Nyligen diskuterade jag vetenskapliga observationers beroende av teorier med en gammal vän. Vi pratade bland annat om de icke-existerande N-strålarna som den franske professorn René Blondlot ansåg sig ha observerat 1902 (se LT nr 42/2016). Med tanke på de då nyligen upptäckta alfa-, beta-, gamma- och X-strålarna var det teoretiskt fullt tänkbart att det även skulle kunna finnas N-strålar. Men N-strålarna var helt och hållet ett resultat av positiv förväntanseffekt hos observatörerna – och illustrerar det man kallar teoriimpregnerade observationer.

Min vän påminde då om ett liknande fenomen inom astronomin som uppmärksammades under den senare hälften av 1800-talet. Vulcanus var namnet på den icke-existerande planeten som flera astronomer ansåg sig ha observerat under en period av nästan 50 år. Det var den franske astronomen Urbain Le Verrier (professor i celest mekanik) som lanserade den hypotetiska planeten. Vulcanus skulle nämligen kunna förklara den avvikande bana (gravitationsstörningen) som planeten Merkurius uppvisade. Le Verrier (1811–1877) hade tidigare utifrån Newtons teori med stor framgång förutsagt läget av en annan planet, Neptunus. Neptunus kunde enligt den newtonska teorin förklara planeten Uranus oregelbundna rotationsrörelser som resultatet av en gravitationsstörning. Le Verriers teoretiska beräkningar om Neptunus läge stämde överens med de observationer som olika astronomer sedan genomförde. År 1859 försökte Le Verrier att på liknande sätt förklara Merkurius avvikande rotationsrörelser med existensen av en ny planet som han kallade Vulcanus. Teoretiskt sett var förutsägelsen av den nya planeten helt rimlig [1].

Den newtonska teorin fungerade perfekt vid förutsägelsen av planeten Neptunus existens, och till synes också för Merkurius avvikande rörelser. Men observationen av denna planet visade sig enbart vara ett resultat av positiv förväntanseffekt och ännu en illustration av teoriimpregnering av astronomers observationer. Problemet med den icke existerande Vulcanus fick sin lösning först 1915 i och med Einsteins allmänna relativitetsteori. Den allmänna relativitetsteorin förklarar hur även ljusstrålar påverkas när de passerar kraftiga gravitationsfält. Och det var detta fenomen som var förklaringen till Merkurius avvikande rörelser – inte gravitationsstörningar orsakade av den hypotetiska planeten Vulcanus.

Astronomin illustrerar i hur hög grad vetenskapliga teorier är en förutsättning för meningsfulla observationer. Detsamma gäller också för observationer inom medicinsk forskning. Även om den holländske glassliparen Antonie van ­Leeuwenhoek redan under 1680-talet hade observerat mikroorganismer med sitt mikroskop gav de då gällande teorierna om sjukdomsorsaker inte utrymme ­för en meningsfull tolkning. ­Leeuwenhoek skickade sina bilder av olika mikro­organismer till Royal Society i London. De förnekade inte existensen av mikroberna, men tolkade dem som en produkt (en ointressant bieffekt) av sjukdomsprocessen, inte som en orsak [2]. Den rådande teorin var på Leeuwenhoeks tid att orsaker till sjukdom skulle finnas i olyckliga planetkonstellationer (i den kosmisk-telluriska sfären), och det skulle gå nästan 200 år innan det var teoretiskt möjligt att förstå och förklara att mikro­organismer kunde orsaka sjukdom. Med Pasteur (1864) vändes de teoretiska grund­antagandena upp och ner, och med Koch (1876) utvecklades metoder för att fastställa att mikroorganismer kunde orsaka sjukdom. Inom ramen för det mikrobiologiska paradigmet upptäckte man i rask takt den ena bakterien efter den andra som orsak till sjukdom (se tabell) [2].

Det mikrobiologiska paradigmet har haft och har fortfarande ett starkt inflytande på vårt tänkande när nya hypoteser om orsaker till sjukdomar diskuteras. Dock finns ett intressant exempel på motsatsen, nämligen Marshalls och Warrens upptäckt av Helicobacter pylori 1982.

Före denna upptäckt fanns flera konkurrerande teorier om vad som orsakade magsår – var det en typiskt psykosomatisk sjukdom som orsakades av stress och intrapsykiska konflikter, eller var det en dysfunktion i parietalcellernas produktion av saltsyra? Oberoende av vilken teori man föredrog var alla överens om att en bakterie inte kunde vara orsak till åkomman – det var teoretiskt omöjligt med tanke på den sura miljön i magslemhinnan, som antogs döda alla mikroorganismer. Därför ansågs det också a priori vara helt onödigt och meningslöst att undersöka bakteriehypotesen närmare.

När patologen Warren med mikroskop identifierade mikroorganismer i biopsier från magslemhinnan hos patienter med magsår avvisades hans fynd med hänvisning till att dessa mikroorganismer var föroreningar, det vill säga tillfälliga biprodukter, artefakter eller anomalier som man inte behövde bry sig om. Men vi vet nu att anledningen till att Helicobacter pylori inte dödas i magslemhinnan är just dess speciella förmåga att inlagras i slemhinnan och därmed vara skyddad mot magsyran.

Det var egentligen först tio år senare som Helicobacter pylori-hypotesen på allvar accepterades. Under tiden lyckades man dels typbestämma bakterien och dels genomföra en omfattande randomiserad studie. I denna studie ingick patienter med magsår (med påvisad förekomst av Helicobacter pylori), där man jämförde en grupp som behandlades med antibiotika med en grupp som fick placebo (alla fick dessutom syrahämmande medel). Med tanke på att den omedelbara placeboeffekten är hög vid behandling av magsår undersökte man även återinsjuknande i sjukdomen tre månader efter avslutad behandling. I placebogruppen var återinsjuknandet så mycket högre än i den grupp som fick antibiotikabehandling att den enda rimliga konklusionen, oberoende av vad man ansett om ­Helicobacter pylori-hypotesen, var att antibiotika fungerar!

Den kemiska teori som gjorde det onödigt att ens undersöka om bakterier kunde vara orsak till magsår påminner om astronomerna som 1610 vägrade att titta i Galileos teleskop när han riktade det mot Jupiters månar. Galileo påstod att han observerat några nya himlakroppar, men eftersom den himmelska (celesta) sfären enligt de då gällande (ptolemaiska) teorierna var evig och oföränderlig behövde man inte ens besvära sig med att med egna ögon kontrollera Galileos påstående. Att observera något nytt i en sfär som är evig och oföränderlig är a priori omöjligt. Och om man skulle ha observerat de nya himlakroppar som Galileo påstod att han observerat skulle man ha klassificerat dem som synvillor, artefakter (sfäriska aberrationer) eller anomalier.  

Både inom astronomin och medi­cinen är vi beroende av teorier för att kunna observera något meningsfullt. Ibland befrämjar de teoriimpregnerade observationerna forskningen, men ibland leder de forskningen på villovägar eller hindrar framsteg. 

Om vi har stora förväntningar på nya upptäcker och behandlingsformer kan det vara på sin plats att beakta risken för att teoriimpregnerade observationer påverkar resultatredovisningen – särskilt om studien inte är blindad och randomiserad.

»The fault, dear Brutus, is not in our stars,

But in ourselves, that we are underlings«

William Shakespeare (Julius Caesar, Act I, Scene ii)