Lorentz Eldjarn – ein katalysator for kjemi i norsk medisin

Familie

Eldjarn har sjølv fortalt om familiebakgrunnen. Mora Astrid Rusånes (1882 – 1985) var yngst av fire søsken. Ho kom frå den vesle garden Rusånes i Saltdal der faren bygde opp ein snekkerifabrikk som m.a. produserte finare møblar i jugendstil for heile Nord-Noreg. Ho blei tidleg morlaus og voks opp hjå ei moster i Rælingen. Ho tok middelskoleeksamen i Oslo og så telegrafskole i Bodø. Ho blei styrar for «Telegrafen» i Rognan før ho kom attende som kontordame til farens pionerbedrift. Ho møtte ektemaken i Bodø.

Eldjarns far Lorentz (1889 – 1961) var den eldste av åtte barn på eit småbruk i Sarpsborg. Han måtte tidleg ut i arbeidslivet, men tok både middelskole og artium som privatist og fekk vidare utdaning ved Telegrafvesenets toårige skole i Kristiania. Som telegrafstyrar i Lærdal greidde han å reparere ein tapt telegrafisk kontakt mellom keisar Wilhelms kryssar Hohenzollern i Sognefjorden og Berlin i 1911. For den prestasjonen fekk han «das Königliche Preussische Dienstkreutz in Gold». Medan han arbeidde i telegrafverket i Oslo studerte han ved sida av til både statsøkonom (1924) og jurist (1927) og var universitetsstipendiat i økonomi i 1928 – 31.

Lorentz jr. var den yngste av fem søsken. Han blei fødd i 1920 på Ingøy, vest for Nordkapp, der faren arbeidde med å skaffe telegrafsamband med Svalbard og Amerika. Faren gjorde fyrst karriere i telegrafverket og blei til slutt revisjonssjef i Vinmonopolet. Eldjarn arva oppdrift og gründermentalitet frå båe sider.

Eldjarn gifta seg i 1945 med Torunn Weydahl (f. 1919) som har vori den mest lojale medarbeidaren hans gjennom 60 år og vertinne for dei mange «stabsmøta» i Skogfaret 29 i Bærum.

Utdanning

Eldjarn studerte medisin under krigen, men i 1943 – 45 sat han arrestert på Grini fordi ein bror, som var aktiv i illegalt arbeid, hadde rømt landet. På Grini måtte han organisere eit provisorisk sjukehuslaboratorium med medfangen Olav Foss (f. 1917) som hjelpar. Foss blei seinare professor i kjemi i Bergen med svovel som spesiale. Tyskarane forlangte m.a. svangerskapsprøver for dei norske veninnene sine. Aschheim-Zondek-prøvene blei utførde på kvite mus, og Eldjarn såg straks ein utveg til å organisere litt kvitt i erstatningskaffen på fangebrakka. «Weisse Mäuser brauchen weisses Brot und Milch.» Han lærte mykje kjemi av Foss og forstod betydninga av kjemi i medisinen.

Eldjarn avslutta medisinsk eksamen i 1947 og studerte så kjemi på Blindern før han kom til Fysiologisk institutt som hjelpelærar i 1949.

Radiumhospitalet

Etter tenesta som hjelpelærar ved Fysiologisk institutt og eit år i Stockholm i laboratoriet til Hugo Theorell (1903 – 82), som seinare blei nobelprisvinnar, blei Eldjarn i 1951 overlege ved biokjemisk avdeling ved Norsk Hydros institutt for kreftforsking ved Radiumhospitalet (fig 1). Han fekk samstundes, 31 år gamal, ansvaret for den kliniske kjemien ved sjukehuset.

Figur 1  Lorentz Eldjarn (t.h.) og Alexander Pihl i laboratoriet i 1955. «Deres arbeid med strålebeskyttende stoffer har vakt internasjonal oppmerksomhet,» heitte det i biletbladet Aktuells reportasje. Foto Sverre A. Børretzen/SCANPIX

I Stockholm hadde han syntetisert disulfidet cystamin med radioaktivt svovel. Den reduserte forma cysteamin var oppdaga som ein del av koenzym A, og det vernar mot røntgenstråling og radioaktiv stråling. Det var eit aktuelt tema i ei tid da stormaktene sprengde atombomber. Metabolismen av cystamin blei emne for doktorgraden hans der han viste at cystamin blir metabolisert til aminosulfonsyra taurin og til sulfat (2). Taurin blir elles konjugert med gallesyrene i levra. Denne konjugeringa blei mitt studentprosjekt og seinare doktorgrad.

