Înțelegerea celulei: blocul elementar din care iese viața PlatoBlockchain Data Intelligence. Căutare verticală. Ai.

Înțelegerea celulei: blocul elementar din care iese viața

În cea mai recentă carte a sa, oncologul și scriitorul apreciat Siddhartha Mukherjee își concentrează microscopul narativ asupra celulei, blocul elementar din care apar sistemele complexe și viața însăși. Este coordonarea celulelor care permit inimilor să bată, specializarea celulelor care creează sisteme imunitare robuste și arderea celulelor care formează gândurile. „Trebuie să înțelegem celulele pentru a înțelege corpul uman”, scrie Mukherjee. „Avem nevoie de ei să înțeleagă medicina. Dar, în esență, avem nevoie de povestea celulei pentru a spune povestea vieții și a noastră.”

contul lui, Cântecul celulei, citește uneori ca un manual de biologie scris cu artă și alteori ca un tratat filozofic. Mukherjee începe cu invenția microscopului și originile istorice ale biologiei celulare, de la care se scufundă în anatomia celulară. El examinează pericolele celulelor străine, cum ar fi bacteriile, și ale propriilor celule atunci când acestea se comportă prost, sunt deturnate sau eșuează. Apoi se mută în sisteme celulare mai complexe: sânge și sistemul imunitar, organe și comunicarea dintre celule. „Corpul uman funcționează ca o cetățenie a celulelor cooperante”, scrie el. „Dezintegrarea acestei cetățenii ne îndrumă de la bunăstare la boală.”

La fiecare pas, el are grijă să tragă o linie clară de la descoperirea funcțiilor celulare până la potențialul terapeutic pe care îl dețin. „O fractură de șold, stop cardiac, imunodeficiență, demență Alzheimer, SIDA, pneumonie, cancer pulmonar, insuficiență renală, artrită – toate ar putea fi reconcepute ca rezultate ale celulelor sau sistemelor de celule care funcționează anormal”, scrie Mukherjee. „Și toate ar putea fi percepute ca loci de terapii celulare.”

Înțelegerea modului în care curenții electrici afectează neuronii, de exemplu, a condus la experimente de utilizare stimularea profundă a creierului pentru a trata tulburările de dispoziție. Și celulele T, „rătăcitorii din ușă în ușă” care călătoresc prin corp și vânează agenți patogeni, sunt instruiți pentru a lupta împotriva cancerului pe măsură ce medicii înțeleg mai bine cum acești rătăcitori discriminează celulele străine și „sine”.

Mukherjee, care a câștigat un premiu Pulitzer pentru cartea sa din 2010 Împăratul tuturor bolilor, este un scriitor antrenant. El alege cu pricepere personajele umane și detaliile istorice idiosincratice care îi vor atrage pe cititori și îi vor ține prin secțiunile tehnice mai uscate. Luați, de exemplu, discursul său lung despre oamenii de știință amatori și academicieni care s-au jucat cu microscoapele timpurii. Printre descrierile lentilelor și luptelor academice mărunte (unele lucruri, se pare, sunt eterne), Mukherjee adaugă anecdota delicios de obscenă că, în secolul al XVII-lea, comerciantul olandez și pasionat de microscop Antonie van Leeuwenhoek și-a antrenat lunetele, printre altele, pe materialul seminal propriu și materialul seminal al unei persoane infectate cu gonoree. În acele mostre, Leeuwenhoek a văzut ceea ce el a numit „un animalcul genital” și ceea ce numim acum spermatozoizi, „mișcându-se ca un șarpe sau o anghilă înotând în apă”.

La fel cum Mukherjee stabilește conexiuni clare între descoperirile științifice și potențialele terapii, el excelează și în a arăta mizele mari ale acestor tratamente, bazându-se pe studii de caz și exemple vii de la pacienții pe care i-a văzut de-a lungul carierei sale. Există Sam P., care glumește că cancerul său rapid se va răspândi până când va merge la baie; și MK, un tânăr devastat de o tulburare imunitară misterioasă, al cărui tată a călcat prin zăpadă până la North End din Boston pentru a cumpăra chiftelele preferate ale fiului său și pentru a le transporta la spital.

Și mai este Emily Whitehead, care, în copilărie, a suferit de leucemie și ale cărei celule sunt depozitate într-un congelator numit după personajul „The Simpsons” Krusty the Clown. Unele celule au fost modificate genetic pentru a recunoaște și a lupta împotriva bolii Whitehead. Succesul acelei terapii, numit CART, a anunțat o schimbare în tratamentele pentru cancer și Whitehead a devenit rezultatul miraculos de sănătos al secolelor de cercetări științifice. „Ea a întruchipat dorința noastră de a ajunge la inima luminoasă a celulei, de a înțelege misterele ei la nesfârșit captivante”, scrie Mukherjee. „Și ea a întruchipat aspirația noastră dureroasă de a asista la nașterea unui nou tip de medicină – terapiile celulare – bazate pe descifrarea noastră a fiziologiei celulelor.”

