tale om "division proteins", der var under opbygning, som udførte deres funktion på et bestemt tidspunkt, og som ingen virkning havde senere. Der blev foretaget forsøg i 1962-63 på at isolere og karakterisere disse forbindelser, men de mislykkedes - de nødvendige teknikker fandtes endnu ikke. Forsøgene genoptoges i 1978-79 på CBI, men resultaterne var langt fra klare. Senere har Norman Williams, gæst fra 1963-64, separeret en proteinfraktion fra Tetrahymena, der opfører sig som man ville vente "delingsproteinerne" ville gøre (Williams and Macey: "Is cyclin Zeuthen's "division protein?" (Experimental Cell Research 197, 137-139 (1991))). I mellemtiden har arbejdet med gærceller andetsteds ført til forståelsen af, hvorledes cyklin-afhængige kinaser og cyklin regulerer cellens cyklus. Cyklin opbygges, udfører sin funktion og forsvinder igen. Dermed er en meget vigtig kontrolmekanisme i cellens cyklus karakteriseret. Cyklin er sandsynligvis identisk med vort "delings-protein" [personlig erindring]. (Se iøvrigt litteraturlistens referencer til artikler om Erik Zeuthen af Jytte R. Nilsson (f. 1932) og Carl Barker Jørgensen (1915-2007).)
Først i 1960'erne havde mikrobiologer stor succes med forståelsen af proteinsyntesens problemer i bakterier. Det var vel uundgåeligt, at denne succes førte til et vist mål af overmod. Kunne man med Tetrahymena-celler ikke opnå de samme resultater, som mikrobiologer kendte fra syntesen af makromolekyler i bakterier, så skulle man ikke have lov til at være i et laboratorium [personlig oplevelse]! Mikrobiologer (Ole Maaløe) overså i begejstringen muligheden for, at pro- og eukaryote celler har forskelle i opbygning, forskellige synteseveje og forskellige kontrolmekanismer - på trods af store ligheder. (Ole Maaløes afgørende begreb var "balanceret vækst". Han og andre havde fundet, at protein/RNA-forholdet, og protein/DNAforholdet var konstant i bakteriekulturer i vækstfasen. Han forventede derfor, at også højerestående (eukaryote) skulle vise "balanceret vækst" [personlig erindring]. Det har senere vist sig, at eukaryoter har mere raffinerede kontrolsystemer i makromolekylære synteser, og at de ikke nødvendigvis altid viser "balanceret vækst" målt over korte tidsrum.)
I fem disputatser samledes instituttets forsøgsresultater: Paul Plesner (1924-1997) skrev om nukleotidomsætningen gennem Tetrahymenas cellecyklus (1964); Vagn Leick (f. 1939) redegjorde i 1973 for ribosomsyntesen i Tetrahymena - et arbejde, der tog sit udgangspunkt på CBI; Jytte R. Nilsson (f. 1932) opsummerede i 1976 arbejder over struktur og funktion i Tetrahymena - i høj grad relateret til cellens cyklus; jeg (1976) gjorde rede for næringsoptagelse i Tetrahymena og viste, at fagocytosen er dispensabel - selv for hurtig cellevækst og -formering; H. A. Andersen (1978) gjorde rede for sekvensen i DNA-syntesen fra cellecyklus til cellecyklus: i andre eukaryote celler findes en fast rækkefølge, hos Tetrahymena er rækkefølgen ny i hver generation, bortset fra, at gener for ribosomer altid replikeres først [personlig erindring.]
Ole Westergaard (f. 1940), Molekylær Biologi, Aarhus Universitet, arbejdede i 20 år med topoisomeraserne I og II i mange celletyper; dette arbejde tog sit udgangspunkt på Biologisk Institut; Else Hoffmann (f. 1942), Københavns Universitet, skiftede fra cellers aminosyreoptagelse til volumenregulering i Tetrahymena og Ehrlich ascites celler; Peter Satir (f. 1936) Albert Einstein College of Medicine, New York, arbejder med alle aspekter af ciliets biologi; Birgit H. Satir (f. 1935) også Albert Einstein, arbejder bl.a. med regulering af membranfusion; Joseph Frankel (f. 1935), State University of Iowa, arbejder med regulering af plasmamembranens morfologi og har i en stor monografi overført sine resultater bl.a. til ægceller; Norman Williams, State University of Iowa, begyndte isolering af strukturer fra Tetrahymena i 1963 på Biologisk Institut og har med stort held fortsat disse undersøgelser i mere end 30 år [personlig erindring].
