การทำความเข้าใจเซลล์: โครงสร้างพื้นฐานที่สิ่งมีชีวิตได้ก่อให้เกิดความฉลาดทางข้อมูลของ PlatoBlockchain ค้นหาแนวตั้ง AI.

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเซลล์: รากฐานของการสร้างสิ่งมีชีวิต

ในหนังสือเล่มล่าสุดของเขา สิทธารถะ มุกเคอร์จี เนื้องอกวิทยาและนักเขียนผู้มีชื่อเสียงได้เน้นกล้องจุลทรรศน์เชิงบรรยายของเขาไปที่เซลล์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักในการสร้างระบบที่ซับซ้อนและชีวิตขึ้นมาเอง เป็นการประสานกันของเซลล์ที่ทำให้หัวใจเต้น ความเชี่ยวชาญของเซลล์ที่สร้างระบบภูมิคุ้มกันที่แข็งแรง และการยิงของเซลล์ที่สร้างความคิด “เราจำเป็นต้องเข้าใจเซลล์เพื่อที่จะเข้าใจร่างกายมนุษย์” มุกเคอร์จีเขียน “เราต้องการให้พวกเขาเข้าใจยา แต่ที่สำคัญที่สุด เราต้องการเรื่องราวของเซลล์เพื่อบอกเล่าเรื่องราวของชีวิตและตัวตนของเรา”

บัญชีของเขา เพลงของเซลล์, อ่านบางครั้งเหมือนตำราชีววิทยาที่เขียนขึ้นอย่างมีศิลปะ และบางครั้งก็เหมือนกับทางเดินปรัชญา มุกเคอร์จีเริ่มต้นด้วยการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์และต้นกำเนิดทางประวัติศาสตร์ของชีววิทยาของเซลล์ ซึ่งเขาได้ดำดิ่งสู่กายวิภาคของเซลล์ เขาตรวจสอบอันตรายของเซลล์แปลกปลอม เช่น แบคทีเรีย และเซลล์ของเราเอง เมื่อเซลล์เหล่านี้ทำงานผิดปกติ ถูกแย่งชิง หรือล้มเหลว จากนั้นเขาจะย้ายเข้าสู่ระบบเซลล์ที่ซับซ้อนมากขึ้น: เลือดและระบบภูมิคุ้มกัน อวัยวะ และการสื่อสารระหว่างเซลล์ "ร่างกายมนุษย์ทำหน้าที่เป็นพลเมืองของเซลล์ที่ให้ความร่วมมือ" เขาเขียน “การสลายตัวของความเป็นพลเมืองนี้ทำให้เราเปลี่ยนจากความผาสุกไปสู่ความเจ็บป่วย”

ในแต่ละขั้นตอน เขาระมัดระวังในการวาดเส้นที่ชัดเจนตั้งแต่การค้นพบการทำงานของเซลล์ไปจนถึงศักยภาพในการรักษาที่เซลล์มีอยู่ “กระดูกสะโพกหัก หัวใจหยุดเต้น ภูมิคุ้มกันบกพร่อง อัลไซเมอร์สมองเสื่อม เอดส์ ปอดบวม มะเร็งปอด ไตวาย ข้ออักเสบ ทั้งหมดสามารถรับรู้ได้เป็นผลจากเซลล์หรือระบบต่างๆ ของเซลล์ทำงานผิดปกติ” มูเคอร์จีเขียน "และทั้งหมดสามารถรับรู้ได้ว่าเป็นตำแหน่งของการบำบัดด้วยเซลล์"

ตัวอย่างเช่น การทำความเข้าใจว่ากระแสไฟฟ้าส่งผลต่อเซลล์ประสาทอย่างไร นำไปสู่การทดลองโดยใช้ การกระตุ้นสมองส่วนลึกเพื่อรักษาความผิดปกติทางอารมณ์. และทีเซลล์ "ผู้พเนจรไปตามบ้าน" ที่เดินทางผ่านร่างกายและตามล่าหาเชื้อโรค กำลังได้รับการฝึกฝนเพื่อต่อสู้กับมะเร็ง ในขณะที่แพทย์เข้าใจดีขึ้นว่าคนพเนจรเหล่านี้แยกแยะระหว่างเซลล์แปลกปลอมกับ "ตัวเอง" ได้อย่างไร

