Wewnętrzna orkiestra – hałas komórkowy

Od jakiegoś czasu słyszymy, że medycyna przyszłości to taka, która będzie oparta o molekularny obraz choroby, dzięki któremu będzie możliwe opracowanie precyzyjnego leku. Jest to tzw. spersonalizowana medycyna. Tradycyjny paradygmat oparty na fizjologii choroby i poszukiwaniu leków w oparciu o widoczne symptomy powoli zostaje wyparty przez nowe podejście. Zaczynamy sobie zdawać sprawę, że tradycyjne leki nie są skuteczne, szczególnie jeśli nimi leczymy przewlekle choroby, albo nowotwory.

Mimo, że dzisiejszy post nie jest o spersonalizowanej medycynie, to jego temat częściowo się z tym wiąże. Chciałabym dzisiaj podzielić się z wami nową tendencją w nauce, a mianowicie badaniem zachowań komórkowych, do których wykorzystuje się nie tylko kompetencje naukowców biologii molekularnej, ale również statystyków i matematyków. Otóż ostatnią tendencją w badaniach biologicznych jest odkrycie, że nie wszystkie komórki są takie same. Oczywiście jest nam wiadome, że komórki różnią się między sobą w zależności od tego w skład jakiego narządu wchodzą. Jednak ostatnie badanie pokazują, że nawet komórki będące częścią tego samego narządu różnią się od siebie znacząco. Mówi się, że istnieje tzw. hałas komórkowy.

Wszyscy już się przyzwyczailiśmy do życia w hałasie, nie ma od niego ucieczki. Suma dźwięków generowanych przez smartfony, samochody, muzykę, rozmowę ludzką czasami jest przytłaczająca. Dlatego też jesteśmy sobie w stanie wyobrazić jak ciężko jest wykonać konkretne zadanie, gdy nie jesteśmy w stanie stłumić kakofonii docierających do nas z zewnątrz dźwięków. Jeśli jesteśmy w stanie ją wytłumić, wówczas wykonanie zadania staje się łatwiejsze. Okazuje się, że hałas życia społecznego jest niczym fraktal, czyli klucz umożliwiający nam zrozumienie życie komórkowe. Ostatnie badania pokazują, że nasze komórki również funkcjonują w zmiennym środowisko i tak jak my rożnie na niego reagują. Jedne są w stanie "wyłączyć" hałas i wykonać zadanie, a innym przychodzi to z trudnością. Z czasem powstaje populacja komórek o takiej samej informacji genetycznej, a jednak funkcjonująca odmiennie.

Hałas komórkowy to żywo rozwijająca się i nowa dyscyplina naukowa. Zajmują się nią specjaliści różnych nauk: biolodzy, matematycy, statystycy i fizycy. Jak na razie większość eksperymentów jest prowadzona na jednokomórkowych organizmach jak np. bakteriach i drożdżach, ale już teraz można wnioskować, że podobne zjawiska zachodzą w wyżej zorganizowanych organizmach, jak również i u nas. Nie dość, że komórki funkcjonują w zmieniającym się środowisku, zmienia się pożywienie, substancje toksyczne, patogeny, jak również i procesy wewnątrz komórki ulęgają fluktuacji. Nic nie jest stale i wszystko jest zależne od siebie.

Jest to nowe odkrycie, bo do niedawna uważano, że procesy w komórce zachodzą regularnie, są uporządkowane i dzięki temu przewidywalne. Obecne obserwacje (pokazujące niezwykle hałaśliwe życie wewnątrzkomórkowe) wywróciło nasze pojmowanie do góry nogami. Jest tak, ponieważ trudno jest nam wyobrazić, jak jest możliwe, żeby w takim hałasie każda komórka mogła wykonywać swoje określone funkcje. I jak przykładowo rozwój, który na pierwszy rzut oka wydaje się być niezwykle zaprogramowany i zorganizowany, ponieważ jest zależny od aktywności naszych genów, jest równocześnie procesem, który zachodzi pod wpływem wszechogarniającego hałasu komórkowego?

Niewiele się zmieni przez najbliższych parę lat. Obecne badania nad hałasem komórkowym są początkiem tego, jak nauka i dzięki temu medycyna będzie wyglądać w przyszłości. Jednak to co mnie zaintrygowało to, że już teraz możemy powiedzieć, że elementy naszego świata mają swoje odzwierciedlenie w świecie mikroskopowym i na odwrót. I jeśli jest tak, że życie komórkowe zależy od funkcjonowania innych komórek, to może faktycznie my wszyscy zależymy od siebie, a życie to jeden pulsujący organizm. Pomimo, że nauka nie dostarczy nam gotowych rozwiązań i medycyna konkretnych leków w najbliższej przyszłości, już teraz czujemy, że leczenie holistyczne będzie rozwiązaniem naszych problemów, ponieważ takie podejście jest popularne nie tylko w kręgach zwolenników medycyny alternatywnej, ale również i w tej tradycyjnej - już teraz rozwija się medycyna spersonalizowana.

Nie jestem zdania, że wyleczą nas z chorób praktyki polegające na przyjmowaniu jednego składnika leczniczego obojętnie, czy jest to tradycyjny lek, czy taki pochodzący z alternatywnego źródła. Zwyczajnie nie wierzę w Panaceum, ponieważ efektywność działania panaceum w dużej mierze zależy od hałasu komórkowego, co znaczy, że jedne komórki zareagują na lek, a inne nie. Jest to również powód dla którego są prowadzone badania statystyczne. I jak do tej pory tego typu badania pokazują nam nieskuteczność działania wszystkich leków, ponieważ dla mnie efektywność mierzona w przedziale 5-20% jest zbyt mała. Jestem zdania, że jeśli myślimy o zdrowiu, to powinniśmy myśleć o całości, nie tylko o zdrowym jedzeniu, ale również o zdrowych nawykach, takich jak ćwiczenia fizyczne i pozytywne myślenie. Jestem za leczeniem holistycznym, ale przede wszystkim za życiem w harmonii.

https://www.quantamagazine.org/20140522-inside-the-din-cells-fight-noise-with-noise/