Главное изображение: Вилмос Варга / Shutterstock
Во время «неопределенности середины пандемии» Сиддхартха Мукерджи решил построить свой собственный микроскоп. Ему пришлось увидеть то, что увидел голландский торговец тканями 17-го века Антони ван Левенгук, когда посмотрел на каплю дождя под одним из самодельных микроскопов и обнаружил крошечных существ, которых он назвал «животными». Просто написать об основателе микробиологии в его новой книге «Песнь клетки: исследование медицины и нового человека» было недостаточно. Отказавшись от десятков прототипов, он, наконец, создал работоспособное изобретение. Мукерджи — писатель, лауреат Пулитцеровской премии, медицинский онколог и доцент медицины Колумбийского университета — использовал свое самодельное устройство, чтобы увидеть клетки в капле дождевой воды. «Резко предстала капля, — пишет он в «Песне о клетке», — а затем целый мир внутри нее».
«Песнь клетки» , вышедшая 25 октября, — четвертая книга Мукерджи. Его первая книга « Император всех болезней: биография рака » получила Пулитцеровскую премию 2011 года в области документальной литературы, а также премию Guardian First Book. Известный режиссер Кен Бернс адаптировал «Императора всех болезней» в документальный фильм, а когда Мукерджи написал «Ген: интимная история » в 2016 году, Бернс адаптировал и его. Когда он не пишет статьи для The New Yorker , Мукерджи работает клиническим специалистом и проводит исследования в области биологии и лечения раковых клеток, включая текущие клинические испытания, изучающие, как диетическое управление может играть роль в лечении рака.
Поэтому, естественно, наш разговор затрагивал множество занятий Мукерджи. Обладая растрепанными волосами и слегка расстегнутой черной рубашкой, он рассказал мне через Zoom о том, как его новая книга в серии научных, исторических и личных рассказов исследует роль клеток как основного элемента жизни. Мы также обсудим, что побудило его сосредоточить свое внимание на клетках, взаимосвязь между примитивными работами и интеллектуальными науками, является ли научное письмо формой литературы, пределы генетики рака, влияние, которое его популярные статьи оказали на его коллег, и как часто полезные научные идеи возникают неформально и спонтанно за обеденным столом.
ФАНТАСТИЧЕСКОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ : Сиддхартха Мукерджи говорит, что по мере того, как вы все глубже и глубже погружаетесь в работу клетки, «вы начинаете понимать, какую фантастическую вещь таит в себе эта интегрирующая машина». Фотография любезно предоставлена Деборой Файнголд.
Как вы решили, что клетки будут в центре внимания вашей новой книги?
Начиная с «Гена» , я все больше и больше думал о том, как двигаться вверх — и под «вверх» я подразумеваю от более редуктивного подхода к более целостному подходу. Ген и ДНК были иконографическими элементами нас самих на протяжении столетия. Но ген безжизненный без клетки. Это молекула. Это клетка, которая позволяет интегрировать информацию, которая выходит из генома и интегрирует эту информацию для создания функции. А функция – это основа физиологии.
Ячейка состоит из множества машин. Во-первых, это машина для декодирования информации. Во-вторых, это машина, интегрирующая информацию. И тогда это делительная машина. Он объединяет информацию, разделяет и увековечивает ее, чтобы вы могли сформировать многоклеточный организм.
И пришло время еще больше отойти от этого иконографического описания человека как скопления генов и ДНК, к тому, чем мы на самом деле являемся, то есть скоплениям клеток, которые интерпретируют ДНК, интегрируют сигналы и создают все функциональное, что есть в организме. мы сами, наш метаболизм и наши способности.
Вот я и лезу к более точному и полному описанию биологии и физиологии человека. Я делаю вывод из утверждения Рудольфа Вирхова , что, пока вы не поймете это до конца, вы никогда не сможете обнаружить или понять очаг болезни. И если вы не можете понять локализацию заболевания, вы всегда будете отставать в понимании того, как его вылечить, лечить или предотвратить.
Вы сообщаете нам, что заявление Вирхова прикреплено к доске в вашем кабинете. «Каждая болезнь зависит от изменения большего или меньшего числа клеточных единиц живого организма, каждое патологическое нарушение, каждый терапевтический эффект находит свое окончательное объяснение только тогда, когда можно указать конкретные задействованные живые клеточные элементы».
Рак является одним из примеров этого. Мы были несколько маниакально сосредоточены на генетике рака, которая занимает во всем этом очень важное место. Но рак – это не только мутировавшие гены. Существует клеточная биология, за ней стоит клетка, а за этой клеткой — человек. И есть загадки рака, которые невозможно разгадать, расшифровав геном рака . Почему селезенка не является местом метастазов, тогда как печень, которая находится рядом с ней, имеет тот же размер и имеет такой же приток крови, является одним из наиболее часто упоминаемых метастазов. Насколько я могу судить, в геноме нет ничего, что могло бы сказать вам об этом, прочитав код, и тем не менее этот вопрос имеет большое клиническое значение. В геноме нет ничего, что я мог бы прочитать, или мы можем прочитать сейчас, что бы рассказало вам, как мозг выполняет свои многочисленные функции — регуляцию, чувствительность, познание. Ответ лежит где-то в клеточной биологии, а может быть, и за ее пределами.
