Розуміння клітини: елементарний будівельний блок, з якого виникає життя PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальний пошук. Ai.

Розуміння клітини: елементарний будівельний блок, з якого виникає життя

У своїй останній книзі онколог і відомий письменник Сіддхартха Мукерджі зосереджує свій оповідальний мікроскоп на клітині, елементарному будівельному блоку, з якого виникають складні системи та саме життя. Саме координація клітин дозволяє серцям битися, спеціалізація клітин створює міцну імунну систему, а активація клітин формує думки. «Нам потрібно зрозуміти клітини, щоб зрозуміти людське тіло», — пише Мукерджі. «Нам потрібно, щоб вони розуміли медицину. Але найсуттєвіше нам потрібна історія клітини, щоб розповісти історію життя та нас самих».

Його рахунок, Пісня Келії, іноді читається як майстерно написаний підручник з біології, а часом як філософський трактат. Мукерджі починає з винаходу мікроскопа та історичних витоків клітинної біології, від яких він занурюється в клітинну анатомію. Він досліджує небезпеку чужорідних клітин, таких як бактерії, і наших власних клітин, коли вони поводяться неправильно, їх захоплюють або виходять з ладу. Потім він переходить до більш складних клітинних систем: крові та імунної системи, органів і зв’язку між клітинами. «Людське тіло функціонує як громадянство взаємодіючих клітин», — пише він. «Розпад цього громадянства переводить нас із здоров’я на хворобу».

На кожному кроці він уважно проводить чітку межу від відкриття клітинних функцій до терапевтичного потенціалу, який вони мають. «Перелом стегна, зупинка серця, імунодефіцит, деменція при хворобі Альцгеймера, СНІД, пневмонія, рак легенів, ниркова недостатність, артрит — усе це можна сприйняти як результат ненормального функціонування клітин або систем клітин», — пише Мукерджі. «І все це можна сприймати як локуси клітинної терапії».

Розуміння того, як електричні струми впливають на нейрони, наприклад, призвело до експериментів із використанням глибока стимуляція мозку для лікування розладів настрою. І Т-клітини, «мандрівники від дверей до дверей», які подорожують тілом і полюють на патогени, навчаються боротися з раком оскільки лікарі краще розуміють, як ці мандрівники розрізняють чужорідні клітини та «я».

Мукерджі, який отримав Пулітцерівську премію за свою книгу 2010 року Імператор усіх хвороб, є привабливим письменником. Він вміло вибирає людські характери та унікальні історичні деталі, які захоплять читачів і проведуть їх через більш сухі технічні розділи. Візьмемо, наприклад, його довгу розмову про вчених-аматорів і академічних науковців, які бавилися з ранніми мікроскопами. Серед описів лінз і дрібних академічних бійок (деякі речі, здається, вічні), Мукерджі додає чудовий непристойний анекдот про те, що в 17 столітті голландський торговець і ентузіаст мікроскопів Антоні ван Левенгук тренував свої приціли на, серед іншого, своєму власну сперму та сперму людини, інфікованої гонореєю. У цих зразках Левенгук побачив те, що він назвав «генітальною твариною» і те, що ми зараз називаємо сперматозоїдами, «рухається, як змія чи вугор, що плавають у воді».

Подібно до того, як Мукерджі встановлює чіткий зв’язок між науковими відкриттями та потенційними терапевтичними засобами, він також чудово демонструє високі ставки цих методів лікування, спираючись на тематичні дослідження та яскраві приклади пацієнтів, яких він спостерігав протягом своєї кар’єри. Є Сем П., який жартує, що його швидкоплинний рак пошириться до того часу, як він піде до ванної; і MK, молодий чоловік, який страждає від таємничого імунного розладу, чий батько пішов по снігу до Норт-Енду в Бостоні, щоб купити улюблені фрикадельки свого сина та доставити їх до лікарні.

А ще є Емілі Вайтхед, яка в дитинстві хворіла на лейкемію і чиї клітини зберігаються в морозильній камері, названій на честь героя «Сімпсонів» клоуна Красті. Деякі клітини були генетично модифіковані, щоб розпізнавати хворобу Уайтхеда та боротися з нею. Успіх тієї терапії, наз CAR-Т, сповістили про зміну методів лікування раку, а Уайтхед став надзвичайним результатом багатовікових наукових досліджень. «Вона втілила наше бажання дістатися до світлого серця клітини, зрозуміти її нескінченні захопливі таємниці», — пише Мукерджі. «І вона втілила наше болісне прагнення стати свідками народження нового виду медицини — клітинної терапії — заснованої на нашому розшифровці фізіології клітин».

