Прежде чем мы начнем погружаться в чашки Петри (и будьте осторожны - они мелкие!), мы должны прояснить, что, когда мы говорим об исследованиях чашек Петри, мы не говорим об изучении чашек Петри. Никакого неуважения к чашке Петри, но они не интересны сами по себе - важно то, что внутри чашки. По этой причине давайте вместо этого назовем рассматриваемую тему «исследованиями клеточных культур», что является гораздо более подходящим описанием того, с чем ученые играют в лабораториях.
Наше тело состоит примерно из 100 триллионов клеток, и каждая из этих клеток содержит нашу ДНК; это означает, что отдельные клетки содержат информацию о наследственных заболеваниях и состояниях, среди множества вещей. Исследования клеточных культур включают удаление тканей (или даже отдельных клеток) из растений или животных и их выращивание в лабораторных условиях. Оттуда исследователи могут измерить реакцию клеток на всевозможные эксперименты: вирусы, лекарства, канцерогены или даже добавление других типов клеток.
Преимущество изучения клеток по сравнению с целым человеком (или другим животным) заключается в том, что любая биологическая, экологическая или даже психологическая изменчивость исключается из поля зрения, в то время как молекулярные и биологические процессы остаются функциональными. И если говорить об этих молекулярных и биологических функциях, именно поэтому исследования клеточных культур применимы к людям.
Во-первых, исследователи могут использовать человеческие клетки в своих исследованиях клеточных культур. (Первая линия человеческих клеток, которая выжила in vitro, - это так называемые клетки HeLa, выращенные в 1951 году - эта клеточная линия до сих пор наиболее часто используется для исследований человеческих клеток.) Но даже использование клеток животных может быть прекрасным способом тестирования и исследовать влияние экспериментов на людей: многие клеточные процессы и функции очень похожи у разных организмов.
Что еще круче, ученые теперь могут «перепрограммировать» клетки кожи пациентов с неврологическими расстройствами и выращивать их в клетки головного мозга. Изучение больных клеток в контролируемой среде позволяет ученым тестировать факторы окружающей среды и лекарства на клетках, а также получать представление о том, как нейроны развивают дефекты или дисфункцию.