Замечательно, что мы так много знаем о генетике. Но существует постгенетический мир. Это возвращает меня к слову «холизм». Я очень осторожно имею в виду слово «холизм». Я имею в виду, что нам необходимо интегрировать всю информацию, которую мы собрали из генетики, экологии и других видов биологических исследований. Только когда мы интегрируем эту информацию, мы сможем понять, как человеческое тело устроено в норме и как человеческое тело работает неправильно в контексте болезни.
ДНК была нашим иконографическим элементом. Но ген безжизненный без клетки.
«Песнь о клетке» переходит от понимания клетки как строительного блока к изучению того, что они создают, например, органов, тканей и крови. Что важно в этой концепции, согласно которой ни одна клетка не является островом?
Структурно он организован очень необычно. Когда вы пишете о медицине, хронология — ваш друг. И вы пишете историю в хронологическом порядке, потому что можете. Эти открытия следуют за открытиями, и вы можете построить своего рода интеллектуальную хронологию.
Но эта книга организована по-другому. В каждой главе есть историческая прелюдия и будущая постлюдия или интерлюдия. Но в середине каждая глава опирается на какое-то свойство, приобретаемое клетками и системами клеток. Это мой общий вывод. Клетка в своей среде становится единицей, действует как единица, но также действует в сотрудничестве и сотрудничестве с другими клетками, создавая физиологию, создавая то, что мы находим столь волшебным и фантастическим в организмах. И по мере того, как вы погружаетесь в это все глубже и глубже, вы начинаете понимать, какую фантастическую вещь таит в себе эта интегрирующая машина.
Вы писали статьи в The New Yorker, по-разному затрагивая эту тему. Привели ли они к «Песне клетки» ?
Да. Когда я писал статью о клеточной терапии, я постоянно возвращался к идее, что именно клетка является интегратором всей этой физиологии. И вот тогда я начал по-настоящему думать о клетке как о главном интеграторе, а о межклеточных взаимодействиях как об основе физиологии. Я начал думать о будущем и новом человеке. Есть люди, которым вводят модифицированные клетки, измененные клетки, клетки, чье поведение мы изменили, клетки, физиологию которых мы изменили, чтобы вызвать новый образ мышления о раке. Итак, с точки зрения медицины, описывающей человеческую жизнь, казалось, что все это указывает в одном направлении, а именно в направлении клетки.
Если вы поднимаетесь по лестнице сложности, какая следующая ступенька?
Эта ступенька — метаболизм, интеграция и, возможно, поведение. И понимание того, как клетки взаимодействуют друг с другом и как, на самом широком уровне, как люди взаимодействуют друг с другом, возможно, станет последней из этих ступенек. Ген-клетка-среда-поведение будет последним шагом. Анализировать эту последнюю часть будет сложнее всего, потому что она наименее известна. Такие вопросы, как почему, даже после того, как мы знаем, что отказ от курения приносит огромную пользу для здоровья, мы не можем заставить половину мира бросить курить? Очевидно, в этом есть компонент привыкания. Но в этом есть социальная составляющая. В этом есть сетевой эффект. То же самое и с метаболизмом: обмен веществ не является следствием действия одного гена.
Письмо – это механизм понимания и выражения идей. Я пишу, чтобы подумать.
Вы пишете: «Высокоинтеллектуальная наука родилась из примитивного мастерства». Есть ли еще место примитивному мастерству в практике современной науки?
Для меня это значит начать с очень примитивных вещей, просто смотреть на клетки, смотреть на то, как они взаимодействуют. Первые эксперименты, которые я планирую, когда планирую новый эксперимент, обычно чрезвычайно просты. Давайте соединим это и это и посмотрим, что получится. А затем мы переходим к гораздо более сложным вещам, таким как анализ данных, геномика и протеомика. Но это не значит, что я прихожу домой и думаю: «О боже, давайте применим протеомику к этой клетке». Возвращаясь домой, я думаю о чем-то очень простом, например, как мы можем генетически манипулировать иммунной клеткой, чтобы создать клетку, которая станет суперфагоцитарной? Мы много изучаем кости. Как это выглядит? Как выглядит пораженная артритом кость под микроскопом? Именно с этого я начинаю все свои эксперименты. Как клеточный биолог или вирусолог, я начинаю с осмотра. И первое, что я делаю, это пытаюсь увидеть, что такого в этих вещах? Что особенного? Что отличается? И как я могу этим манипулировать, если могу? И каков будет результат манипуляций со всем этим?
Вы можете возразить, что по-прежнему существует плавный переход от разговора за обеденным столом к реальной работе в лаборатории.
