Comprendere la cellula: l'elemento elementare da cui emerge la vita PlatoBlockchain Data Intelligence. Ricerca verticale. Ai.

Comprendere la cellula: il blocco elementare da cui emerge la vita

Nel suo ultimo libro, l'oncologo e acclamato scrittore Siddhartha Mukherjee focalizza il suo microscopio narrativo sulla cellula, il mattone elementare da cui emergono i sistemi complessi e la vita stessa. È il coordinamento delle cellule che consente ai cuori di battere, la specializzazione delle cellule che creano sistemi immunitari robusti e l'attivazione delle cellule che formano i pensieri. "Dobbiamo capire le cellule per capire il corpo umano", scrive Mukherjee. “Abbiamo bisogno di loro per capire la medicina. Ma soprattutto, abbiamo bisogno della storia della cellula per raccontare la storia della vita e di noi stessi”.

Il suo conto, Il canto della cella, legge a volte come un libro di testo di biologia scritto ad arte ea volte come un trattato filosofico. Mukherjee inizia con l'invenzione del microscopio e le origini storiche della biologia cellulare, da cui si tuffa nell'anatomia cellulare. Esamina i pericoli di cellule estranee come i batteri e delle nostre stesse cellule quando si comportano male, vengono dirottate o falliscono. Si sposta quindi in sistemi cellulari più complessi: sangue e sistema immunitario, organi e comunicazione tra le cellule. "Il corpo umano funziona come una cittadinanza di cellule cooperanti", scrive. "La disintegrazione di questa cittadinanza ci porta dal benessere alla malattia".

Ad ogni passo, è attento a tracciare una linea netta dalla scoperta delle funzioni cellulari al potenziale terapeutico che esse detengono. "Una frattura dell'anca, un arresto cardiaco, un'immunodeficienza, la demenza di Alzheimer, l'AIDS, la polmonite, il cancro ai polmoni, l'insufficienza renale, l'artrite: tutto potrebbe essere riconcepito come il risultato di cellule o sistemi di cellule che funzionano in modo anomalo", scrive Mukherjee. "E tutti potrebbero essere percepiti come luoghi di terapie cellulari".

Capire come le correnti elettriche influenzano i neuroni, ad esempio, ha portato a esperimenti che utilizzano stimolazione cerebrale profonda per il trattamento dei disturbi dell'umore. E i linfociti T, i "vagabondi porta a porta" che viaggiano attraverso il corpo e vanno a caccia di agenti patogeni, vengono addestrati per combattere il cancro poiché i medici capiscono meglio come questi vagabondi discriminano tra cellule estranee e il "sé".

Mukherjee, che ha vinto un Premio Pulitzer per il suo libro del 2010 L'imperatore di tutte le malattie, è uno scrittore coinvolgente. Sceglie abilmente i personaggi umani e i dettagli storici idiosincratici che cattureranno i lettori e li tratterranno attraverso le sezioni tecniche più asciutte. Prendiamo, ad esempio, il suo lungo discorso sugli scienziati dilettanti e accademici che giocavano con i primi microscopi. Tra le descrizioni di lenti e meschine lotte accademiche (alcune cose, a quanto pare, sono eterne), Mukherjee aggiunge l'aneddoto deliziosamente osceno secondo cui nel XVII secolo il commerciante olandese e appassionato di microscopi Antonie van Leeuwenhoek addestrò i suoi mirini, tra le altre cose, sul suo proprio seme e lo sperma di qualcuno infetto da gonorrea. In quei campioni, Leeuwenhoek vide quello che chiamava "un animaletto genitale" e quello che ora chiamiamo spermatozoi, "che si muove come un serpente o un'anguilla che nuota nell'acqua".

Proprio come Mukherjee traccia chiare connessioni tra scoperte scientifiche e potenziali terapie, eccelle anche nel mostrare l'alta posta in gioco di questi trattamenti attingendo a casi di studio ed esempi vividi di pazienti che ha visto nel corso della sua carriera. C'è Sam P., che scherza sul fatto che il suo cancro in rapido movimento si diffonderà quando andrà in bagno; e MK, un giovane devastato da una misteriosa malattia immunitaria, il cui padre ha attraversato la neve fino al North End di Boston per comprare le polpette preferite di suo figlio e trasportarle all'ospedale.