Ніби набігів на онкологію, імунологію, патологію, історію науки та нейробіологію було недостатньо, Мукерджі також дістався до справді серйозних питань про етику клітинної терапії, значення інвалідності, перфекціонізму та прийняття у світі, де все фізичні особливості можуть бути змінені — і навіть природа самого життя. «Клітина — одиниця життя», — пише він. «Але це викликає глибше питання: що таке «життя?»i"

У певному сенсі клітина є ідеальною посудиною, в якій можна подорожувати цими численними звивистими, розбіжними та пересічними шляхами. Клітини — це місце неймовірних історій досліджень, відкриттів і перспектив, і Мукерджі дає собі широке поле для дослідження різноманітних біологічних процесів і втручань. Але, намагаючись охопити все, чим клітини можуть бути і що можуть робити — як у метафоричному, так і в буквальному сенсі — Мукерджі не зміг повністю дослідити ці глибокі питання в задовільний спосіб.

Це не допомагає, що він так сильно покладається на метафору. Клітина — це «машина для декодування», «машина для ділення» та «незнайомий космічний корабель». Він порівнює клітини з «конструкторами Лего», «єфрейторами», «акторами, гравцями, виконавцями, робітниками, будівельниками, творцями». Т-клітини самі по собі описуються і як «детектив у кедах», і як «бунтівний натовп, що люто розпускає провокаційні памфлети». Не кажучи вже про численні клітинні метафори, які Мукерджі цитує з інших. Створення зображень, зрозумілих читачам, є безцінною частиною п’єси будь-якого наукового письменника, але така кількість зображень іноді може відволікати увагу.

Останній розділ розглядає наслідки покращених людей, які отримують вигоду від майстрування клітин. Ці «нові люди» не є кіборгами чи людьми, доповненими суперздатностями, уточнює Мукерджі. Представляючи цю ідею на початку книги, він пише: «Я маю на увазі людину, перебудовану заново з модифікованими клітинами, яка виглядає та почувається (переважно) як ми з вами». Але, сконструювавши стовбурові клітини, щоб людина з діабетом могла виробляти власний інсулін, або імплантувавши електрод у мозок людини, яка страждає на депресію, Мукерджі стверджує, що ми певним чином змінили їх. Люди — це сума частин, пише він, але клітинна терапія перетинає межі, перетворюючи людей на «нову суму нових частин».

Цей розділ повторює відомий філософський експеримент про Корабель Тесея. Тесей покинув Афіни на дерев'яному кораблі, який під час довгої подорожі довелося ремонтувати. Моряки прибирали гнилу деревину і замінювали зламані весла. Коли корабель повернувся, на ньому не залишилося нічого оригінального дерева. Філософи століттями сперечалися про природу корабля: чи є відремонтований корабель таким самим, як той, що покинув Афіни, чи це зовсім новий корабель?

Те саме питання можна поставити «новим людям» Мукерджі. Скільки клітинок потрібно змінити, щоб зробити нас новими? Чи певні клітини важливіші за інші? Або люди мають якусь вроджену цілісність — совість, душу, — що впливає на ці розрахунки?

Мукерджі ніколи не приходить до повної відповіді, але назва його книги може натякати на це, нагадуючи Волта Вітмена Пісня про себе, ода взаємозв’язку істот. Мукерджі закликає вчених відмовитися від «атомізму» дослідження лише ізольованих одиниць — будь то атоми, гени, клітини — на користь комплексного підходу, який оцінює всю систему чи істоту. «Багатоклітинність розвивалася знову і знову, оскільки клітини, зберігаючи свої кордони, знаходили численні переваги в громадянстві», — пише він. «Можливо, нам теж варто почати рухатися від одного до багатьох».

Ця стаття була спочатку опублікована на Undark. Читати оригінал статті.

Зображення Фото: Торстен Віттманн, Каліфорнійський університет, Сан-Франциско через NIH на Flickr

Часова мітка:

Більше від Хаб сингулярності