มุกเคอร์จี ผู้ได้รับรางวัลพูลิตเซอร์จากหนังสือของเขาในปี 2010 จักรพรรดิแห่งโรคภัยไข้เจ็บทั้งปวงเป็นนักเขียนที่มีส่วนร่วม เขาเลือกตัวละครมนุษย์และรายละเอียดทางประวัติศาสตร์ที่แปลกประหลาดอย่างเชี่ยวชาญซึ่งจะดึงดูดผู้อ่านและติดตามพวกเขาผ่านส่วนทางเทคนิคที่แห้งกว่า ยกตัวอย่างเช่น วาทกรรมอันยาวนานของเขาเกี่ยวกับนักวิทยาศาสตร์สมัครเล่นและนักวิชาการที่เล่นกล้องจุลทรรศน์ในยุคแรกๆ ในบรรดาคำอธิบายเกี่ยวกับเลนส์และการต่อสู้ทางวิชาการเล็กๆ น้อยๆ (บางอย่างดูเหมือนว่าจะคงอยู่ตลอดไป) มุกเคอร์จียังเพิ่มเกร็ดเล็กเกร็ดน้อยลามกอนาจารที่ชวนน้ำลายสอว่าในศตวรรษที่ 17 พ่อค้าชาวดัตช์และผู้ที่ชื่นชอบกล้องจุลทรรศน์ Antonie van Leeuwenhoek ได้ฝึกฝนขอบเขตของเขาเหนือสิ่งอื่นใด น้ำอสุจิของตัวเองและน้ำอสุจิของผู้ที่ติดเชื้อหนองใน ในตัวอย่างเหล่านั้น Leeuwenhoek เห็นสิ่งที่เขาเรียกว่า "อวัยวะสืบพันธุ์ของสัตว์" และสิ่งที่เราเรียกว่าสเปิร์มมาโตซัว "เคลื่อนไหวเหมือนงูหรือปลาไหลที่กำลังว่ายน้ำ"

เช่นเดียวกับที่ Mukherjee เชื่อมโยงอย่างชัดเจนระหว่างการค้นพบทางวิทยาศาสตร์และการรักษาที่มีศักยภาพ เขายังมีความเป็นเลิศในการแสดงเดิมพันสูงของการรักษาเหล่านี้โดยการวาดภาพจากกรณีศึกษาและตัวอย่างที่ชัดเจนจากผู้ป่วยที่เขาพบเห็นตลอดระยะเวลาการทำงานของเขา มีแซมพีที่ตลกว่ามะเร็งที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของเขาจะแพร่กระจายเมื่อเขาเดินไปห้องน้ำ และเอ็มเค ชายหนุ่มผู้ถูกโรคภูมิคุ้มกันทำลายอย่างลึกลับ พ่อของเขาเดินทางฝ่าหิมะไปยังนอร์ทเอนด์ของบอสตันเพื่อซื้อลูกชิ้นของโปรดของลูกชายและข้ามฟากไปโรงพยาบาล

และมีเอมิลี ไวท์เฮด ซึ่งในวัยเด็กป่วยด้วยโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว และเซลล์ถูกเก็บไว้ในช่องแช่แข็งที่ตั้งชื่อตามตัวละคร "เดอะ ซิมป์สันส์" ครัสตี้ ตัวตลก เซลล์บางเซลล์ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อจดจำและต่อสู้กับโรคสิวหัวขาว ความสำเร็จของการบำบัดนั้นเรียกว่า CAR-Tประกาศการเปลี่ยนแปลงการรักษามะเร็ง และไวท์เฮดกลายเป็นผลลัพธ์ที่ดีต่อสุขภาพอย่างน่าอัศจรรย์จากการค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์มาหลายศตวรรษ “เธอเป็นตัวเป็นตนในความปรารถนาของเราที่จะไปยังใจกลางที่ส่องสว่างของเซลล์ เพื่อทำความเข้าใจความลึกลับที่น่าหลงใหลไม่รู้จบของมัน” มุกเคอร์จีเขียน “และเธอได้รวบรวมความปรารถนาอันแรงกล้าของเราเพื่อเป็นสักขีพยานในการถือกำเนิดของยาชนิดใหม่—การบำบัดด้วยเซลล์—โดยอาศัยการถอดรหัสสรีรวิทยาของเซลล์ของเรา”