Saman med Karl Nakken, Oddvar Nygaard, studievenen Alexander Pihl (f. 1920) og den amerikanske gjesteforskaren Berhard Shapiro (f. 1925) frå Philadelphia studerte han den strålevernande verknaden av cystamin i kjemiske og biologiske forsøk. Ei rekkje arbeid blei publiserte i det amerikanske tidsskriftet Journal of Biological Chemistry. Eit viktig funn var at cystamin kan lage blanda disulfid med glutation og med SH-grupper i protein (3). Dette er viktig for den strålevernande evna.

Cystamin var eit lukkeleg val av studieobjekt. I 2000 blei det rapportert at mellom 50 000 sambindingar med radioprotektiv verknad er det aldri funne noko meir effektivt enn cystamin og cysteamin (4). Temaet var så aktuelt at Eldjarn blei vald inn både i Statens råd for strålehygiene og i WHOs Advisory Panel on Radiation. I 1959 blei han invitert av det amerikanske luftvåpenet til foredragsturné i USA der han også fekk tilbod om laboratorium og pengar, men Eldjarn var da på veg til Rikshospitalet.

Den intense interessa for svovel stimulerte Shapiros humoristiske sans. Han konkluderte at «The function of carbon is to space the sulfur». Kunnskapane om svovel med opphav hjå Foss og Eldjarn, har eg gjentatte gonger hatt glede av. Det er vanleg å beskytte SH-grupper i enzym med å setje til lågmolekylære SH-sambindingar. Eg forsøkte det da eg var stipendiat hjå David Greenberg ved University of California der vi studerte metyleringsreaksjonar. Desse «beskyttarane» «drap» metyleringsforsøka. Eit tidlegare ukjent enzym metylerte og avgifta dei ufysiologiske SH-sambindingane og stal slik alle metylgrupper (5). Svovelkunnskapane kom også til nytte da professor Rolf Berge (f. 1948) i Bergen studerte det svovelhaldige medikamentet tiadenol brukt i Spania. Vi syntetiserte etter kvart dusinvis av feittsyrederivat med svovel (thiafeittsyrer) til bruk i fôringsforsøka våre (6). Kjemikaren, seinare professor ved Institutt for medisinsk biokjemi, Per Fritzson (f. 1922) slutta seg også til gruppa ved Radiumhospitalet. Saman med Eldjarn og Pihl syntetiserte og studerte han radioaktivt α-alanin (7, 8). Seinare laga han også radioaktivt uracil av β-alaninet, ein nukleinsyrebase, og metabolismen til uracil blei hans doktorgrad (9).-alaninet, ein nukleinsyrebase, og metabolismen til uracil blei hans doktorgrad (9).

Rikshospitalet

I 1959 blei Eldjarn sjef for det klinisk-kjemiske laboratoriet ved Rikshospitalet etter Asbjørn Følling (1888 – 1973) (10). To år seinare fekk han oppretta Institutt for klinisk biokjemi og skapte slik eit heilt nytt miljø for grunnforsking og praktisk målretta klinisk forsking i fruktbart samspel. Grunnforskingsprosjekta var serleg kring svovelsambindingar (Eldjarns spesiale) og funksjonen til carnitin i lipidstoffskiftet (mi interesse). Eldjarn tok etter kvart også opp tråden etter Følling og starta studium av Refsums sjukdom og andre metabolsk uklåre tilstandar med gasskromatografi og massespektrometri. Aktivitetane ved Klinisk-kjemisk laboratorium og Institutt for klinisk biokjemi er utførleg omtala av Eldjarns etterfylgjar Oddvar Stokke (f. 1937) (11).

