Platonova podatkovna inteligenca.
Navpično iskanje in Ai.

Razumevanje celice: osnovni gradnik, iz katerega izhaja življenje

Datum:

Onkolog in priznani pisatelj Siddhartha Mukherjee v svoji zadnji knjigi osredotoča svoj pripovedni mikroskop na celico, osnovni gradnik, iz katerega izhajajo kompleksni sistemi in življenje samo. Koordinacija celic je tista, ki omogoča utripanje srca, specializacija celic, ki ustvarja močan imunski sistem, in proženje celic, ki oblikujejo misli. »Razumeti moramo celice, da bi razumeli človeško telo,« piše Mukherjee. »Potrebujemo jih, da razumejo medicino. Najpomembneje pa je, da potrebujemo zgodbo o celici, da povemo zgodbo o življenju in nas samih.«

Njegov račun, Pesem Celice, včasih se bere kot umetelno napisan biološki učbenik in včasih kot filozofski traktat. Mukherjee začne z izumom mikroskopa in zgodovinskim izvorom celične biologije, od katere se potopi v celično anatomijo. Preučuje nevarnosti tujih celic, kot so bakterije, in naših lastnih celic, ko se slabo obnašajo, so ugrabljene ali odpovejo. Nato preide v kompleksnejše celične sisteme: kri in imunski sistem, organe in komunikacijo med celicami. "Človeško telo deluje kot državljanstvo sodelujočih celic," piše. "Razpad tega državljanstva nas vodi iz dobrega počutja v bolezen."

Pri vsakem koraku pazi, da potegne jasno črto od odkritja celičnih funkcij do terapevtskega potenciala, ki ga imajo. »Zlom kolka, srčni zastoj, imunska pomanjkljivost, Alzheimerjeva demenca, AIDS, pljučnica, pljučni rak, odpoved ledvic, artritis – vse bi si lahko znova predstavljali kot posledice nenormalnega delovanja celic ali sistemov celic,« piše Mukherjee. "In vse bi lahko zaznali kot lokuse celičnih terapij."

Razumevanje, kako električni tokovi vplivajo na nevrone, je na primer vodilo do poskusov z uporabo globoka možganska stimulacija za zdravljenje motenj razpoloženja. In T-celice, »potepuhi od vrat do vrat«, ki potujejo po telesu in lovijo patogene, se usposabljajo za boj proti raku ker zdravniki bolje razumejo, kako ti potepuhi razlikujejo med tujimi celicami in »seboj«.

Mukherjee, ki je za svojo knjigo leta 2010 prejel Pulitzerjevo nagrado Cesar vseh bolezni, je privlačen pisatelj. Spretno izbere človeške značaje in samosvoje zgodovinske podrobnosti, ki bodo bralce pritegnile in jih držale skozi bolj suhoparne tehnične odseke. Vzemimo za primer njegov dolg govor o amaterskih in akademskih znanstvenikih, ki so se poigravali z zgodnjimi mikroskopi. Med opise leč in malenkostnih akademskih spopadov (nekatere stvari so, kot kaže, večne) Mukherjee doda prijetno nespodobno anekdoto, da je v 17. stoletju nizozemski trgovec in mikroskopski navdušenec Antonie van Leeuwenhoek uril svoje daljnoglede med drugim na svojem lastno seme in seme nekoga, ki je okužen z gonorejo. V teh vzorcih je Leeuwenhoek videl tisto, kar je imenoval »genitalna živalska kula« in čemur danes pravimo spermatozoidi, »ki se premikajo kot kača ali jegulja, ki plava v vodi«.

Tako kot Mukherjee vzpostavlja jasne povezave med znanstvenimi odkritji in možnimi terapevtiki, se odlično znajde tudi pri prikazovanju visokih vložkov teh zdravljenj s črpanjem iz študij primerov in živih primerov pacientov, ki jih je videl v svoji karieri. Tu je Sam P., ki se šali, da se bo njegov hitro razvijajoči se rak razširil, ko bo stopil do stranišča; in MK, mladenič, ki ga je opustošila skrivnostna imunska motnja, čigar oče je pešačil po snegu do bostonskega North Enda, da bi kupil sinove najljubše mesne kroglice in jih prepeljal v bolnišnico.

In tu je Emily Whitehead, ki je kot otrok zbolela za levkemijo in katere celice so shranjene v zamrzovalniku, poimenovanem po liku iz Simpsonovih Krustyju Klovnu. Nekatere celice so bile gensko spremenjene, da so prepoznale in se borile proti Whiteheadovi bolezni. Uspešnost te terapije, imenovane CAR-T, je napovedal spremembo v zdravljenju raka in Whitehead je postal čudežno zdrav rezultat stoletnih znanstvenih raziskav. »Utelešala je našo željo, da bi prišli do svetlečega srca celice, da bi razumeli njene neskončno očarljive skrivnosti,« piše Mukherjee. "In utelešala je našo bolečo željo, da bi bili priča rojstvu nove vrste medicine – celičnih terapij – na podlagi našega razvozlavanja fiziologije celic."

