Redaktionens favoritter: Atombombens gavnlige bivirkning er snart forduftet

Den krop, du slæber ud af døren hver dag, op på cyklen eller ind i bilen, for derefter at placere foran computerskærmen på kontoret, er slet ikke så gammel, som du måske føler det.

Hvert år fejrer du godt nok dens fødselsdag, som om den blev til, da du blev født. Men faktisk burde du fejre hver enkelt del af din krop helt forskelligt.

Tag for eksempel dine knogler. De er typisk ikke mere end ti år gamle. Dit blod og din lever er kun fire måneder gamle, dit hjerte 20 år, dine lunger seks uger osv. osv. Ikke engang i hjernen er alderen den samme.

Godt nok er hjernebarken helt tilbage fra din fødsel, men når du genkalder dig et minde fra din barndom, så er det nye celler, som aldrig eksisterede i din barndom, der lagrer det gamle minde om din elskede teddybjørn.

Alt det er almindelig viden for de danske forskere, der har deres gang på AMS-centret på Aarhus Universitet, hvor atomacceleratorer snurrer for at måle kulstof 14-atomer.

»Vi har masser af forskere, der knokler løs med målinger af celler i alt fra akillessener til knogler og væv. Men de har travlt, for vi mister kulstof 14 med en rasende fart,« siger Bente Philippsen, postdoc ved AMS-centret.

A-bomber ændrede atmosfæren

Den medicinske forsknings brug af kulstof 14-analyser er nemlig fuldstændig afhængig af et datostempel, som findes i hver eneste celle i kroppen, fordi en kædereaktion begyndte 16. juli 1945.

Den dag sprængte amerikanerne verdens første atombombe i en operation med kodenavnet Trinity. En paddehattesky rejste sig over ørkenen i New Mexico. Mindre end en måned efter rejste to nye paddehatteskyer sig på den anden side af Stillehavet – over byerne Hiroshima og Nagasaki.

På centret har vi undersøgt alt fra akillessener til årgangsvine.Bente Phillipsen, postdoc, Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet

Atombombernes tid var begyndt, og snart fulgte andre lande trop med først Rusland, så Storbritannien, siden Frankrig osv. Inden verdens stormagter i 1963 aftalte at stoppe sprængningerne, nåede verden at blive gennemrystet af lidt over 400 sprængninger over jordoverfladen. Og i atmosfæren skete der ændringer, som ingen bemærkede før senere.

Neutroner udløst af bomberne hamrede sig ind i kvælstofatomer og fik dem til at smide en proton. Hvad der før var nitrogen-atomer med syv protoner blev nu til kulstof-atomer med seks protoner. Men i modsætning til normale kulstof-atomer, der også har seks elektroner og seks neutroner, havde atombomben skabt kulstof med kvælstof-atomets to ekstra neutroner, og dermed det radioaktive kulstof 14.

Kulstof 14 i hele fødekæden

Den Kolde Krig fordoblede atmosfærens indhold af kulstof 14-­­ atomer, der blev spredt af vind og vejr over hele kloden og fik navnet ‘bombepulsen’. Med det samme blev koncentrationerne øget i alt levende på Jorden gennem planternes fotosyntese.

Kulstof 14 blev optaget gennem fødekæden, og i levende væsner indgik kulstof 14 på lige fod med andre kulstoftyper i byggeriet af dna’ets dobbeltspiral. Kroppen var ligeglad med det lidt anderledes kulstof. Kulstof 14 er nemlig præcis lige så god en byggesten for dna.

I atmosfæren begyndte indholdet af kulstof 14 dog at falde. Atmosfærens kulstof blev suget ind i planter, dyr og især verdenshavene. Kun ti år efter den sidste atomprøvesprængning var atmosfærens indhold halveret, og i begyndelsen af det nye årtusinde begyndte forskere at få ideer til, hvordan de kunne udnytte den viden.

Nøjagtigt tidsstempel

Luftmålinger fra før Anden Verdens­krig og frem til i dag viste nemlig de præcise koncentrationer af kulstof 14 i atmosfæren, og ved at sammenligne med koncentrationerne i f.eks. planter eller menneskelige organer kunne forskerne bestemme den præcise alder.

Kulstof 14-målinger er egentlig ikke en ny opfindelse, men en helt almindelig metode til at bestemme alderen af f.eks. gamle fossiler. Men koncentrationerne og udsvingene i den naturlige kulstof 14-koncentration er så små, at forskerne ofte må acceptere unøjagtigheder på mange år. Men med bombepulsen kunne man bestemme alder med måneders nøjagtighed.

Hjerneceller i atomacceleratoren

I dag har hver en celle i din krop et datomærke skabt af kulstof 14-atomer fra Den Kolde Krig. Og i begyndelsen af det nye årtusinde var forskere så småt begyndt at bruge den viden i praksis.

Efter 2004-tsunamien i Det Indiske Ocean brugte man metoden til at identificere ofre, og i Wien var der eksempler på, at den blev brugt i mordsager. Men det var folk fra Karolinska Institutet i Stockholm, der for alvor åbnede forskernes øjne for mulighederne for at bestemme alder på celleniveau.

Daværende postdoc Kirsty Spalding havde i årevis brugt metoden til at aldersbestemme alt fra fedtceller til blod, knogler og organer kroppen, men inden for hjerne­forskningen var det helt store spørgsmål, om voksne mennesker kunne genskabe hjerneceller. Sammen med sin vejleder, Jonas Frisén, satte hun sig for at komme med et svar.

Hun fik fat i 55 hjerner fra afdøde i alderen 19 til 92 år og separerede hjerneceller fra hippocampus, der styrer hukommelse og læring. Cellernes dna blev isoleret og analyseret med massespektroskopi i en atomaccelerator. Og ud kom et svar: Hjerneceller i hippocampus er mellem 20 og 30 år gamle, selv i mennesker, der er over 90 år. Og hver dag skaber mennesket 1.400 nye hjerneceller.

Er det tid til en ny a-bombe?

Kirsty Spalding er ikke længere alene med sin forskning. Verden over knokler forskere for at bruge Den Kolde Krigs datostempel til at få svar på alt fra årsager til psoriasis til sukkersyge. På AMS-centret mærker Bente Phillippsen en lignende stor interesse.

»Vi får jævnligt prøver fra forskere, der er afhængige af bombepulsen i deres forskning, og på centret har vi undersøgt alt fra akillessener til årgangsvine,« siger hun.

I samarbejde med miljøkemiker Christian Lohse fra Syddansk Universitet kom AMS-centret ved et tilfælde til at afsløre fusk med årgangsvin, da de skulle undersøge tungmetaller i arktiske moser. Til at datere moseprøverne havde de brug for en kontrolprøve med kendt alder og valgte en årgangsvin. Dog viste årstallet på etiketten sig at ligge langt fra virkeligheden.

Men om cirka 15 år er det slut med akillessener og årgangsvine. Så er koncentrationen af kulstof-14 tilbage på sit naturlige niveau, som også falder i takt med kulstof 14’s halveringstid på 5.730 år.

Vulkanudbrud kan godt nok øge koncentrationen, men det vil aldrig komme i nærheden af at være lige så brugbart som bombepulsen. Spørger man Bente Philippsen, om det ikke giver lyst til at smide bare en lillebitte a-bombe i forskningens tjeneste, så lyder svaret prompte:

»Det ville jeg kalde en rigtig, rigtig dårlig idé.«