Symphogen A/S og Institut for Systembiologi byder jer velkommen til dette undervisningsmateriale. Formålet er først og fremmest at formidle den del af naturvidenskaben, vi syntes er mest spændende, nemlig bioteknologien. Men det er samtidigt også vigtigt for os at vise, at det at læse ingeniør ligeså godt kan dreje sig om medicin, bakterier, øl osv., som det kan dreje sig om stærkstrøm og computerprogrammer. Vi tror på, at undervisningen bliver langt mere spændende, når naturvidenskaben bliver pakket ind i den nyeste teknologi, og vi håber at I er enige efter at have læst dette materiale!
God fornøjelse med projektet!
Velkommen til en verden af immunologi!
Ordet ”immunologi” kommer af det latinske ord ”immunis”, som betyder ”fri for”- en meget logisk anvendelse af ordet, idet immunforsvaret netop beskytter os imod en lang række angreb fra fremmede organismer. Disse angreb kaldes infektioner. Immunsystemet har været kendt i mange år – det første skriftlige bevis på dette kan dateres tilbage til 430 f.Kr. Her vidste man, at folk der tidligere havde været smittet med pest, kunne pleje pestramte patienter uden selv at blive syge. Det er dog først i vores tidsalder, at man begyndte at udvikle immunologi fra mundtlige overleveringer til en egentlig videnskab. Denne videnskab integrerer en række af videnskabelige områder, såsom mikrobiologi, humanbiologi, genetik og lægevidenskab. Der indgår således en høj grad af tværfaglighed i emnet.
Den klassiske anvendelse af immunforsvaret har tidligere været at vaccinere for at forebygge sygdomme som følge af en virus- eller bakterieinfektion. Der har igennem tiderne været adskillige epidemier såsom pest, kopper og kolera, samt adskillige forskellige influenzaepidemier. Pest er senere blevet udryddet, da sygdommen, der forårsages af bakterien Yersinia pestis, kan behandles med antibiotika. Andre sygdomme, såsom dem der forårsages af virale angreb, er ikke ligeså nemme at behandle. Det er sygdommene “Ebola” og ”kopper” et eksempel på. Kopper skyldes en virusinfektion og har kostet utallige menneskeliv. Kopper er nu udryddet, hvilket skyldes indførslen af et vaccinationsprogram for alle småbørn. I 1980 blev kopper erklæret udryddet af World Health Organization (WHO). Den sygdomsfremkaldende virus findes nu officielt kun opbevaret i små mængder på to lagre i verden, et i USA og et i Rusland, til brug for eventuelle fremtidige videnskabelige formål.
Det grundlæggende princip bag vacciner er kroppens immunceller, der kan “lære” at genkende fremmede organismer. I en vaccine vil man typisk introducere en svækket virus/bakterie, der ikke fører til alvorlig sygdom, for at lære immunforsvaret at dette er et fremmedlegeme, der skal udryddes. Der findes en hårfin balance under dannelsen af immunforsvarets celler, hvor cellerne ”lærer” hvilke celler, der er fremmede, og hvilke der ikke er fremmede, og altså ikke skal angribes. Immunforsvaret har en indbygget tolerance overfor kroppens egne celler. Går selv en lille ting galt i læringsprocessen, risikerer man at immunforsvaret løber løbsk, og angriber kroppens egne celler. Dette kaldes autoimmunitet, og ses ved multipel sclerose (MS), type 1 diabetes, leddegigt og mange andre sygdomme. Ligeledes er mange allergier en overreaktion af immunforsvaret på ellers harmløse stoffer, såsom pollen.
Immunologien har lagt fundamentet for en enorm udvikling indenfor bioteknologien. Immunologien er bl.a. blevet et vigtigt redskab til diagnosticering af en lang række sygdomme. Når man tager til lægen med ondt i halsen, er det en immunreaktion, der anvendes til hurtigt at give svar på, om der er tale om en bakteriel eller en viral infektion. Immunologien anvendes også til at diagnosticere mere alvorlige sygdomme såsom kræft, leverbetændelse (hepatitis) og HIV. Også inden for kræftforskning har immunologi vist sig at give nye muligheder for behandling. Det skyldes fx at immunsystemets komponenter kan bruges som effektive transportører af cellegifte.
Fremstilling af biologiske våben er også en konsekvens af fremskridt indenfor immunologi. Biologisk krigsførelse har fundet sted i årtusinder. Allerede i antikken havde man kendskab til bevidst forurening af mad og drikkevand. I middelalderen under pestepidemierne kastede russiske soldater afhuggede legemsdele fra døde pestramte soldater ind til fjenden. Da europæerne udforskede Amerika, blev store dele af de indfødte befolkninger udryddet, da europæerne medbragte diverse sygdomme, såsom kopper, pest, kolera, med flere.
Under den kolde krig blev der forsket intensivt i biologisk krigsførelse. Nogle mener at bl.a. USA har investeret mange penge i at udvikle biologiske våben. I nyere tid er et af de mest kendte eksempler på biologisk terror fra 2001, hvor medlemmer af den amerikanske kongres samt nogle medieselskaber, modtog breve indeholdende meget resistente former af bakterien Bacillus anthracis, som forårsager miltbrand.
I dette undervisningsmateriale kan du finde mere information om immunologi og om biologisk krigsførelse. Ligeledes vil områder som mikrobiologi og genetik blive berørt, men fælles for det hele er, at det vil omhandle flere af de teknologier, som den danske virksomhed Symphogen A/S har udviklet.
Efter at have læst teoriafsnittene om de forskellige grene indenfor immunologi, har du mulighed for at løse en række opgaver og lave praktisk arbejde i laboratoriet sammen med din lærer. Hvis du skulle få lyst til at vide mere om immunologi, er der også forslag til yderligere læsning.