E c'è Emily Whitehead, che da bambina soffriva di leucemia e le cui cellule sono conservate all'interno di un congelatore che prende il nome dal personaggio di “The Simpsons” Krusty il Clown. Alcune cellule sono state geneticamente modificate per riconoscere e combattere la malattia di Whitehead. Il successo di quella terapia, chiamata CARRELLO, ha annunciato un cambiamento nelle cure contro il cancro e Whitehead è diventato il risultato miracolosamente sano di secoli di ricerca scientifica. "Ha incarnato il nostro desiderio di arrivare al cuore luminoso della cella, per comprenderne i misteri infinitamente accattivanti", scrive Mukherjee. "E ha incarnato la nostra dolorosa aspirazione a testimoniare la nascita di un nuovo tipo di medicina - terapie cellulari - basate sulla nostra decifrazione della fisiologia delle cellule".

Come se le incursioni in oncologia, immunologia, patologia, storia della scienza e neurobiologia non fossero sufficienti, Mukherjee affronta anche grandi domande sull'etica delle terapie cellulari, sul significato di disabilità, perfezionismo e accettazione in un mondo in cui tutti le caratteristiche fisiche potrebbero essere alterate e persino la natura della vita stessa. "Una cellula è l'unità della vita", scrive. “Ma questo pone una domanda più profonda: cos'è la 'vita'?i"

In un certo senso, la cellula è il recipiente perfetto in cui viaggiare lungo questi molti percorsi tortuosi, divergenti e intersecanti. Le cellule sono il luogo di alcune incredibili storie di ricerca, scoperta e promessa, e Mukherjee si concede ampio spazio per indagare su una vasta gamma di processi e interventi biologici. Ma nel tentativo di comprendere tutto ciò che le cellule possono essere e fare, sia metaforicamente che letteralmente, Mukherjee finisce per non riuscire a esplorare a fondo queste domande profonde in modo soddisfacente.

Non aiuta il fatto che si appoggi così pesantemente alla metafora. La cella è una "macchina di decodifica", una "macchina divisoria" e un "veicolo spaziale sconosciuto". Paragona le cellule a "blocchi Lego", "caporali", "attori, giocatori, attori, lavoratori, costruttori, creatori". I linfociti T da soli sono descritti sia come un "detective gumshoe" che come una "folla in rivolta che vomita opuscoli infiammatori su tutte le furie". Per non parlare delle molte metafore cellulari che Mukherjee cita da altri. La creazione di immagini che i lettori possano comprendere è una parte inestimabile del playbook di qualsiasi scrittore di scienze, ma a volte così tante immagini possono anche distrarre.

La sezione finale è alle prese con le implicazioni di esseri umani potenziati che traggono beneficio dall'armeggiare cellulare. Questi "nuovi umani" non sono cyborg o persone potenziate con superpoteri, chiarisce Mukherjee. Quando introduce l'idea all'inizio del libro, scrive: "Intendo un essere umano ricostruito di nuovo con cellule modificate che sembra e si sente (principalmente) come te e me". Ma ingegnerizzando le cellule staminali in modo che una persona con diabete possa produrre la propria insulina o impiantando un elettrodo nel cervello di qualcuno che soffre di depressione, Mukherjee ipotizza che le abbiamo cambiate in qualche modo fondamentale. Gli esseri umani sono una somma delle loro parti, scrive, ma le terapie cellulari attraversano un confine, trasformando le persone in una "nuova somma di nuove parti".

Questa sezione fa eco a un famoso esperimento di pensiero filosofico sul Nave di Teseo. Teseo lasciò Atene su una nave di legno che, nel corso di un lungo viaggio, dovette essere riparata. I marinai rimossero il legno in decomposizione e sostituirono i remi rotti. Quando la nave tornò, non era rimasto del legno originale. I filosofi hanno dibattuto per secoli sulla natura della nave: la nave riparata è la stessa che ha lasciato Atene o è una nave completamente nuova?

La stessa domanda potrebbe essere posta ai "nuovi umani" di Mukherjee. Quante cellule devono essere alterate per renderci nuovi? Alcune cellule contano più di altre? O gli esseri umani possiedono una sorta di integrità intrinseca - una coscienza, un'anima - che influisce su questi calcoli?

Mukherjee non arriva mai del tutto a una risposta, ma il titolo del suo libro potrebbe alludere a una di esse, ricordando il discorso di Walt Whitman. Canto di me stesso, un'ode all'interconnessione degli esseri. Mukherjee esorta gli scienziati ad abbandonare l '"atomismo" di esaminare solo unità isolate - siano esse atomi, geni, cellule - a favore di un approccio globale che apprezzi l'insieme di un sistema o di un essere. "La multicellularità si è evoluta, ancora e ancora, perché le cellule, pur mantenendo i loro confini, hanno trovato molteplici benefici nella cittadinanza", scrive. "Forse anche noi dovremmo iniziare a passare dall'uno ai molti".

Questo articolo è stato pubblicato in origine Undark. Leggi il articolo originale.

Immagine di credito: Torsten Wittmann, Università della California, San Francisco via NIH su Flickr

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