Очень важно вести разговор за обеденным столом. Вот почему ученые до сих пор встречаются лично. Есть поговорка, что большая часть лучших научных знаний на собраниях делается вне собраний. Вот когда люди действительно начинают думать об идеях и сотрудничестве, колеса начинают вращаться. Это, конечно, было правдой для меня.
Faeth, компания, которую я основал вместе с Лью Кэнтли и которая использует метаболизм как механизм борьбы с раком, была основана потому, что мы пошли ужинать, и Лью взял бумажную салфетку и начал рисовать. И мы рисовали вместе. Это не значит, что Лью сказал мне: «Боже, ты знаешь, я проделал эту огромную транскриптомную бла, бла, бла, бла, бла, с клетками. И я думаю, что это так». Это был просто рисунок. После этого мы проводили эксперименты. Мы начали с простых экспериментов, перешли к очень сложным экспериментам и, наконец, перешли к анализу транскрипции, поиску механизмов и так далее. Опять же, разные учёные разные. Но для меня все начинается с очень простого места.
Золотая цель всегда будет звучать так: «Как мы можем облегчить страдания?»
Как вы понимаете свою роль научного коммуникатора?
В каком-то смысле я не считаю себя пропагандистом науки, хотя, конечно, так и есть. Мне нравится общаться о науке. Я считаю себя человеком, который пытается описать этот процесс. И, конечно, это форма общения — было бы глупо сказать, что это не так, — но я пытаюсь описать процесс. И я надеюсь, что, описывая этот процесс, я уловлю что-то о том, как ведется наука, ее человеческое дело – разочарования, связанные с этим, но также и его чудо – таким образом, что вы не могли бы поступить иначе. Я не сажусь и не говорю: «Я собираюсь донести эту идею». Это больше похоже на: «Вот что-то, что меня очень воодушевляет. И если я очень воодушевлен этим, я почти уверен, что и другие люди тоже будут рады этому». Я не могу писать о вещах, которые меня самого не волнуют. Это источник, начало и конец того, как я пишу.
Влияет ли ваша популярная литература на ваши отношения с коллегами-исследователями?
О моей второй, как бы тайной жизни знают практически все мои коллеги-исследователи. Я активно сотрудничаю с такими людьми, как Джим Мэнли по РНК, с Лью Кэнтли по метаболизму, с такими врачами, как Азра Раза, по острому миелоидному лейкозу и миелодиспластическим синдромам, с целой командой людей, работающих над терапией Т-клеток с использованием химерных антигенных рецепторов в Индии. Они все знают о том, чем я занимаюсь в этой другой жизни. И они относятся к этому с уважением, но это почему-то не затрагивается в разговоре, потому что когда мы говорим о науке, мы говорим о науке. И они знают, что каким-то образом, возможно, они окажутся где-нибудь в книге. И их почти всегда это устраивает.
В главе, посвященной экстракорпоральному оплодотворению, вы рассказываете о Ландраме Шеттлсе, профессоре акушерства и гинекологии Колумбийского университета, который забывает рассказать своему факультету о своих планах по созданию человеческого эмбриона in vitro для имплантации. Почему вы описываете его как «глухого к научным и моральным скрещиваниям, необходимым для создания человеческого эмбриона в стеклянной банке?»
В медицине золотой целью всегда будет: «Как мы можем облегчить страдания?» А что такое страдание? Что означает страдание? В науке, конечно, конечной целью также является облегчение человеческих страданий, но она включает и понимание природы. Но затем, в середине понимания природы, мы очень быстро переходим к вмешательству в природу и в то, что естественно. И именно здесь, я думаю, требуется большая проницательность в отношении отсутствия глухоты, чтобы мы могли понять природу, но также понять, где мы перестаем вмешиваться в природу, чтобы не попасть в более глубокие проблемы.
Считаете ли вы, что научные статьи можно считать литературой?
На самом деле я не делаю различия между «большой L» литературой и научными произведениями. Если вы прочитаете книги Леонардо или Льюиса Томаса или других, вы быстро поймете, что это различие является произвольным. Они писали столько же литературы, сколько и любой другой человек. Так что я думаю, что не существует «большой L» литературы. Писать есть писать. Письмо — это механизм, позволяющий нам понимать и выражать идеи. Я пишу, чтобы подумать.
Как построить историю? Что означает история? Где вписываются фрагменты истории? Как не выдать кульминацию до определенного момента? Как создать чувство удивления, чувство ожидания, чувство достижения или неудачи? Эти идеи пересекают все границы дисциплин. Поэтому я считаю литературу просто механизмом — как я уже сказал, я большой читатель, я люблю читать — чтобы пересечь эти границы.
Майкл Денэм учится на медицинском факультете Колледжа врачей и хирургов Вагелоса Колумбийского университета. Следуйте за ним в Твиттере @MichaelWDenham .
Главное изображение: Вилмос Варга / Shutterstock