Editori:

Silviu Dragomir

Magdalena Mărculescu

Vasile Dem. Zamfirescu

Redactare:

Loreta Budin

Design copertă: Jaya Miceli

Ilustrație copertă: ©Kiki Smith/Courtesy Pace Gallery

Director producție:

Cristian Claudiu Coban

Dtp:

Mirela Voicu

Corectură:

Dana Anghelescu

Conținutul acestei lucrări electronice este protejat prin copyright (drepturi de autor), iar cartea este destinată exclusiv utilizării ei în scop privat pe dispozitivul de citire pe care a fost descărcată. Orice altă utilizare, incluzând împrumutul sau schimbul, reproducerea integrală sau parţială, multiplicarea, închirierea, punerea la dispoziţia publică, inclusiv prin internet sau prin reţele de calculatoare, stocarea permanentă sau temporară pe dispozitive sau sisteme cu posibilitatea recuperării informaţiei, altele decât cele pe care a fost descărcată, revânzarea sub orice formă sau prin orice mijloc, fără consimțământul editorului, sunt interzise. Dreptul de folosință al lucrării nu este transferabil.

Drepturile de autor pentru versiunea electronică în formatele existente ale acestei lucrări aparțin persoanei juridice Editura Trei SRL.

Versiuni modificate ale paginilor 19-23, 218, 224, 258-259, 309-310, 347-350, scrise de Siddhartha Mukherjee, doctor în medicină, au apărut în numere anterioare ale revistelor The New Yorker, The New York Times Magazine și Cell.

Titlul original: The Song of the Cell. An Exploration of Medicine and the New Human

Autor: Siddhartha Mukherjee

O.P. 16, Ghișeul 1, C.P. 0490, București

Tel.: +4 021 300 60 90 ; Fax: +4 0372 25 20 20

e-mail: comenzi@edituratrei.ro

www.edituratrei.ro

ISBN (print): 978-606-40-2373-5

ISBN (EPUB): 978-606-40-2574-6

Preludiu

„Particulele elementare ale organismelor“

„Elementar — mi-a răspuns el. E unul din acele cazuri când cel ce face raționamentul poate produce un efect ce pare remarcabil semenilor săi, pentru că aceștia trec cu vederea tocmai amănuntul important care stă la baza deducției.“1

— Sherlock Holmes către Dr. Watson în Sir Arthur Conan Doyle, Ghebosul

Discuția s-a purtat la cină în octombrie 1837. Foarte probabil că se înserase și că felinarele cu gaz fuseseră aprinse pe străzile din centrul Berlinului. Din acea seară au supraviețuit doar frânturi de amintiri. Nu s-a notat nimic și nu a urmat nicio corespondență științifică. Ceea ce rămâne este povestea a doi prieteni — colegi de laborator — discutând despre experimentele lor la o cină destinsă și schimbul unei idei cruciale. Unul din cei doi meseni, Matthias Schleiden, era botanist. Era desfigurat de o cicatrice proeminentă pe frunte, stigmatul de neșters al unei încercări anterioare de suicid. Celălalt, Theodor Schwann, zoolog, avea perciuni alungiți până la maxilarul inferior. Amândoi lucrau sub conducerea lui Johannes Müller, eminentul fiziolog de la Universitatea din Berlin.2

Schleiden, avocat devenit botanist, studiase structura și dezvoltarea țesuturilor vegetale. Multă vreme „strânsese fânul“ de pe câmp (Heusammelei)*3, după cum spunea el, și colecționase sute de specimene din regnul vegetal: lalele, laur, molid, ierburi, orhidee, salvie, Linanthus, mazăre și zeci de soiuri de crini. Colecția lui era prețuită de botaniști.4

În acea seară, Schwann și Schleiden discutau despre fitogeneză — originea și dezvoltarea plantelor. Și iată ce i-a spus Schleiden lui Schwann: examinând toate specimenele sale vegetale descoperise o „unitate“ prezentă în construcția și organizarea lor. În timpul dezvoltării țesuturilor plantei — frunze, rădăcini, cotiledoane — o structură subcelulară, numită nucleu, a devenit accentuat vizibilă. (Schleiden nu cunoștea funcția nucleului, însă i-a recunoscut forma distinctivă.)

Dar, poate și mai surprinzător, exista o profundă uniformitate în construcția țesuturilor. Fiecare parte a plantei era construită ca de mâna unui meșter bun la toate, din unități autonome, independente — celule. „Fiecare celulă duce o viață dublă“, avea să scrie Schleiden un an mai târziu, „una pe deplin independentă, ce aparține doar propriei dezvoltări; și una secundară, în măsura în care a devenit parte dintr-o plantă“.5

O viață înăuntrul altei vieți. O entitate independentă — o unitate — care e o parte dintr-un întreg. Un element constitutiv viu înglobat în cea mai cuprinzătoarea ființă vie.

Schwann a ciulit urechile. Și el remarcase importanța nucleului, dar în celulele unui animal în curs de dezvoltare, un mormoloc. Și el observase uniformitatea din construcția microscopică a țesuturilor animale. „Unitatea“ pe care o remarcase Schleiden în celulele plantelor era, poate, una mai profundă, care se regăsea în toate formele de viață.

