Memahami Sel: Blok Bangunan Dasar Dari Mana Kehidupan Muncul Kecerdasan Data PlatoBlockchain. Pencarian Vertikal. Ai.

Memahami Sel: Blok Bangunan Dasar Yang Darinya Kehidupan Muncul

Dalam buku terbarunya, ahli onkologi dan penulis terkenal Siddhartha Mukherjee memfokuskan mikroskop naratifnya pada sel, blok bangunan dasar dari mana sistem kompleks dan kehidupan itu sendiri muncul. Koordinasi sellah yang memungkinkan jantung berdetak, spesialisasi sel yang menciptakan sistem kekebalan yang kuat, dan penembakan sel yang membentuk pikiran. โ€œKita perlu memahami sel untuk memahami tubuh manusia,โ€ tulis Mukherjee. โ€œKami membutuhkan mereka untuk memahami kedokteran. Tapi yang terpenting, kita membutuhkan kisah sel untuk menceritakan kisah hidup dan diri kita.โ€

Akunnya, Lagu Sel, kadang-kadang membaca seperti buku teks biologi yang ditulis dengan indah dan kadang-kadang seperti traktat filosofis. Mukherjee memulai dengan penemuan mikroskop dan asal usul sejarah biologi sel, dari mana ia mendalami anatomi sel. Dia meneliti bahaya sel asing seperti bakteri, dan sel kita sendiri ketika mereka berperilaku buruk, dibajak, atau gagal. Dia kemudian pindah ke sistem seluler yang lebih kompleks: darah dan sistem kekebalan, organ, dan komunikasi antar sel. โ€œTubuh manusia berfungsi sebagai kewarganegaraan sel yang bekerja sama,โ€ tulisnya. โ€œDisintegrasi kewarganegaraan ini mengarahkan kita dari kesehatan menjadi penyakit.โ€

Pada setiap langkah, dia dengan hati-hati menarik garis yang jelas dari penemuan fungsi seluler hingga potensi terapeutik yang dimilikinya. โ€œPatah tulang pinggul, serangan jantung, imunodefisiensi, demensia Alzheimer, AIDS, pneumonia, kanker paru-paru, gagal ginjal, artritisโ€”semuanya dapat dianggap sebagai akibat dari sel, atau sistem sel, yang berfungsi secara tidak normal,โ€ tulis Mukherjee. โ€œDan semuanya dapat dianggap sebagai lokus terapi seluler.โ€

Memahami bagaimana arus listrik mempengaruhi neuron, misalnya, menyebabkan percobaan menggunakan stimulasi otak dalam untuk mengobati gangguan mood. Dan sel-T, "pengembara dari pintu ke pintu" yang melakukan perjalanan melalui tubuh dan berburu patogen, sedang dilatih untuk melawan kanker karena dokter lebih memahami bagaimana pengembara ini membedakan antara sel asing dan "diri".

Mukherjee, yang memenangkan Hadiah Pulitzer untuk bukunya tahun 2010 Kaisar Semua Penyakit, adalah penulis yang menarik. Dia dengan terampil memilih karakter manusia dan detail sejarah istimewa yang akan menarik pembaca dan menahan mereka melalui bagian teknis yang lebih kering. Ambil, misalnya, wacana panjangnya tentang ilmuwan amatir dan akademis yang bermain-main dengan mikroskop awal. Di antara deskripsi lensa dan perkelahian akademik kecil (beberapa hal, tampaknya, abadi), Mukherjee menambahkan anekdot yang sangat cabul bahwa pada abad ke-17, pedagang Belanda dan penggemar mikroskop Antonie van Leeuwenhoek melatih teropongnya, antara lain, miliknya air mani sendiri dan air mani orang yang terinfeksi gonore. Dalam sampel tersebut, Leeuwenhoek melihat apa yang disebutnya โ€œkula binatang genitalโ€, dan yang sekarang kita sebut spermatozoa, โ€œbergerak seperti ular atau belut yang berenang di airโ€.

Sama seperti Mukherjee yang menarik hubungan yang jelas antara penemuan ilmiah dan terapi potensial, dia juga unggul dalam menunjukkan taruhan tinggi dari perawatan ini dengan mengambil studi kasus dan contoh nyata dari pasien yang dia temui selama karirnya. Ada Sam P., yang bercanda bahwa kankernya yang bergerak cepat akan menyebar saat dia berjalan ke kamar mandi; dan MK, seorang pemuda yang dirusak oleh gangguan kekebalan misterius, yang ayahnya berjalan kaki melintasi salju ke Boston's North End untuk membeli bakso favorit putranya dan membawanya ke rumah sakit.