Refsums sjukdom

I 1964 tok Sigvald Refsum (1907 – 91) kontakt med Eldjarn og gjorde han merksam på at tyske forskarar hadde funne opphoping av fytansyre (3,7,11,15-tetrametylpalmitinsyre) i veva hjå pasientar med Refsums sjukdom. Året før hadde instituttet fått sin fyrste gasskromatograf, og med den som arbeidshest starta Eldjarn, Oddvar Stokke og Kenneth Try (f. 1932) studiet av den metabolske defekten ved Refsums sjukdom (12). Med m.a. den enklare syntetiske modellsubstansen 3,6-dimetyloktansyre kunne gruppa vise at desse pasientane manglar evne til α-oksidasjon av greina feittsyrer, ein reaksjon turvande for nedbryting av fytansyre (13). På ein fytansyrefri kost blir desse pasientane langsamt betre (14). Stokke & Try disputerte i 1969 på ei sams dobbel avhandling (15). I avhandlinga var inkludert 13 tidsskriftartiklar om Refsums sjukdom.

Massespektrometri

Alt i tida ved Radiumhospitalet var Eldjarn opptatt av massespektrometri som analysemetode fordi han såg at denne metoden hadde mykje sams med strålingskjemi og radikalkjemi. I massespektrografen blir molekylfragment separerte som positivt lada radikal. Han greidde å overtyde Alf Brodal (1910 – 88) i Forskingsrådet og styret i Landsforeningen mot Kreft om nytten av eit slikt kostbart instrument. Dei fleste av dei mange stipendiatane ved instituttet blei også finansierte av desse organisasjonane. Eldjarns firma Sero AS bidrog også til instrumentet.

I 1968 fekk instituttet den fyrste massespektrografen, som blei kombinert med gasskromatograf og med moderne elektronisk databehandling. Instituttet var det fyrste i verda som slik systematisk studerte fleire hundre metabolittar i urinen ved uklåre metabolske tilstandar. Dei fyrste fem åra blei om lag 1 000 pasientar undersøkte, mange frå andre europeiske land. Seinare professor ved instituttet, Egil Jellum (f. 1936) var ein hovudmann i utviklinga av analysemetodane (16) som etter kvart førde til oppdaging av tre nye veldefinerte medfødde stoffskiftesjukdomar: metylmalonsyreuri (17), β-hydroksyisovaleriansyre- og β-metylcrotonylglycinuri (18) og pyroglutaminsyreuri (19). Jellum har gjennom åra vore invitert til talrike internasjonale møte der han har halde foredrag om analysemetodane som skapte ein revolusjon i den kliniske kjemien (fig 2). I 1976 fekk Eldjarn Jahres store medisinske pris for arbeidet med stoffskiftesjukdomar.

Figur 2  Egil Jellum ved massespektrografen som Eldjarn skaffa i 1968. Foto SCANPIX

Her må vi ta med at også andre medfødde stoffskiftesjukdomar blei oppdaga og studert ved instituttet. Kaare R. Norum (f. 1932) fann eit pasientserum med uvanlege lipoprotein. Han og Egil Gjone (1925 – 99) ved Medisinsk avdeling påviste at pasienten mangla lecitin-kolesterol-acyltransferase (LCAT) (20). For dette arbeidet fekk Norum Jahres pris for yngre forskarar i 1972, og Gjone Fernströms store pris.

Ein medfødd manglande absorbsjon av magnesium blei inngåande studert (21, 22). Seinare professor ved instituttet, Sverre Skrede (1932 – 87) og medarbeidarar viste saman med Ingemar Björkhem i Huddinge at pasientar med tuberøs xantomatose manglar enzymet kolesterol-26-hydroksylase, eit enzym tidlegare oppdaga av Jan Pedersen (f. 1936) ved Institutt for ernæringsforsking (23, 24). Medfødde stoffskiftesjukdomar blei ein sterk disiplin i norsk medisin.