ราวกับว่าการศึกษาด้านเนื้องอกวิทยา ภูมิคุ้มกันวิทยา พยาธิวิทยา ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ และประสาทชีววิทยายังไม่เพียงพอ มุกเคอร์จียังได้รับคำถามใหญ่เกี่ยวกับจริยธรรมของการบำบัดด้วยเซลล์ ความหมายของความพิการ ลัทธินิยมความสมบูรณ์แบบ และการยอมรับในโลกที่ทุกคน ลักษณะทางกายภาพอาจเปลี่ยนแปลง—และแม้แต่ธรรมชาติของชีวิตเอง “เซลล์คือหน่วยของชีวิต” เขาเขียน “แต่นั่นทำให้เกิดคำถามที่ลึกซึ้งกว่านั้น: 'ชีวิต' คืออะไรi"

ในบางแง่ เซลล์เป็นภาชนะที่สมบูรณ์แบบสำหรับการเดินทางไปตามเส้นทางที่คดเคี้ยว คดเคี้ยว และตัดกันมากมายเหล่านี้ เซลล์เป็นแหล่งกำเนิดของเรื่องราวอันน่าทึ่งของการวิจัย การค้นพบ และคำมั่นสัญญา และมุกเคอร์จีให้พื้นที่เพียงพอแก่ตัวเองในการตรวจสอบกระบวนการทางชีววิทยาและการแทรกแซงที่หลากหลาย แต่ในการพยายามรวมทุกอย่างที่เซลล์สามารถเป็นและทำได้ ทั้งเชิงเปรียบเทียบและตามตัวอักษร มุกเคอร์จีกลับล้มเหลวในการสำรวจคำถามเชิงลึกเหล่านี้อย่างครบถ้วนด้วยวิธีที่น่าพึงพอใจ

มันไม่ได้ช่วยอะไรที่เขาพึ่งพาคำอุปมาอุปไมยมากนัก เซลล์คือ "เครื่องถอดรหัส" "เครื่องแบ่ง" และ "ยานอวกาศที่ไม่คุ้นเคย" เขาเปรียบเซลล์กับ “ตัวต่อเลโก้” “สิบโท” “นักแสดง ผู้เล่น ผู้ทำ คนงาน ผู้สร้าง ผู้สร้างสรรค์” T-cells เพียงอย่างเดียวถูกอธิบายว่าเป็นทั้ง "นักสืบกัมชู" และ "ฝูงชนที่ก่อการจลาจลทำลายแผ่นพับที่ก่อให้เกิดการอักเสบในอาละวาด" ไม่ต้องพูดถึงคำอุปมาอุปมัยเกี่ยวกับเซลล์มากมายที่มุกเคอร์จีกล่าวอ้างจากผู้อื่น การสร้างจินตภาพที่ผู้อ่านสามารถเข้าใจได้คือส่วนที่ประเมินค่าไม่ได้ของหนังสือคู่มือสำหรับนักเขียนด้านวิทยาศาสตร์ แต่ภาพจำนวนมากก็อาจทำให้เสียสมาธิได้ในบางครั้ง