Kot da posegi v onkologijo, imunologijo, patologijo, zgodovino znanosti in nevrobiologijo ne bi bili dovolj, se Mukherjee loti tudi res velikih vprašanj o etiki celičnih terapij, pomenu invalidnosti, perfekcionizmu in sprejemanju v svetu, kjer vsi fizične lastnosti se lahko spremenijo – in celo narava življenja samega. "Celica je enota življenja," piše. »Toda to postavlja globlje vprašanje: kaj je 'življenje?'i"

Na nek način je celica popolna posoda za potovanje po teh številnih vijugastih, razhajajočih se in križajočih se poteh. Celice so mesto nekaterih neverjetnih zgodb o raziskavah, odkritjih in obljubah, Mukherjee pa si daje dovolj prostora za raziskovanje raznolike palete bioloških procesov in posegov. Toda ko poskuša zajeti vse, kar celice lahko so in počnejo – metaforično in dobesedno – Mukherjee na koncu ne uspe v celoti raziskati teh globokih vprašanj na zadovoljiv način.

Nič ne pomaga, da se tako močno naslanja na metaforo. Celica je "stroj za dekodiranje", "stroj za delitev" in "neznano vesoljsko plovilo". Celice primerja z »lego kockami«, »kaporali«, »igralci, igralci, izvajalci, delavci, gradbeniki, ustvarjalci«. Same T-celice so opisane tako kot "detektiv gumijastih čevljev" kot kot "množica nemirov, ki divja vnetljive pamflete." Da ne omenjam številnih celičnih metafor, ki jih Mukherjee navaja od drugih. Ustvarjanje podob, ki jih bralci lahko razumejo, je neprecenljiv del knjižice katerega koli znanstvenega pisca, a toliko slik je lahko včasih tudi moteče.

Zadnji razdelek se spopada s posledicami izboljšanih ljudi, ki imajo koristi od celičnega poigravanja. Ti »novi ljudje« niso kiborgi ali ljudje, obogateni s supermočmi, pojasnjuje Mukherjee. Ko predstavi idejo na začetku knjige, zapiše: "Mislim na človeka, na novo zgrajenega s spremenjenimi celicami, ki izgleda in se počuti (večinoma) kot ti in jaz." Toda z inženiringom matičnih celic, tako da lahko oseba s sladkorno boleznijo proizvaja svoj lastni inzulin, ali vsaditvijo elektrode v možgane nekoga, ki trpi za depresijo, Mukherjee trdi, da smo jih na nek temeljen način spremenili. Ljudje smo vsota svojih delov, piše, vendar celične terapije prestopajo mejo in ljudi spreminjajo v »novo vsoto novih delov«.

Ta del odmeva slavni filozofski miselni eksperiment o Tezejeva ladja. Tezej je zapustil Atene z leseno ladjo, ki jo je bilo treba med dolgo potjo popraviti. Mornarji so odstranili trohneči les in zamenjali polomljena vesla. Ko se je ladja vrnila, ni ostalo nič od prvotnega lesa. Filozofi so stoletja razpravljali o naravi ladje: ali je popravljena ladja enaka tisti, ki je zapustila Atene, ali je to povsem nova ladja?

Isto vprašanje bi lahko postavili Mukherjeejevim »novim ljudem«. Koliko celic je treba spremeniti, da postanemo novi? Ali so nekatere celice pomembnejše od drugih? Ali pa imamo ljudje nekakšno prirojeno integriteto – vest, dušo – ki vpliva na te izračune?

Mukherjee nikoli ne pride v celoti do odgovora, vendar naslov njegove knjige morda namiguje nanj, saj spominja na Walta Whitmana Pesem o sebi, oda medsebojni povezanosti bitij. Mukherjee poziva znanstvenike, naj opustijo "atomizem" preučevanja samo izoliranih enot - bodisi atomov, genov, celic - v korist celovitega pristopa, ki ceni celoten sistem ali bitje. "Večceličnost se je vedno znova razvijala, ker so celice, medtem ko so ohranile svoje meje, v državljanstvu našle številne koristi," piše. "Morda bi se morali tudi mi začeti premikati od enega k množici."

Ta članek je bil prvotno objavljen na Undark. Preberi Originalni članek.

Kreditno slike: Torsten Wittmann, Univerza v Kaliforniji, San Francisco prek NIH na Flickr

spot_img

Najnovejša inteligenca

spot_img

Klepetajte z nami

Zdravo! Kako vam lahko pomagam?