Solun ymmärtäminen: alkeisrakennuspalikka, josta elämä syntyy PlatoBlockchain-tietoälykkyydestä. Pystysuuntainen haku. Ai.

Solun ymmärtäminen: alkeisrakennuspalikka, josta elämä syntyy

Onkologi ja arvostettu kirjailija Siddhartha Mukherjee keskittyy viimeisimmässä kirjassaan kerronnallisen mikroskoopinsa soluun, joka on perusrakennusaine, josta monimutkaiset järjestelmät ja itse elämä syntyvät. Se on solujen koordinaatio, joka mahdollistaa sydämen lyömisen, solujen erikoistuminen, jotka luovat vankan immuunijärjestelmän, ja solujen laukeaminen, jotka muodostavat ajatuksia. "Meidän on ymmärrettävä soluja ymmärtääksemme ihmiskehoa", Mukherjee kirjoittaa. "Tarvitsemme heitä ymmärtämään lääketiedettä. Mutta ennen kaikkea tarvitsemme tarinan solusta kertoaksemme tarinan elämästä ja itsestämme."

Hänen tilinsä, Solun laulu, lukee toisinaan kuin taitavasti kirjoitettua biologian oppikirjaa ja toisinaan kuin filosofista traktaattia. Mukherjee aloittaa mikroskoopin keksinnöstä ja solubiologian historiallisesta alkuperästä, josta hän sukeltaa solun anatomiaan. Hän tutkii vieraiden solujen, kuten bakteerien, ja omien solujemme vaaroja, kun ne käyttäytyvät väärin, kaapataan tai epäonnistuvat. Sitten hän siirtyy monimutkaisempiin solujärjestelmiin: vereen ja immuunijärjestelmään, elimiin ja solujen väliseen viestintään. "Ihmiskeho toimii yhteistyössä toimivien solujen kansalaisuutena", hän kirjoittaa. "Tämän kansalaisuuden hajoaminen vie meidät hyvinvoinnista sairauksiin."

Hän vetää jokaisessa vaiheessa selkeän rajan solutoimintojen löytämisestä niiden terapeuttiseen potentiaaliin. "Lonkkamurtuma, sydämenpysähdys, immuunipuutos, Alzheimerin dementia, AIDS, keuhkokuume, keuhkosyöpä, munuaisten vajaatoiminta, niveltulehdus - kaikki voidaan pitää seurauksina soluista tai solujärjestelmistä, jotka toimivat epänormaalisti", Mukherjee kirjoittaa. "Ja kaikki voidaan nähdä soluterapioiden lokuksina."

Esimerkiksi sähkövirtojen vaikutuksen hermosoluihin ymmärtäminen johti kokeiluihin syvä aivojen stimulaatio mielialahäiriöiden hoitoon. Ja T-solut, "ovelta ovelle vaeltajat", jotka kulkevat kehon läpi ja metsästävät taudinaiheuttajia, koulutetaan taistelemaan syöpää vastaan kun lääkärit ymmärtävät paremmin, kuinka nämä vaeltajat tekevät eron vieraiden solujen ja "itsensä" välillä.

Mukherjee, joka voitti Pulitzer-palkinnon vuoden 2010 kirjastaan Kaikkien sairauksien keisari, on mukaansatempaava kirjailija. Hän poimii taitavasti esiin ihmishahmot ja omituiset historialliset yksityiskohdat, jotka tarttuvat lukijaan ja pitävät heidät läpi kuivempien teknisten osien. Otetaan esimerkiksi hänen pitkä keskustelunsa amatööri- ja akateemisista tiedemiehistä, jotka leikkivät varhaisilla mikroskoopeilla. Objektiivien ja pienten akateemisten tappeleiden kuvauksiin (jotkut asiat näyttävät olevan ikuisia) Mukherjee lisää ihastuttavan irstaa anekdootin siitä, että 17-luvulla hollantilainen kauppias ja mikroskoopin harrastaja Antonie van Leeuwenhoek koulutti kiikaritähtäimeensä mm. omaa siemennestettä ja tippuritartunnan saaneen henkilön siemennestettä. Näissä näytteissä Leeuwenhoek näki sen, mitä hän kutsui "sukuelinten eläimeksi" ja mitä nyt kutsumme siittiöiksi, "liikkuvan kuin käärme tai ankerias, joka ui vedessä".

Aivan kuten Mukherjee piirtää selkeitä yhteyksiä tieteellisten löytöjen ja mahdollisten terapeuttisten lääkkeiden välille, hän on myös erinomainen osoittamaan näiden hoitojen korkeat panokset hyödyntämällä tapaustutkimuksia ja eläviä esimerkkejä potilailta, joita hän on nähnyt uransa aikana. Siellä on Sam P., joka vitsailee, että hänen nopeasti etenevä syöpänsä leviää, kun hän kävelee vessaan; ja MK, salaperäisen immuunihäiriön runtelema nuori mies, jonka isä vaelsi lumen läpi Bostonin North Endiin ostaakseen poikansa suosikkilihapullia ja kuljettamassa ne sairaalaan.

Ja Emily Whitehead, joka lapsena kärsi leukemiasta ja jonka soluja on säilytetty pakastimessa, joka on nimetty "Simpsonit" -hahmon Krusty klovni mukaan. Jotkut solut muunnettiin geneettisesti tunnistamaan Whiteheadin tauti ja torjumaan sitä. Tämän terapian menestys ns CAR-T, ennusti muutosta syövän hoidoissa ja Whiteheadista tuli vuosisatoja kestäneen tieteellisen tutkimuksen ihmeellisen terve tulos. "Hän ilmentää haluamme päästä solun valoisaan sydämeen, ymmärtää sen loputtomasti kiehtovat mysteerit", Mukherjee kirjoittaa. "Ja hän ilmentää kipeää pyrkimystämme todistaa uudenlaisen lääkkeen - soluterapioiden - syntyä, joka perustuu solujen fysiologian tulkintaan."