De parcă incursiunile în oncologie, imunologie, patologie, istoria științei și neurobiologie nu ar fi suficiente, Mukherjee ajunge și la întrebări cu adevărat mari despre etica terapiilor celulare, semnificația dizabilității, perfecționism și acceptare într-o lume în care toate trăsăturile fizice ar putea fi modificate – și chiar natura vieții însăși. „O celulă este unitatea vieții”, scrie el. „Dar asta ridică o întrebare mai profundă: Ce este „viața”?iMatei 22:21

În anumite privințe, celula este vasul perfect în care să călătorească pe aceste multe căi întortocheate, divergente și care se intersectează. Celulele sunt locul unor povești incredibile de cercetare, descoperire și promisiune, iar Mukherjee își oferă spațiu amplu pentru a investiga o gamă variată de procese și intervenții biologice. Dar încercând să cuprindă tot ceea ce celulele pot fi și face – atât metaforic cât și literal – Mukherjee ajunge să nu reușească să exploreze pe deplin aceste întrebări profunde într-un mod satisfăcător.

Nu ajută cu nimic faptul că se sprijină atât de mult pe metaforă. Celula este o „mașină de decodare”, o „mașină de divizare” și o „navă spațială necunoscută”. El aseamănă celulele cu „blocuri Lego”, „caporali”, „actori, jucători, realizatori, muncitori, constructori, creatori”. Numai celulele T sunt descrise atât ca un „detectiv cu pantofi de gumă”, cât și ca o „mulțime care dezvăluie pamflete inflamatorii în furie”. Ca să nu mai vorbim de multele metafore ale celulelor pe care Mukherjee le citează de la alții. Crearea de imagini pe care cititorii le pot înțelege este o parte neprețuită din manualul oricărui scriitor de știință, dar atât de multe imagini pot distrage atenția uneori.

Secțiunea finală se confruntă cu implicațiile oamenilor îmbunătățiți care beneficiază de pe urma modificărilor celulare. Acești „oameni noi” nu sunt cyborgi sau oameni sporiți cu superputeri, clarifică Mukherjee. Când a introdus ideea la începutul cărții, el scrie: „Ma refer la un om reconstruit din nou cu celule modificate care arată și se simte (în mare parte) ca tine și ca mine.” Dar prin proiectarea celulelor stem astfel încât o persoană cu diabet să își poată produce propria insulină sau implantând un electrod în creierul unei persoane care suferă de depresie, Mukherjee presupune că le-am schimbat într-un mod fundamental. Oamenii sunt o sumă a părților lor, scrie el, dar terapiile celulare trec granița, transformând oamenii într-o „nouă sumă de noi părți”.

Această secțiune face ecoul unui faimos experiment de gândire filosofică despre Nava lui Tezeu. Tezeu a părăsit Atena într-o corabie de lemn care, pe parcursul unei lungi călătorii, a trebuit să fie reparată. Marinarii au îndepărtat lemnul putrezit și au înlocuit vâslele sparte. Când nava s-a întors, nu a mai rămas nimic din lemnul original. Filosofii au dezbătut de secole despre natura navei: este nava reparată aceeași cu cea care a părăsit Atena sau este cu totul o navă nouă?

Aceeași întrebare ar putea fi adresată „noilor oameni” ai lui Mukherjee. Câte celule trebuie modificate pentru a ne face noi? Contează anumite celule mai mult decât altele? Sau posedă oamenii un fel de integritate inerentă – o conștiință, un suflet – care afectează aceste calcule?

Mukherjee nu ajunge niciodată pe deplin la un răspuns, dar titlul cărții sale poate face aluzie la unul, amintind de Walt Whitman Cântecul Meu, o odă la interconectarea ființelor. Mukherjee îi îndeamnă pe oamenii de știință să renunțe la „atomismul” de a examina numai unități izolate – fie ele atomi, gene, celule – în favoarea unei abordări cuprinzătoare care să aprecieze întregul sistem sau al unei ființe. „Multicelularitatea a evoluat, din nou și din nou, deoarece celulele, deși își păstrau limitele, au găsit beneficii multiple în cetățenie”, scrie el. „Poate că și noi ar trebui să începem să trecem de la unul la cei mulți.”

Acest articol a fost publicat inițial Întuneric. Citeste Articol original.

Credit imagine: Torsten Wittmann, Universitatea din California, San Francisco prin NIH pe Flickr

Timestamp-ul:

Mai mult de la Singularity Hub