Analysemaskinar og kvalitetskontroll

Like etter at Eldjarn blei sjef for dei klinisk-kjemiske analysane ved Rikshospitalet byrja dei fyrste analysemaskinane å kome. Innføringa av desse maskinane kombinert med EDB auka analysekapasiteten til det mangedoble i rutinelaboratoriet (fig 3). Maskinane utførte multiple analysar, og klinikarane fekk difor ofte lister med analysesvar dei ikkje hadde bede om. Somme lika ikkje dette og fråbad seg desse listene som blei presenterte som «innkomststatus». Eldjarn var aldri svar skuldig. Han tilbaud å presentere resultata i form av ein «julekalender» der dei kunne opne lukene etter behov. Det kom ikkje fleire innvendingar.

Analysar og personale ved Klinisk-kjemisk avdeling, Rikshospitalet. Denne figuren ajourførd var i mange år fast vedlegg til budsjettframlegga frå avdelinga. Ein seinare versjon er med i Stokke (11)

Eldjarn, som hadde ansvaret for drifta av rutinelaboratoriet, såg tidleg at analyseresultata i klinisk kjemi var utan adekvat kalibrering og kontroll. Saman med Pål Bjørnstad (1926 – 98) og Christian Sommerfeldt (f. 1921) fekk Eldjarn i gang betre intern kontroll i laboratoriet, og enda viktigare, samanlikning av analyseresultat for identiske prøver ved norske og skandinaviske laboratorium (25 – 27). I starten oppfatta personalet desse kontrollane som mistillit, men innsåg etter kvart nytten av å innføre slike industrielle kontrollprosedyrar i «produksjonen». Kontrollsera blei for det meste laga på basis av heste- og griseserum som kunne skaffast i tilstrekkelege mengder. Dette arbeidet fekk etter kvart slike dimensjonar på skandinavisk basis at Eldjarn fann det turvande å opprette eit eige firma i 1963, Sero AS, for produksjon av standardsera, og produkta blei marknadsførde av Nycomed. Betydninga av dette arbeidet blei så overtydande dokumentert at Tyskland og England kom med i standardiseringsarbeidet. I Tyskland tok det store kjemiske firmaet Boehringer opp ideen med standardsera i 1971 og tok straks heile den tyske marknaden. Men ideen spreidde seg internasjonalt, og i 1978 hadde arbeidet med Sero AS fått eit slikt omfang at Eldjarn fann at han måtte velje. I ein alder av 58 år slutta han som professor ved universitetet for å arbeide full tid i Sero AS. I dag eksporterer Sero AS produkta sine til 60 land og har slik bidradd til internasjonal standardisering og pålitelege analyser verda over. I dag er sonen Knut Eldjarn (f. 1949) arbeidande styreformann.

Det var også viktig at Eldjarn og Hans Christofer Børresen (f. 1935) i 1969 fekk oppretta Statens skole for fysiokjemikarar (bioingeniørar) som tredobla studenttalet ved å overta lokala til Rikshospitalets vaskeri som blei lagt ned. Børresen blei rektor, og tilsette og stipendiatar ved instituttet og rutinelaboratoriet var lærarar ved skolen.

Eldjarn hausta mykje ære for revolusjoneringa av den kliniske kjemien. Han blei æresmedlem i organisasjonar for klinisk kjemi i Noreg, Sverige, Finland, England og Argentina. I 1975 blei han tildelt «Distinguished Clinical Chemist Award» og det tredje æresmedlemskapet i International Federation of Clinical Chemists. Den fyrste var Donald Dexter van Slyke (1883 – 1971) med blodgassanalysane. Ved det høvet blei Eldjarn intervjua av Tidsskriftet (28).

Samarbeid med klinikarane

Ved sida av det utbreidde diagnostiske samarbeidet med klinikarane ved uklåre metabolske tilstandar var instituttet og det klinisk-kjemiske laboratoriet sentrale også i andre kliniske samarbeidsprosjekt. Barnekirurgen Ola Knutrud (1919 – 96) gjennomførte doktorgraden sin over væske- og saltstoffskiftet etter kirurgi hjå nyfødte ved Institutt for klinisk biokjemi (29). Han samarbeidde med Hans Christofer Børresen som også arbeidde med program for total parenteral ernæring, serleg hjå barn.

