הבנת התא: אבן הבניין היסודית שממנה צומחים חיים אינטליגנציה נתונים PlatoBlockchain. חיפוש אנכי. איי.

הבנת התא: אבן הבניין היסודית שממנה יוצאים החיים

בספרו האחרון, האונקולוג והסופר עטור השבחים Siddhartha Mukherjee ממקד את המיקרוסקופ הנרטיבי שלו בתא, אבן הבניין היסודית שממנה צומחות מערכות מורכבות והחיים עצמם. התיאום של התאים הוא שמאפשר ללב לפעום, ההתמחות של תאים היוצרים מערכות חיסון חזקות וירי תאים היוצרים מחשבות. "אנחנו צריכים להבין תאים כדי להבין את גוף האדם", כותב Mukherjee. "אנחנו צריכים שהם יבינו ברפואה. אבל בעיקרו של דבר, אנחנו צריכים את הסיפור של התא כדי לספר את סיפור החיים ושל האני שלנו".

החשבון שלו, שיר התא, קורא לפעמים כמו ספר לימוד ביולוגיה שנכתב באומנות ולפעמים כמו מסכת פילוסופית. Mukherjee מתחיל בהמצאת המיקרוסקופ והמקורות ההיסטוריים של ביולוגיה של התא, ממנו הוא צולל לאנטומיה התאית. הוא בוחן את הסכנות של תאים זרים כמו חיידקים, ושל התאים שלנו כאשר הם מתנהגים בצורה לא נכונה, נחטפים או נכשלים. לאחר מכן הוא עובר למערכות תאיות מורכבות יותר: דם ומערכת החיסון, איברים ותקשורת בין תאים. "גוף האדם מתפקד כאזרחות של תאים משתפים פעולה", הוא כותב. "התפוררות האזרחות הזו מובילה אותנו ממצב בריאותי למחלה."

בכל שלב, הוא מקפיד למתוח קו ברור מגילוי התפקודים התאיים ועד לפוטנציאל הטיפולי שיש בהם. "שבר בירך, דום לב, כשל חיסוני, דמנציה של אלצהיימר, איידס, דלקת ריאות, סרטן ריאות, אי ספיקת כליות, דלקת פרקים - הכל יכול להיתפס כתוצאות של תאים, או מערכות תאים, שמתפקדים בצורה לא תקינה", כותב Mukherjee. "וכל יכול להיתפס כמוקדים של טיפולים סלולריים."

ההבנה כיצד זרמים חשמליים משפיעים על נוירונים, למשל, הובילה לניסויים בשימוש גירוי מוחי עמוק לטיפול בהפרעות מצב רוח. ותאי T, "המשוטטים מדלת לדלת" שעוברים בגוף וצדים אחר פתוגנים, מאומנים להילחם בסרטן כפי שרופאים מבינים טוב יותר כיצד המשוטטים הללו מבחינים בין תאים זרים ל"עצמי".

Mukherjee, שזכה בפרס פוליצר על ספרו משנת 2010 הקיסר של כל המחלות, הוא סופר מושך. הוא בוחר במיומנות את הדמויות האנושיות ואת הפרטים ההיסטוריים הייחודיים שיתפסו את הקוראים ויחזיקו אותם דרך הקטעים הטכניים היבשים יותר. קח, למשל, את השיח הארוך שלו על המדענים החובבים והאקדמיים ששיחקו במיקרוסקופים מוקדמים. בין תיאורי עדשות וקרבות אקדמיים קטנוניים (חלק מהדברים, כך נראה, הם נצחיים), מוסיף מוחרג'י את האנקדוטה המזימה להפליא, לפיה במאה ה-17, הסוחר ההולנדי וחובב המיקרוסקופים אנטוני ואן לוונהוק אימן את הסקופים שלו, בין היתר, זרע משלו וזרע של מישהו נגוע בזיבה. בדגימות הללו, לוונהוק ראה את מה שהוא כינה "חיית איבר מין", ואת מה שאנו מכנים כיום זרעונים, "זז כמו נחש או צלופח השוחה במים".

בדיוק כפי שמוכרג'י מצייר קשרים ברורים בין גילויים מדעיים וטיפולים פוטנציאליים, הוא גם מצטיין בלהראות את ההימור הגבוה של טיפולים אלה על ידי הסתמכות על מקרי מקרה ודוגמאות חיות ממטופלים שראה במהלך הקריירה שלו. יש את סם פ', שמתבדח שהסרטן המהיר שלו יתפשט עד שהוא ילך לשירותים; ו-MK, בחור צעיר שנפגע מהפרעה חיסונית מסתורית, שאביו עבר דרך השלג לצפון אנד של בוסטון כדי לקנות את הקציצות האהובות על בנו ולהעביר אותן לבית החולים.

ויש את אמילי ווייטהד, שבילדותה סבלה מלוקמיה ושהתאים שלה מאוחסנים בתוך מקפיא על שם דמות "משפחת סימפסון" קראסטי הליצן. חלק מהתאים עברו שינוי גנטי כדי לזהות ולהילחם במחלת ווייטהד. הצלחתו של הטיפול הזה, נקרא CAR-T, בישרה על שינוי בטיפולים בסרטן ווייטהד הפכה לתוצאה הבריאה באורח פלא של מאות שנים של חקירה מדעית. "היא גילמה את הרצון שלנו להגיע ללב הזוהר של התא, להבין את התעלומות הכובשות האינסופיות שלו", כותב Mukherjee. "והיא גילמה את שאיפתנו הכואבת לחזות בלידתה של סוג חדש של רפואה - טיפולים סלולריים - המבוססת על פענוח הפיזיולוגיה של התאים."