Mariko Ikeda (f. 1935) fra Japan, gæst fra 1968 til 1970, blev en af de første kvindelige professorer i Japan - ved Department of Biology, Keio University, Yokohama. Hun fortalte i 1997 i Odense, at hun blev inviteret til et ophold i København af Erik Zeuthen på en rejse han foretog i 1964 eller 1965 [personlig erindring]. (Jeg vidste ikke, at han havde været i Japan på dette tidspunkt, hvor min kone og jeg opholdt os i USA.)
His Imperial Highness Prince Masahito Hitachi, den nygifte prins af Japan (f. 1935) foretog i 1965 en rundrejse i Europa med sin hustru, Hanako Hitachi (f. 1940). Danmark var første land, der besøgtes, og Biologisk Institut var andet punkt på prinsens program i Danmark. Han var interesseret i biologi, og hans lærer, professor Takashi Fujii, Zoologisk Institut, University of Tokyo, med interesse i cellebiologi (celledeling og cellevækst), må have kendt Erik Zeuthen fra dennes besøg i Japan. Vi viste Instituttet frem i en time. Formanden for Carlsbergfondets bestyrelse, professor Stig Iuul (1907-1969), boede i Instituttets lejlighed. Han inspicerede forberedelsen til modtagelsen. Han insisterede på, at prinsen kom til at sidde på en stol FORAN de øvrige stolerækker. Erik Zeuthen anså mere besøget for et møde mellem videnskabelige kolleger end et besøg fra det kejserlige hus. Vi afsluttede med champagne og kransekager. Erik Zeuthen havde på et forberedende møde foreslået sherry - men en af laboranterne, Lise Saabye Petersen, insisterede på Champagne. Og derved blev det! (Prins Masahito Hitachi blev født som søn af Solens Søn. Han lyttede til vore forklaringer, men etiketten krævede, at han hverken stillede spørgsmål eller kom med kommentarer.) Omkring 1975 rejste Erik Zeuthen til Japan igen i anledning af en kongres og besøgte bl.a. prinsens laboratorium. Han havde hilsner med hjem til Dronning Margrethe [personlig medd., Erik Zeuthen].
Der blev holdt 3 UNESCO-kurser på Biologisk Institut. Vi tog i 1971 initiativet til flere møder, bl.a. en europæisk cellecykluskonference, der stadig lever, og der oprettedes en Scandinavian Section of Society of Protozoologists, der netop har holdt et velbesøgt 18. møde på Københavns Universitets Marinbiologiske Laboratorium i Helsingør 1996 [personlig erindring].
Mine og mine medarbejderes eksperimenter gennem de sidste seks år har understreget, at Erik Zeuthens grundsynspunkt var korrekt. Alle eukaryote celler - også pattedyrceller - ser ud til at være underkastet de samme typer af kontrolmekanismer mht. lag-fase, overlevelse og død. Vi begyndte disse undersøgelser med Tetrahymena i 1990 (publ. 1992, review af Christensen et al., 1998) og har senere vist homologe mekanismer i gærceller og i flagellater. Så lighederne mellem forskellige eukaryote celler går fra fælles aminosyrer, fælles prosthetiske grupper, fælles nukleotider i RNA og DNA - til opbygning af fælles cellestrukturer og endelig - fælles kontrolmekanismer.