ส่วนสุดท้ายเกี่ยวข้องกับความหมายของมนุษย์ที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งได้รับประโยชน์จากการซ่อมแซมเซลล์ “มนุษย์ใหม่” เหล่านี้ไม่ใช่ไซบอร์กหรือคนที่เสริมด้วยพลังพิเศษ มุกเคอร์จีชี้แจง เมื่อแนะนำแนวคิดในตอนเริ่มต้นของหนังสือ เขาเขียนว่า "ผมหมายถึงมนุษย์ที่ถูกสร้างใหม่ด้วยเซลล์ที่ได้รับการดัดแปลงซึ่งมีหน้าตาและความรู้สึก (ส่วนใหญ่) เหมือนคุณและฉัน" แต่ด้วยการวิศวกรรมสเต็มเซลล์เพื่อให้ผู้ป่วยโรคเบาหวานสามารถผลิตอินซูลินของตนเองหรือฝังขั้วไฟฟ้าในสมองของผู้ที่ป่วยเป็นโรคซึมเศร้า มูเคอร์จีเสนอว่าเราได้เปลี่ยนแปลงพวกมันด้วยวิธีพื้นฐานบางอย่าง เขาเขียนถึงมนุษย์เป็นส่วนประกอบหนึ่ง แต่การบำบัดด้วยเซลล์ข้ามพรมแดน เปลี่ยนคนให้กลายเป็น "ผลรวมใหม่ของส่วนใหม่"

ส่วนนี้สะท้อนถึงการทดลองทางความคิดทางปรัชญาที่มีชื่อเสียงเกี่ยวกับ เรือของเธเซอุส. เธเซอุสออกจากเอเธนส์ในเรือไม้ที่ต้องซ่อมแซมตลอดการเดินทางอันยาวนาน กะลาสีนำไม้ที่เน่าเปื่อยออกและแทนที่พายที่หัก เมื่อเรือกลับมา ไม้เดิมไม่เหลืออยู่เลย นักปรัชญาถกเถียงกันถึงธรรมชาติของเรือมาหลายศตวรรษแล้ว เรือที่ซ่อมแซมแล้วนั้นเหมือนกับเรือที่ออกจากกรุงเอเธนส์หรือว่าเป็นเรือใหม่กันแน่?

คำถามเดียวกันนี้อาจถูกถามเกี่ยวกับ "มนุษย์ใหม่" ของมุกเคอร์จี ต้องเปลี่ยนเซลล์กี่เซลล์จึงจะสร้างเซลล์ใหม่ได้ เซลล์บางชนิดมีความสำคัญมากกว่าเซลล์อื่นหรือไม่? หรือมนุษย์มีความซื่อสัตย์โดยธรรมชาติบางอย่าง—มโนธรรม วิญญาณ—ที่ส่งผลต่อการคำนวณเหล่านี้?

มุกเคอร์จีไม่เคยได้รับคำตอบอย่างเต็มที่ แต่ชื่อหนังสือของเขาอาจพาดพิงถึงหนึ่งเล่ม โดยนึกถึงหนังสือของวอลต์ วิทแมน เพลงของตัวเองบทกวีที่เชื่อมโยงถึงกันของสิ่งมีชีวิต มูเคอร์จีเรียกร้องให้นักวิทยาศาสตร์ละทิ้ง "ปรมาณู" ของการตรวจสอบเฉพาะหน่วยที่อยู่โดดเดี่ยว ไม่ว่าจะเป็นอะตอม ยีน เซลล์ เพื่อสนับสนุนแนวทางที่ครอบคลุมซึ่งเห็นคุณค่าทั้งระบบหรือสิ่งมีชีวิต “ความเป็นหลายเซลล์พัฒนาขึ้นครั้งแล้วครั้งเล่า เนื่องจากเซลล์ยังคงรักษาขอบเขตไว้ได้ แต่พบว่ามีประโยชน์หลายประการในการเป็นพลเมือง” เขาเขียน “บางทีเราก็ควรเริ่มย้ายจากที่หนึ่งไปสู่อีกที่หนึ่งเหมือนกัน”

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ Undark. อ่าน บทความต้นฉบับ.

เครดิตภาพ: Torsten Wittmann จาก University of California, San Francisco ผ่าน NIH บน Flickr

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก Hub เอกพจน์