Почему сегодня наука не позволяет смоделировать биологические процессы в организме, чтобы предсказать действия терапий?

Даже если мы знаем, как устроены все молекулярные механизмы в клетке, сегодня мы всё равно не можем с высокой достоверностью предсказать, как подействует то или иное лекарство. Причина в том, что живые клетки не работают как простые, понятные машины, где каждое действие вызывает строго определённый результат. Наоборот — биология устроена гораздо сложнее.

Во-первых, все наши современные модели клеточной работы основаны на классической физике: мы представляем, что можно точно рассчитать, где находится каждая молекула, как она движется и с чем взаимодействует. Но расчёты показывают, что на это клетке просто не хватает энергии. Если бы клетка действительно всё это считала ""в лоб"", она потратила бы в десятки миллиардов раз больше энергии, чем у неё есть. Это означает, что клетки используют какие-то более ""экономичные"" способы обработки информации, и, вероятнее всего, это нечто, связанное с квантовыми эффектами — то есть с такой физикой, где события не строго определены, а зависят от вероятностей.

Во-вторых, внутренняя жизнь клетки может быть не просто хаотичной, а частично квантовой. Некоторые учёные считают, что клеточные мембраны, особенно в нейронах, могут работать как естественные квантовые компьютеры, где квантовая информация сохраняется и передаётся внутри фосфолипидных молекул. Если это правда — а такие гипотезы уже находят физическое обоснование — то предсказать поведение клетки с помощью обычного компьютера принципиально невозможно. Мы просто не видим всех «кубитов» и не можем их измерить, не нарушив работу системы.

В-третьих, даже если мы знаем ДНК, это лишь начало. Поведение гена зависит не только от его последовательности, но и от того, какие белки рядом, как скручена хромосома, какие химические метки на ней стоят, где находится молекула в клетке, сколько в клетке воды, ионов, других молекул — и всё это может меняться каждую секунду. Это похоже не на работу часов, а на поведение толпы, где каждый элемент влияет на других, и предсказать итоговое поведение практически невозможно.

Поэтому, когда мы говорим, что «знаем механизм действия лекарства», это лишь приближённое понимание. Мы можем видеть общий эффект, но не можем точно сказать, как клетка отреагирует в каждом конкретном случае. Нам не хватает и знаний, и вычислительных ресурсов, и, возможно, даже самой теории, чтобы описывать биологические процессы так же точно, как мы описываем, например, работу двигателя.

Таким образом, современная наука стоит на пороге перехода от классического понимания биологии к вероятностному, возможно — квантовому. И пока мы не поймём, как живая материя реально обрабатывает информацию, мы не сможем точно предсказывать, как именно подействует то или иное лекарство на конкретного человека.

Информация из NestarenieChatBot
https://app.nestarenie.expert/cabinet/chatbot