כאילו לא די בגיחות לאונקולוגיה, אימונולוגיה, פתולוגיה, תולדות המדע והנוירוביולוגיה, מוחרג'י מגיע גם לשאלות גדולות באמת על האתיקה של טיפולים סלולריים, המשמעות של מוגבלות, פרפקציוניזם וקבלה בעולם שבו כל תכונות פיזיות עשויות להשתנות - ואפילו אופי החיים עצמם. "תא הוא יחידת החיים", הוא כותב. "אבל זה מעלה שאלה עמוקה יותר: מה זה 'חיים'?i"

במובנים מסוימים, התא הוא הכלי המושלם שבו נוסע לאורך השבילים המתפתלים, המתפצלים והמצטלבים הללו. תאים הם האתר של כמה סיפורים מדהימים של מחקר, גילוי והבטחה, ומוכרג'י נותן לעצמו מספיק מקום לחקור מגוון מגוון של תהליכים והתערבויות ביולוגיות. אבל בניסיון להקיף את כל מה שתאים יכולים להיות ולעשות - גם באופן מטפורי וגם מילולי - Mukherjee בסופו של דבר לא מצליח לחקור במלואו את השאלות העמוקות הללו בצורה מספקת.

לא עוזר שהוא נשען כל כך על מטאפורה. התא הוא "מכונת פענוח", "מכונת חלוקה" ו"חללית לא מוכרת". הוא משווה תאים ל"קוביות לגו", "קורפורלים", "שחקנים, שחקנים, עושים, פועלים, בונים, יוצרים". תאי T לבדם מתוארים גם כ"בלש נעלי מסטיק" וגם כ"קהל מתפרע שמפרק חוברות דלקתיות בהשתוללות". שלא לדבר על מטפורות התא הרבות שמוכרג'י מצטט מאחרים. יצירת דימויים שקוראים יכולים להבין היא חלק לא יסולא בפז בספר המחזה של כל סופר מדעי, אבל כל כך הרבה תמונות יכולות גם להסיח את הדעת לפעמים.

החלק האחרון מתמודד עם ההשלכות של בני אדם משופרים שנהנים מהתעסקות סלולרית. "בני האדם החדשים" הללו אינם סייבורגים או אנשים מתוגברים בכוחות על, מבהיר מוחרג'י. כאשר מציג את הרעיון בתחילת הספר, הוא כותב, "אני מתכוון לאדם שנבנה מחדש עם תאים מתוקנים, שנראה ומרגיש (בעיקר) כמוך וכמוני". אבל על ידי הנדסת תאי גזע כך שאדם עם סוכרת יוכל לייצר אינסולין משלו או השתלת אלקטרודה במוח של מישהו שסובל מדיכאון, Mukherjee טוען ששינינו אותם בצורה מהותית כלשהי. בני אדם הם סכום של חלקיהם, הוא כותב, אבל טיפולי תאים חוצים גבול, והופכים אנשים ל"סכום חדש של חלקים חדשים".

חלק זה מהדהד ניסוי מחשבתי פילוסופי מפורסם על ספינת תזאוס. תזאוס עזב את אתונה בספינת עץ שבמהלך מסע ארוך היה צריך לתקן. מלחים הסירו עצים נרקבים והחליפו את המשוטים השבורים. עד שהספינה חזרה, לא נשאר אף אחד מהעץ המקורי. פילוסופים דנו בטבעה של הספינה במשך מאות שנים: האם הספינה המתוקנת זהה לזו שעזבה את אתונה או שמא מדובר בספינה חדשה לגמרי?

אותה שאלה עשויה להישאל על "בני האדם החדשים" של מוחרג'י. כמה תאים חייבים לשנות כדי להפוך אותנו לחדשים? האם תאים מסוימים חשובים יותר מאחרים? או שיש לבני אדם איזושהי יושרה אינהרנטית - מצפון, נשמה - שמשפיעה על החישובים האלה?

מוחרג'י אף פעם לא מגיע במלואו לתשובה, אבל כותרת ספרו עשויה לרמוז על אחת, המזכירה את הכותרת של וולט ויטמן. שיר של עצמי, אודה לחיבור ההדדיות של ישויות. Mukherjee קורא למדענים לזנוח את ה"אטומיזם" של בחינת יחידות מבודדות בלבד - בין אם הם אטומים, גנים, תאים - לטובת גישה מקיפה שמעריכה את כלל המערכת, או של ישות. "הרב-תאי התפתח, שוב ושוב, מכיוון שתאים, תוך שמירה על גבולותיהם, מצאו יתרונות רבים באזרחות", הוא כותב. "אולי גם אנחנו צריכים להתחיל לעבור מהאחד לרבים".

מאמר זה פורסם במקור ב Undark. קרא את מאמר מקורי.

תמונת אשראי: טורסטן ויטמן, אוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו דרך NIH ב-Flickr

בול זמן:

עוד מ רכזת הסינגולריות