Sverre Skrede var ankermann ved instituttet i eit stort samarbeidsprosjekt der dei undersøkte den diagnostiske og prognostiske verdien av leverprøver (30). Prosjektet vakte internasjonal oppsikt, og i 1978 blei Skrede invitert til ein foredragsturne i USA som «National Tour Speaker» for den amerikanske organisasjonen for klinisk kjemi.

Eldjarns innverknad i norsk medisin

Eldjarns virke illustrerer ikkje berre betydninga av nyvinningar i fysikk og kjemi i medisinen, det illustrerer også betydninga av grunnforsking i eit moderne samfunn. Han byrja som grunnforskar i 1949 og utvida domenet sitt til målretta klinisk forsking. Han innførde massespektrometri og kvalitetskontroll i den kliniske kjemien som han i neste omgang brukte til å skape intelligensindustri i form av selskapet Sero AS. Det kom meir enn 20 doktorgradar frå dei to forskingsinstitutta i Eldjarns sjefstid.

Utviklinga av den kliniske kjemien som medisinsk hjelpedisiplin gjorde inntrykk. Eldjarn blei formann i Rådet for utbygging av klinisk kjemiske avdelinger i 1968. Det sette fart i laboratorieutbygginga. I 1971 kom Eldjarn med i Statens og Legeforeningens spesialitetsråd der helsedirektør Karl Evang (1902 – 81) representerte staten. Dette rådet oppretta Eldjarn-komiteen som utarbeidde Retningslinjer for opprettelse av nye spesialiteter og grenspesialiteter, ført i pennen av Eldjarn.

Ved eit internasjonalt møte sist i 1960-åra var mange av stipendiatane ved Institutt for klinisk biokjemi samla kring eit lystig bord ei sein kveldsstund. Vi mora oss med å diskutere føremålsparagrafen for ein «Organisasjon for Eldjarns elevar». Vi kom til at det måtte vere å «overta norsk medisin». Ambisjonen var vel i største laget, men hadde vi sagt «laboratoriemedisin» ville det langt på veg gått troll i ord: Alexander Pihl tok over etter Eldjarn ved Radiumhospitalet. Johan Strømme (f. 1933) og Kenneth Try tok over den kliniske kjemien ved universitetssjukehuset i Tromsø. Seinare blei Strømme sjef for sentrallaboratoriet ved Ullevål sjukehus og Kenneth Try ved Aker sjukehus. Jon Elling Whist (f. 1943) tok over i Tromsø. Mikael Farstad (f. 1928) blei sjef for den kliniske kjemien ved Haukeland sjukehus og Kristian Bjerve (f. 1944) ved universitetssjukehuset i Trondheim. Oddvar Stokke blei Eldjarns etterfylgjar ved Rikshospitalet, og Egil Jellum, Sverre Skrede og Bjørn Christophersen (f. 1933) blei professorar ved same institutt, Kjell Rootwelt (f. 1933) ved isotoplaboratoriet. Pål Bjørnstad blei overlege ved laboratoriet ved Bærum sjukehus, Erling Sverre Marstein (f. 1939) ved sjukehuset i Tønsberg og Ludvig Daae (f. 1934) ved Diakonhjemmet i Oslo. Thomas Bøhmer (f. 1936) blei professor i indremedisin og Per Lilleaasen (f. 1938) i anestesi ved Aker sjukehus. Jan Aaseth (f. 1943) blei overlege i indremedisin med ansvar for laboratoriet for klinisk kjemi i Kongsvinger. Karl Nakken blei overlege for isotoplaboratoriet ved Ullevål sjukehus og Magne Aas (f. 1935) ved Radiumhospitalet. Helge Solberg (f. 1937) blei spesiallege i EDB og automasjon ved Rikshospitalet. Kaare Norum blei professor i ernæring, Per Fritzson og Jon Bremer (f. 1928) i medisinsk biokjemi. Jon Norseth (f. 1947) og Kjell Torgeir Stokke (f. 1942) arbeider i Fürst laboratorium. Sverre Landaas (f. 1945) har tatt over etter Johan Strømme ved Ullevål sjukehus. Dei kom alle frå «Stall Eldjarn».