Erik Zeuthen arbejdede i Californien to gange. Første gang var han som Rockefeller-stipendiat i 1948-1949 på Hopkins' Marine Station i Monterey, CA. Det ligger mindre end 500 meter fra Doc's Laboratorium kendt fra John Steinbecks "Cannery Row". Erik Zeuthen arbejdede med L. R. Blinks (1900-1989), Arthur Giese (1904-1994) og den meget imponerende C. B. van Niel (1897-1985), som Erik Zeuthen huskede for "6 timer seminar om dagen" [Zeuthen; personlig medd., Erik Zeuthen]. (Jeg mødte van Niel på Zoofysiologisk Laboratorium, Rockefeller Instituttet, København, ca. 1955. Han kom ind i laboratoriet netop som et rør i et van Slyke-apparat var gået i stykker. Han smilede og sagde, at man først kendte et apparat, når man havde repareret alle dets dele.) Han gjorde i øvrigt reaktionsligningen for fotosyntesen almen ved at give den den følgende form:
6 CO2 + 12 H2A + E → C6H12O6 + 12 A + 6H2O
Man kan benytte enten svovl fra svovlbrinte eller oxygen fra vand som elektron-donor i fotosyntesen. Ligningen viser, at hvis der benyttes svovlbrinte dannes der frit svovl, hvis der benyttes vand frigives oxygen. (Sidstnævnte variation gav ophav til atmosfærens oxygen.)
Erik Zeuthen så Irving Albert Tittler (1908-1994) på Hopkins Marine Station, Monterey, CA, arbejde med renkulturer af Tetrahymena pyriformis. Under dette ophold traf han Robert Jack Neff, der dyrkede Acanthamoeba sp. i renkultur. Han mødte også Beatrice M. Sweeney (1914-1989) og J. Woodland Hastings (1927-2014), der arbejdede med dinoflagellaten, Gonyaulax, der udsender lys under celledelingen, og som kun deler sig ved midnatstid. Erik Zeuthen tilbragte snart efter en uge hos George W. Kidder, Amherst College, MA, og lærte grundtrækkene i dyrkningsteknikkerne af ham. Disse celler blev hans vigtigste studieobjekt de næste 30 år [personlig medd., Erik Zeuthen]. Anden gang Erik Zeuthen arbejdede i Californien var i 1956-1957 ved University of California i San Francisco - hos Daniel Mazia (1912-1996). Flere af Dan Mazias studenter arbejdede senere på Biologisk Institut i København: Raphael R. Ronkin, Ruth og Robert Jack Neff, Gerald Seaman, Jay Barton etc. Erik Zeuthen indførtes her i en gruppe, hvor den amerikansk-gifte japaner Katsuma Dan (1905-1996) havde arbejdet (1952-1953). (Blandt Dans elever var Y. Watanabe og Mariko Ikeda.) Katsuma Dans gruppe arbejdede på Misaki Marine Laboratory, Japan, ofte med søpindsvineæg i forbindelse med studiet af mitose.
Da Japan blev besat af amerikanerne i 1945, måtte forskerne forlade Misaki Marine Laboratory. Ved den lejlighed skrev Katsuma Dan på et stykke papir en opfordring til de amerikanske soldater om at beskytte laboratoriet mod ødelæggelser - underskrevet af en forsker, der havde arbejdet i marinbiologiske laboratorier i USA, og som nu var den sidste til at forlade laboratoriet [Katsuma Dans (japanske) autobiografi; personlig medd., Erik Zeuthen]. Beskeden lød:
“... you can destroy the weapons and the war instruments but save the civil equipments for the Japanese students. When you are through with your job here notify to the university and let us come back to our scientific home.” Noten blev underskrevet: “The last one to go.”
The obvious humanity and the mention of American Marine Biological laboratories appealed to a US Naval officer who passed the note on to the Marine Biological Laboratory, Woods Hole, MA.
Mariko Ikeda har fortalt, at laboratoriet ikke blev nævneværdigt beskadiget. (Det blev overtaget af det amerikanske militær, fordi det havde været brugt af den japanske flåde, bl.a. i forbindelse med udvikling af "human torpedoes" [personlig medd., Ikeda].)
Jeg (f. 1931) var specialestudent hos amanuensis, dr. phil. Erik Zeuthen (1914-1980) på Zoofysiologisk Laboratorium, Rockefeller Instituttet, Juliane Mariesvej 32, fra 1954 til 1957. Jeg var ansat som videnskabelig assistent/afdelingsleder på Carlsbergfondets Biologiske Institut, Tagensvej 16, fra april 1958 til september 1979 hos professor, dr. phil. Erik Zeuthen. Fra september 1979 til oktober 1997 var jeg professor i cytologi/cellebiologi ved Institut for Anatomi/Cytologi ved Odense Universitet.
