La sorprendente cellula umana. Virus e immunità.

Fortunatamente, o forse sfortunatamente, la struttura del nostro mondo è completamente indipendente dai desideri dell'umanità. L'umanità può distruggere la vita, ma aggiustarla, modificarla, ahimè. Non sarà possibile. Infatti, anche una cellula umana trasporta un flusso di informazioni che nessun computer è in grado di gestire.

Molecole di farmaci per cellule umane.

Se ogni molecola di una compressa di aspirina avesse le dimensioni di un granello di sale, si formerebbe una tale montagna... che la compressa sarebbe 10.000 volte più grande della Grande Piramide!

Il principio attivo di ogni farmaco è una molecola specifica la cui struttura e forma ne determinano l'effetto sul nostro organismo. La caratteristica distintiva delle molecole è che sono molto più piccole di quanto la maggior parte di noi si renda conto, infinitamente più piccole delle particelle più piccole che possiamo vedere a occhio nudo. Quindi, quando ingeriamo una pillola o facciamo un'iniezione, entrano in circolo diversi quadrilioni o quintilioni di molecole di farmaco.

A volte ci si chiede come faccia la pillola che si beve a sapere esattamente cosa deve trattare nel corpo. La risposta è che le molecole dei farmaci si evolvono in base alle loro proprietà molecolari e cellulari. Le molecole più piccole, come l'aspirina (acido acetilsalicilico), possono colpire bersagli situati all'interno delle cellule, mentre le molecole più grandi, come gli anticorpi, di solito non possono farlo.

Ma la vera domanda dovrebbe essere: "Dove si legano le molecole dei farmaci?". La sfida per gli scienziati è infatti quella di sviluppare farmaci altamente selettivi. Di conseguenza, sono in grado di interagire con la proteina bersaglio associata alla malattia, ma con effetti minimi o almeno accettabili su altri bersagli. Il raggiungimento di tale precisione richiede anni di lavoro e di ricerca, seguiti da test lunghi e completi per dimostrare che i benefici attesi per i pazienti dall'uso di un farmaco sono superiori ai suoi rischi.

Ogni cellula umana ha le dimensioni di un granello di polvere, ma è più complessa di un'astronave.

Può non sembrare un paragone preciso, ma la "lista dei componenti" di una cellula è miliardi di volte più grande di quella dello Space Shuttle. Una scheda informativa della NASA descrive lo Space Shuttle come "un unico veicolo composto da circa 2,5 milioni di parti mobili". Nelle cellule viventi, le proteine sono come nanomacchine che svolgono azioni pre-programmate. Quindi, la "lista dei pezzi" di una singola cellula umana può includere fino a 10 miliardi di molecole proteiche, ognuna delle quali contiene fino a 10 milioni di ribosomi che assemblano le proteine, sulla base delle informazioni codificate nell'RNA della matrice.

Nel corpo umano esistono almeno 20.000 tipi diversi di proteine, anche se in realtà sono molti di più, perché la stessa proteina può spesso assumere forme diverse con funzioni diverse. Una tipica cellula umana ha a disposizione decine di migliaia di tipi diversi di proteine che mantengono contemporaneamente la struttura cellulare, inviano o ricevono segnali, catalizzano reazioni chimiche, assemblano, degradano e trasportano molecole.

E tutta questa incredibile complessità è contenuta in uno spazio così piccolo che solo un microscopio ottico può vedere. Si tratta di una macchina vivente che gli scienziati devono studiare e comprendere attentamente, poiché è nelle cellule che hanno origine tutti i difetti molecolari che causano le malattie. Tra l'altro, le cellule cerebrali sono le più longeve tra le cellule viventi del nostro corpo; non cambiano durante la vita di una persona.

Se i 3 miliardi di lettere del DNA che compongono il vostro codice genetico fossero stampati in forma di libro, conterrebbero circa 1 milione di pagine!

Il nostro codice genetico, contenuto nel DNA, ha un alfabeto piuttosto semplice di sole quattro lettere: A per adenina, T per timina, G per guanina e C per citosina. Le informazioni genetiche vengono archiviate e analizzate digitalmente, ma non è raro vedere descritte specifiche sequenze di DNA in articoli scientifici.

Ma che aspetto avrebbe il nostro DNA se fosse stampato in forma di libro?

Per prima cosa, non è possibile inserire il testo in un libro. Utilizzando un carattere di medie dimensioni, sarebbero necessarie un milione di pagine o circa 2.000 volumi di 500 pagine ciascuno per contenere l'intero genoma. Tuttavia, basta un solo "refuso" nel testo, una lettera mancante, ed è una mutazione puntiforme che cambia tutto e crea la differenza tra salute e malattia.