Блог

Jul 17, 2023

Жизненные чертежи

Монтаж | сентябрь-октябрь 2023 г. Развитие биологии развития «Из одной клетки: путешествие к истокам жизни и будущему медицины», Бен Стейнгер, доктор медицинских наук. '97 (WW Norton, 30 долларов) Как

Монтаж|сентябрь-октябрь 2023 г.

Развитие биологии развития

«Из одной клетки: путешествие к истокам жизни и будущему медицины», Бен Стейнджер, доктор медицинских наук. '97 (WW Нортон, 30 долларов)

Как получается, что каждая человеческая клетка содержит проект всего человека? Что одна-единственная клетка, многократно делящаяся и дифференцирующаяся на триллионы, может создать сложную органическую систему, которой является человеческая жизнь? Описание пути научных открытий того, как разворачивается этот процесс, движимый нитью ДНК длиной шесть футов, которая реплицируется и упаковывается в каждую клетку, является предметом книги «Из одной клетки: путешествие в истоки жизни и будущее медицины». , Бен Стэнджер, доктор медицинских наук. '97. Как следует из названия, понимание этой биологии развития привело к замечательным достижениям в фундаментальной биомедицинской науке и терапии и (по всей вероятности) приведет к появлению определенных форм регенеративной медицины в будущем.

Как объясняет Стэнгер, каждое животное на Земле начинает свою жизнь с одной клетки, оплодотворенной яйцеклетки, называемой зиготой. Но поскольку каждая клетка содержит идентичный набор инструкций — гены, записанные на языке ДНК, — что определяет судьбу клетки? Как одни клетки становятся сердцем, другие — легкими, печенью или мозгом? Этот вопрос, который он называет «проблемой одной клетки», стимулировал изучение эмбрионального развития, привел к открытию стволовых клеток и показал, что те же процессы, которые управляют ростом в организмах, могут вызывать болезни, если они сбиваются с пути.

Рассказывая истории ученых, сделавших ключевые открытия, начиная с Аристотеля (и здесь греки опередили свое время на два тысячелетия), Штейнгер знакомит читателей с такими сложными темами, как морфогенез, дифференциация и транскрипция. Это удивительно эффективный подход. В кратких биографиях, иногда описываемых немногим более чем на одной или двух страницах, он ловко передает, как замешательство сменилось проблесками понимания и случайными событиями, которые привели к революционным озарениям. Он описывает, как натурализм, который опирался на дедукцию, основанную на наблюдении (и был доминирующей формой научных исследований в девятнадцатом веке), уступил место экспериментальной биологии, основе современной лабораторной науки. Одним из лидеров этого нового подхода был Вильгельм Ру, немецкий врач, который «считал, что само по себе наблюдение никогда не сможет дать удовлетворительную картину биологии». В 1888 году Ру решил проверить в своей лаборатории ведущую на тот момент модель эмбрионального развития, согласно которой яйца появляются со всеми заранее назначенными частями, причем каждый кусочек настроен на развитие в «определенную часть будущего животного».

Рассказывая о том, как серия экспериментов в конечном итоге опровергла эту теорию, Штейнгер противопоставляет Ру — методичного и опытного ученого — истории 22-летнего Ганса Дриша, который в 1889 году, получив докторскую степень, остановился в Неаполе, тогдашнем растущем центре биомедицинских исследований, во время своего рода Гранд-тура. Хотя Дриш приехал в город ради науки, пишет Штейнгер, молодой человек «в полной мере воспользовался своим холостяцким существованием, используя Неаполь как плацдарм для путешествий по Средиземноморью, Северной Африке и Азии» — и в итоге остался в течение десятилетия. Ру, напротив, пишет Штейнгер, «не имел особого аппетита к удовольствиям, которым предавался Дриш». Он был «дотошным и ловким на скамейке запасных, сосредоточенным на каждой детали». «Если научный вопрос требовал этого, Ру охотно создавал новое устройство или изобретал новую технику. А когда дело доходило до проведения экспериментов, способность Ру выполнять самые деликатные операции была беспрецедентной…». Дриш, напротив, был «неуклюжим», ему «не хватало терпения и ловкости», что заставляло его искать кратчайшие пути. Это побудило Дриша работать с яйцами морских ежей для своих экспериментов — главным образом потому, что у них было меньше шансов погибнуть во время исследований, чем у хрупких яиц лягушек, которые предпочитал Ру. Случайно это позволило Дришу открыть то, чего не удалось сделать в эксперименте Ру.