Band, R. N. (1996): In memoriam: G.W. Kidder, Jr. (1902-1996). J. Euk. Microbiol. 43, p. 364.
Christensen, Søren, T., Rasmussen, L., Leick, V. og Wheatley, D. N. (1998): Signaling in Unicellular Eukaryotes. International Reviews of Cytology, 177, 181-253.
Ellehøj, Svend (redaktør): København Universitet 1479-1979. Bind VII: Det lægevidenskabelige Fakultet, København 1979.
Ellehøj, Svend (redaktør): Københavns Universitet 1479-1979. Bind XIII: Det matematisk-naturvidenskabelige Fakultet 2, København 1979.
Fischer, Simon: Koryfæer og stjerner ved den 4. Internationale Cytologkongres i København 1936. Eksempler på grundforskning, der nytter. Bibliotek for Læger 184, pp. 316-338 (1992).
Gotfredsen, Edvard: Medicinens historie. Nyt Nordisk Forlag, Arnold Busck (1973).
Jørgensen, Carl Barker: Erik Zeuthen. Oversigt over det Kgl. Videnskabernes Selskabs Virksomhed, pp. 69-81 (1980-1981).
Jørgensen, Carl Barker: Dyrefysiologi og gymnastikteori. Københavns Universitet 1479-1979, bind XIII, 2, pp. 447-488.
Kalckar, Herman M.: Fifty years of biological research - from oxidative phosphorylation to energy requiring transport regulation. Annual Reviews of Biochemistry. Bind 60, pp. 1-37 (1991).
Linderstrøm-Lang, Kaj: Albert Fischer. Kgl. Danske Vidensk. Selskabs Medd. pp. 70-78 (1956-57).
Lipmann, Fritz: Wanderings of a Biochemist. J. Wiley & Sons, Inc. New York, London, Sidney, Toronto (1971).
Lwoff, André: From protozoa to bacteria and viruses. Fifty years with microbes. Annual Reviews of Microbiology, vol. 25, pp. 1-26 (1971).
Mohr, Jan: Human arvebiologi og eugenik. Københavns Universitet 1479-1979, bind VII. Svend Ellehøj, red., pp. 241-254 (1979).
Møller, Knud Max: Albert Fischer - forskeren bag oprettelsen af Carlsbergfondet Biologiske Institut. Årsskrift for Carlsbergfondet, Frederiksborgmuseet, Ny Carlsbergfondet 1982, pp. 38-43. Rhodos - Internationalt Forlag for Videnskab og Kunst (1982).
Nilsson, Jytte R.: Erik Zeuthen. Videnskabelige Meddelelser fra Dansk Naturhistorisk Forening. 142, 193-204 (1980).
Paul, John: Cell and Tissue Culture. Livingstone (1961).
Rasmussen, Leif: En forstander og hans assistent - Indledningsforedrag til en film fra indvielsen af Carlsbergfondets Biologiske Institut i 1932. Dansk Medicinhistorisk Årbog, pp. 130-140 (1980).
Rasmussen, Leif: Virksomheden på Carlsbergfondets Biologiske Institut i professor Erik Zeuthens forstandertid. Årsskrift for Carlsbergfondet, Frederiksborgmuseet, Ny Carlsbergfondet 1982, pp. 47-51. Rhodos - Internationalt Forlag for Videnskab og Kunst (1982).
Rasmussen, Leif and Claudio Agnisola: Early bioenergetics and cell cultivation: The history behind two films. FORME, Quaderni dell'Instituto Internazionale di Genetica e Biofisica. Consiglio Nazionale delle Ricerche 4, 23-25 (1993).
Schmidt-Nielsen, Bodil: August and Marie Krogh. Lives in Science. Oxford University Press (1995).
Sestoft, Leif: Einar Lundsgaard - et minde i 50-året for hans største bedrift. Medicinsk Forum 33, pp. 178-182 (1980).
Zeuthen, Erik, R. af D.: Levnedsberetning. Deponeret hos de kongelige ordeners historiograf, Ordenskapitlet, Christian VIIIs Palæ, Amalienborg, 1257 København K. (Dekoreret d. 26. april 1974.)