Ikään kuin tutkimusmatkat onkologiaan, immunologiaan, patologiaan, tieteen historiaan ja neurobiologiaan eivät olisi riittäneet, Mukherjee saa myös todella suuria kysymyksiä soluterapioiden etiikasta, vamman merkityksestä, perfektionismista ja hyväksymisestä maailmassa, jossa kaikki fyysiset ominaisuudet voivat muuttua – ja jopa itse elämän luonne. "Solu on elämän yksikkö", hän kirjoittaa. "Mutta se herättää syvemmän kysymyksen: mitä on "elämä"?i"

Jollain tapaa solu on täydellinen astia kulkea pitkin näitä monia mutkaisia, poikkeavia ja risteäviä polkuja. Solut ovat uskomattomien tutkimus-, löytö- ja lupaustarinoiden paikka, ja Mukherjee antaa itselleen runsaasti tilaa tutkia erilaisia ​​biologisia prosesseja ja interventioita. Mutta yrittäessään kattaa kaiken, mitä solut voivat olla ja tehdä – sekä vertauskuvallisesti että kirjaimellisesti – Mukherjee ei pysty tutkimaan näitä syviä kysymyksiä täysin tyydyttävällä tavalla.

Ei auta, että hän nojautuu niin voimakkaasti metaforaan. Solu on "dekoodauskone", "jakajakone" ja "tumaton avaruusalus". Hän vertaa soluja "legopalikoihin", "korporaaleihin", "näyttelijöihin, pelaajiin, tekijöihin, työntekijöihin, rakentajiin, luojiin". Pelkästään T-soluja kuvataan sekä "ikenkengätsiväksi" että "mellakkaaksi väkijoukoksi, joka riehuu tulehduksellisia pamfletteja riehuessa". Puhumattakaan lukuisista solumetaforista, joita Mukherjee lainaa muilta. Lukijoiden ymmärtämien kuvien luominen on korvaamaton osa jokaisen tiedekirjoittajan pelikirjaa, mutta niin monet kuvat voivat myös toisinaan häiritä.

Viimeinen osa käsittelee kehittyneiden ihmisten seurauksia, jotka hyötyvät solujen puuhastelusta. Nämä "uudet ihmiset" eivät ole kyborgeja tai supervoimilla lisättyjä ihmisiä, Mukherjee selventää. Kun hän esittelee idean kirjan alussa, hän kirjoittaa: "Tarkoitan ihmistä, joka on rakennettu uudelleen modifioiduilla soluilla ja joka näyttää ja tuntuu (enimmäkseen) samalta kuin sinä ja minä." Mutta muokkaamalla kantasoluja niin, että diabeetikko voi tuottaa omaa insuliiniaan tai istuttamalla elektrodin masennuksesta kärsivän aivoihin, Mukherjee väittää, että olemme muuttaneet niitä jollain perustavanlaatuisella tavalla. Ihmiset ovat osiensa summa, hän kirjoittaa, mutta soluterapiat ylittävät rajat ja muuttavat ihmiset "uudeksi summaksi uusia osia".

Tämä osio toistaa kuuluisan filosofisen ajatuskokeilun aiheesta Theseuksen laiva. Theseus lähti Ateenasta puisella aluksella, joka piti korjata pitkän matkan aikana. Merimiehet poistivat mätänevän puun ja korvasivat rikkoutuneet airot. Kun laiva palasi, alkuperäisestä puusta ei ollut jäljellä yhtään. Filosofit ovat keskustelleet laivan luonteesta vuosisatojen ajan: Onko korjattu laiva sama kuin se, joka lähti Ateenasta vai onko se kokonaan uusi alus?

Sama kysymys voidaan kysyä Mukherjeen "uusilta ihmisiltä". Kuinka monta solua täytyy muuttaa, jotta meistä tulee uusia? Ovatko tietyt solut tärkeämpiä kuin toiset? Vai onko ihmisillä jonkinlainen luontainen koskemattomuus – omatunto, sielu – joka vaikuttaa näihin laskelmiin?

Mukherjee ei koskaan saa täysin vastausta, mutta hänen kirjansa nimi saattaa viitata yhteen, muistuttaen Walt Whitmanin Itse laulu, oodi olentojen keskinäisestä yhteydestä. Mukherjee kehottaa tutkijoita luopumaan "atomismista" tutkia vain eristettyjä yksiköitä - olivatpa ne atomeja, geenejä, soluja - ja omaksumaan kokonaisvaltaisen lähestymistavan, joka arvostaa järjestelmän tai olennon kokonaisuutta. "Monisoluisuus kehittyi uudestaan ​​​​ja uudestaan, koska solut, vaikka ne säilyttivät rajansa, löysivät monia etuja kansalaisuudesta", hän kirjoittaa. "Ehkä meidänkin pitäisi alkaa siirtyä yhdestä moniin."

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Undark. Lue alkuperäinen artikkeli.

Kuva pistetilanne: Torsten Wittmann, Kalifornian yliopisto, San Francisco NIH:n kautta Flickrissä

Aikaleima:

Lisää aiheesta Singulaarisuus Hub