Dan ada Emily Whitehead, yang, sebagai seorang anak, menderita leukemia dan selnya disimpan di dalam lemari es yang diberi nama sesuai karakter "The Simpsons" Krusty the Clown. Beberapa sel dimodifikasi secara genetik untuk mengenali dan melawan penyakit Whitehead. Keberhasilan terapi itu disebut GEROBAK, menggembar-gemborkan perubahan dalam perawatan kanker dan Whitehead menjadi hasil yang luar biasa sehat dari penyelidikan ilmiah selama berabad-abad. โ€œDia mewujudkan keinginan kami untuk mencapai jantung sel yang bercahaya, untuk memahami misterinya yang menawan tanpa akhir,โ€ tulis Mukherjee. โ€œDan dia mewujudkan aspirasi kami yang menyakitkan untuk menyaksikan kelahiran obat jenis baru โ€” terapi seluler โ€” berdasarkan penguraian fisiologi sel yang kami lakukan.โ€

Seolah terjun ke onkologi, imunologi, patologi, sejarah sains, dan neurobiologi tidak cukup, Mukherjee juga mendapat pertanyaan besar tentang etika terapi seluler, arti kecacatan, perfeksionisme, dan penerimaan di dunia di mana semua ciri-ciri fisik mungkin diubahโ€”dan bahkan sifat kehidupan itu sendiri. โ€œSel adalah unit kehidupan,โ€ tulisnya. โ€œTapi itu menimbulkan pertanyaan yang lebih dalam: Apa itu 'kehidupan?'i"

Dalam beberapa hal, sel adalah wadah yang sempurna untuk menempuh banyak jalur yang berkelok-kelok, menyimpang, dan berpotongan ini. Sel adalah situs dari beberapa kisah penelitian, penemuan, dan janji yang luar biasa, dan Mukherjee memberi dirinya banyak ruang untuk menyelidiki beragam proses dan intervensi biologis. Tetapi dalam upaya untuk mencakup segala sesuatu yang dapat dilakukan dan dilakukan oleh selโ€”baik secara metaforis maupun harfiahโ€”Mukherjee akhirnya gagal untuk sepenuhnya mengeksplorasi pertanyaan-pertanyaan mendalam ini dengan cara yang memuaskan.

Itu tidak membantu bahwa dia sangat bergantung pada metafora. Sel adalah "mesin decoding", "mesin pembagi", dan "pesawat ruang angkasa yang tidak dikenal". Dia menyamakan sel dengan "balok Lego", "kopral", "aktor, pemain, pelaku, pekerja, pembangun, pencipta". Sel-T sendiri digambarkan sebagai "detektif sepatu karet" dan "kerumunan pengacau yang memuntahkan pamflet peradangan yang mengamuk". Belum lagi banyaknya metafora sel yang dikutip Mukherjee dari orang lain. Membuat citra yang dapat dipahami pembaca adalah bagian yang tak ternilai dari buku pedoman penulis sains mana pun, tetapi begitu banyak gambar terkadang juga dapat mengganggu.

Bagian terakhir bergulat dengan implikasi peningkatan manusia yang mendapat manfaat dari mengutak-atik seluler. "Manusia baru" ini bukanlah cyborg atau orang yang ditambah dengan kekuatan super, jelas Mukherjee. Saat memperkenalkan ide di awal buku, dia menulis, "Maksud saya manusia yang dibangun kembali dengan sel yang dimodifikasi yang terlihat dan terasa (kebanyakan) seperti Anda dan saya." Tetapi dengan merekayasa sel punca sehingga penderita diabetes dapat memproduksi insulinnya sendiri atau menanamkan elektroda di otak seseorang yang menderita depresi, Mukherjee berpendapat bahwa kami telah mengubahnya dengan cara yang mendasar. Manusia adalah penjumlahan dari bagian mereka, tulisnya, tetapi terapi sel melewati batas, mengubah orang menjadi "jumlah baru dari bagian baru".

Bagian ini menggemakan eksperimen pemikiran filosofis terkenal tentang Kapal Theseus. Theseus meninggalkan Athena dengan kapal kayu yang, dalam perjalanan panjang, harus diperbaiki. Pelaut memindahkan kayu yang membusuk dan mengganti dayung yang rusak. Pada saat kapal kembali, tidak ada kayu asli yang tersisa. Para filsuf telah memperdebatkan sifat kapal selama berabad-abad: Apakah kapal yang diperbaiki sama dengan yang meninggalkan Athena atau apakah itu kapal yang sama sekali baru?

Pertanyaan yang sama mungkin ditanyakan tentang "manusia baru" Mukherjee. Berapa banyak sel yang harus diubah untuk menjadikan kita baru? Apakah sel-sel tertentu lebih penting daripada yang lain? Atau apakah manusia memiliki semacam integritas bawaan โ€” hati nurani, jiwa โ€” yang memengaruhi perhitungan ini?

Mukherjee tidak pernah sepenuhnya sampai pada sebuah jawaban, tetapi judul bukunya mungkin menyinggung satu jawaban, mengingat karya Walt Whitman. Song of Sendiri, sebuah ode untuk keterkaitan makhluk. Mukherjee mendesak para ilmuwan untuk meninggalkan "atomisme" yang hanya memeriksa unit-unit yang terisolasiโ€”baik itu atom, gen, selโ€”untuk mendukung pendekatan komprehensif yang menghargai keseluruhan sistem, atau suatu makhluk. โ€œMultiseluleritas berevolusi, lagi dan lagi, karena sel, sambil mempertahankan batasannya, menemukan banyak manfaat dalam kewarganegaraan,โ€ tulisnya. "Mungkin kita juga harus mulai bergerak dari satu ke banyak."

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Undark. Membaca Artikel asli.

Gambar Kredit: Torsten Wittmann, Universitas California, San Francisco melalui NIH di Flickr

Stempel Waktu:

Lebih dari Hub Singularity