O idee abia înfiripată, însă radicală — care avea să zguduie istoria biologiei și a medicinei — începea să-i încolțească în minte. Poate chiar în acea seară sau curând după aceea l-a invitat pe Schleiden (ori, tot ce se poate, l-a dus cu de-a sila) în laboratorul din amfiteatrul de anatomie, unde Schwann își păstra specimenele sale. Schleiden a privit la microscop. Structura microscopică a animalului în curs de dezvoltare, din care nu lipsea nucleul foarte clar vizibil, după cum a observat Schleiden, părea aproape identică cu cea dintr-o plantă.6

Animale și plante — aparent atât de diferite pe cât puteau fi niște organisme vii și totuși, după cum remarcaseră atât Schwann, cât și Schleiden, asemănarea dintre țesuturile lor privite la microscop era stranie. Intuiția lui Schwann fusese corectă. În acea seară de la Berlin, avea să își amintească el mai târziu, cei doi prieteni căzuseră de acord asupra unui adevăr științific universal și esențial: atât animalele, cât și plantele, aveau un „mijloc comun de formare prin intermediul celulelor“.7

În 1838, Schleiden și-a strâns observațiile într-un lung articol intitulat Contribuții la cunoașterea fitogenezei.8 După un an, Schwann i-a adăugat lucrării lui Schleiden despre plante volumul său despre celulele animale: Cercetări microscopice despre concordanța în structura și dezvoltarea animalelor și plantelor.9 Atât plantele, cât și animalele, postula Schwann, aveau o organizare similară — fiecare fiind un „agregat de ființe pe deplin individualizate și independente“.

În două lucrări fundamentale, publicate într-un interval de nici douăsprezece luni, lumea vie s-a concentrat într-un singur principiu clar. Schleiden și Schwann nu au fost primii care să fi văzut celulele ori să fi înțeles că acestea erau unitățile fundamentale ale organismelor vii. Acuitatea viziunii lor se regăsea în ipoteza că o profundă unitate de organizare și funcționare se regăsea în toate ființele vii. „O relație unificatoare“ leagă între ele diferitele ramuri ale vieții, a scris Schwann.10

Spre sfârșitul lui 1838, Schleiden a părăsit Berlinul pentru un post la Universitatea din Jena11 iar, în 1839, Schwann a plecat la rândul său în Belgia pentru un post la Universitatea Catolică din Leuven.12 În pofida despărțirii de laboratorul lui Müller, au păstrat o vie corespondență și prietenie. Activitatea lor întemeietoare legată de fundamentele teoriei celulare își are neîndoielnic începuturile la Berlin, unde fuseseră colegi, colaboratori și prieteni apropiați. Acolo descoperiseră, după cum a spus Schwann, „particulele elementare ale organismelor“.

Această carte este povestea celulei. Este o cronică a descoperirii faptului că toate organismele, printre care și oamenii, sunt alcătuite din aceste „particule elementare“. Este o poveste a modului în care acumulările cooperante și organizate ale unor astfel de unități vii, autonome — țesuturi, organe și sisteme de organe — fac posibile forme profunde ale fiziologiei: imunitate, reproducere, sensibilitate, cogniție, vindecare și reîntinerire. Pe de altă parte, este o poveste a ceea ce se întâmplă când celulele devin disfuncționale, basculându-ne corpurile dinspre fiziologia celulară înspre patologia celulară — funcționarea defectuoasă a celulelor accelerând funcționarea anormală a organismului. În sfârșit, este o poveste a modului în care aprofundarea înțelegerii fiziologiei și patologiei celulare a declanșat o revoluție în biologie și în medicină, o revoluție care a dus la nașterea terapiilor transformaționale și a ființelor umane modificate de aceste terapii.

Între 2017 și 2021, am scris trei articole pentru revista The New Yorker. Primul avea ca temă medicina celulară și viitorul ei — mai ales despre limfocitele T reproiectate prin inginerie genetică să atace tumorile canceroase. Al doilea se referea la o nouă viziune despre cancer centrată pe ideea de ecologie a celulelor — nu celule canceroase izolate, ci cancerul in situ, și încerca să arate de ce anumite regiuni specifice din corp par mult mai ospitaliere pentru tumorile maligne decât alte organe. Al treilea, scris în primele zile ale pandemiei de COVID-19, arăta cum se comportă virusurile în celulele și corpurile noastre și cum acel comportament ne-ar putea ajuta să înțelegem devastările fiziologice cauzate oamenilor de anumite virusuri.13

Am reflectat la legăturile tematice dintre cele trei lucrări. Părea că în centrul tuturor se găsea istoria celulelor și a reproiectării genetice a celulelor. Aveam de-a face cu o revoluție în desfășurare și o istorie (plus un viitor) care nu fuseseră scrise: toate legate de celulă, de capacitatea noastră de manipulare a celulelor și de transformarea medicinei care are loc odată cu această revoluție.

Ieșită din sămânța celor trei articole, acestei cărți i-au crescut propriile tulpini, rădăcini și lujere. Cronica noastră începe în anii 1660 și 1670, când, lucrând independent și la o distanță de vreo două sute de mile unul de altul, un solitar vânzător olandez de postavuri și un enciclopedist englez mai puțin conformist s-au uitat prin microscoapele lor artizanale și au descoperit primele dovezi ale existenței celulelor. Avansează apoi către prezent — când celulele umane stem sunt manipulate de oameni de știință și sunt transplantate pacienților cu boli cronice, potențial mortale, precum diabetul sau anemia falciformă, și când se introduc electrozi în circuitele celulare din creierul bărbaților și femeilor care suferă de maladii neurologice recalcitrante. Și ne conduce spre abisul unui viitor incert, în care oameni de știință „rebeli“ (unul dintre ei a fost condamnat la trei ani de închisoare și definitiv exclus din comunitatea medicală din cauza experimentelor pe care le-a efectuat) proiectează embrioni editați genetic și folosesc transplantul de celule ca să estompeze granițele dintre natural și bioameliorat.