Henrietta laxi surematud rakud. Henrietta Luxi surematu elu Surematu naise rakukultuur Nela

Arutasime teiega midagi, kuid vaadake, millist huvitavat teavet ma selle kohta just leidsin.

Laboris kasvatatud inimese rakukultuure kasutatakse sageli biomeditsiinilistes uuringutes ja uute ravimeetodite väljatöötamisel. Paljude rakuliinide seas on üks kuulsamaid HeLa. Need rakud, mis jäljendavad inimkeha in vitro (“in vitro”), on “igavesed” - nad võivad lõputult jaguneda, neid kasutavate uuringute tulemusi reprodutseeritakse erinevates laborites usaldusväärselt. Oma pinnal kannavad nad üsna universaalset retseptorite komplekti, mis võimaldab neid kasutada erinevate ainete toime uurimiseks alates lihtsatest anorgaanilistest kuni valkude ja nukleiinhapeteni välja; nad on kasvatamisel vähenõudlikud ning taluvad hästi külmutamist ja säilitamist.

Need rakud sattusid suurde teadusesse üsna ootamatult. Need võeti naiselt nimega HEnrietta LAcks, kes varsti pärast seda suri. Kuid teda tapnud kasvaja rakukultuur osutus teadlaste jaoks asendamatuks vahendiks.

Uurime selle kohta rohkem...

Henrietta Lacks

Henrietta Lacks oli kaunis mustanahaline ameeriklanna. Ta elas Lõuna-Virginia osariigis Turneri väikelinnas koos abikaasa ja viie lapsega. 1. veebruaril 1951 läks Henrietta Johns Hopkinsi haiglasse – ta oli mures kummalise eritise pärast, mida ta perioodiliselt oma aluspesult leidis. Meditsiiniline diagnoos oli kohutav ja halastamatu – emakakaelavähk. Kaheksa kuud hiljem, hoolimata operatsioonist ja kiiritusravist, ta suri. Ta oli 31-aastane.

Henrietta Hopkinsi haiglas viibimise ajal saatis raviarst biopsia abil saadud kasvajarakud analüüsimiseks Hopkinsi haigla koerakkude uurimislabori juhatajale George Gayle. Sel ajal oli rakkude kasvatamine väljaspool keha alles kujunemisjärgus ja peamiseks probleemiks oli paratamatu rakusurm – teatud arvu jagunemiste järel suri kogu rakuliin.

Selgus, et rakud nimega "HeLa" (Henrietta Laxi ees- ja perekonnanime akronüüm) paljunesid palju kiiremini kui normaalsetest kudedest pärit rakud. Lisaks muutis pahaloomuline transformatsioon need rakud surematuks – nende kasvu pärssimise programm lülitati pärast teatud arvu jagunemisi välja. Seda pole kunagi ühegi teise rakuga in vitro juhtunud. See avas bioloogias enneolematud perspektiivid.

Tõepoolest, kunagi varem ei saanud teadlased pidada rakukultuurides saadud tulemusi täiesti usaldusväärseteks: kõik katsed viidi läbi erinevate rakuliinidega, mis lõpuks surid – mõnikord isegi enne, kui nad jõudsid tulemusi saada. Ja siis said teadlased esimese stabiilse ja isegi igavese (!) rakuliini omanikeks, mis adekvaatselt jäljendab organismi omadusi. Ja kui avastati, et HeLa rakud võivad isegi postitamise üle elada, saatis Gay need oma kolleegidele üle kogu riigi. Väga kiiresti kasvas nõudlus HeLa rakkude järele ja neid replitseeriti laborites üle maailma. Neist sai esimene "malli" rakuliin.

Juhtus nii, et Henrietta suri just sel päeval, kui George Gay rääkis telekaamerate ees, hoides käes katseklaasi oma rakkudega. Ta nentis, et ravimite avastamise ja biomeditsiiniliste uuringute uute perspektiivide ajastu on alanud.

Miks on tema rakud nii olulised?

Ja tal oli õigus. Kõigis maailma laborites identne rakuliin võimaldas kiiresti hankida ja iseseisvalt kinnitada üha uusi ja uusi andmeid. Võib julgelt väita, et möödunud sajandi lõpu hiigelhüpe molekulaarbioloogias oli tingitud võimest rakke in vitro kultiveerida. Henrietta Lacksi rakud olid esimesed surematud inimrakud, mida kunagi kunstlikus söötmes kasvatati. HeLa koolitas teadlasi sadade teiste vähirakuliinide kasvatamiseks. Ja kuigi viimastel aastatel on selle valdkonna prioriteet nihkunud normaalsete kudede rakukultuuride ja indutseeritud pluripotentsete tüvirakkude poole (Jaapani teadlane Shinya Yamanaka sai 2012. aasta Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhinna täiskasvanud organismi rakkude tagastamise meetodi avastamise eest embrüonaalsesse olekusse), jäävad vähirakud siiski biomeditsiiniliste uuringute aktsepteeritud standardiks. HeLa peamiseks eeliseks on kontrollimatu kasv lihtsal toitainekeskkonnal, mis võimaldab minimaalsete kuludega suuremahulisi uuringuid.

Alates Henrietta Lacksi surmast on tema kasvajarakke pidevalt kasutatud erinevate haiguste, sealhulgas vähi ja AIDSi arengu molekulaarsete mustrite uurimiseks, kiirguse ja toksiliste ainete mõju uurimiseks, geenikaartide koostamiseks ja tohutul hulgal. muudest teadusprobleemidest. Biomeditsiini maailmas on HeLa rakud saanud sama kuulsaks kui laborirotid ja Petri tassid. 1960. aasta detsembris lendasid HeLa rakud esimestena Nõukogude satelliidiga kosmosesse. Isegi tänapäeval on nõukogude geneetikute poolt kosmoses tehtud katsete ulatus silmatorkav. Tulemused näitasid, et HeLa saab hästi hakkama mitte ainult maapealsetes tingimustes, vaid ka nullgravitatsiooniga.

Ilma HeLa rakkudeta oleks Jonas Salki välja töötatud poliomüeliidi vaktsiini väljatöötamine olnud võimatu. Muide, Salk oli saadud vaktsiini (nõrgestatud lastehalvatuse viirus) ohutuses nii kindel, et oma ravimi usaldusväärsuse tõestuseks süstis ta endale, oma naisele ja kolmele lapsele.

Sellest ajast alates on HeLa-d kasutatud kloonimiseks (eelkatsed rakutuumade siirdamiseks enne kuulsa Dolly lamba kloonimist viidi läbi HeLa-l), kunstliku viljastamise meetodite testimiseks ja tuhandeteks muudeks uuringuteks (mõned neist on toodud tabelis) .

Lisaks teadusele...

Henrietta Lacksi enda isiksust ei reklaamitud pikka aega. Dr Gay jaoks ei olnud HeLa rakkude päritolu muidugi saladus, kuid ta uskus, et privaatsus on prioriteet ning Lacksi perekond ei teadnud palju aastaid, et Henrietta rakud on kuulsad kogu maailmas. Müsteerium selgus alles pärast dr Gay surma 1970. aastal.

Tuletame meelde, et steriilsuse standardid ja rakuliinidega töötamise tehnikad olid sel ajal lapsekingades ning mõned vead ilmnesid alles aastaid hiljem. Nii HeLa rakkude puhul – 25 aasta pärast leidsid teadlased, et paljud uuringutes kasutatud rakukultuurid, mis pärinevad teist tüüpi kudedest, sealhulgas rinna- ja eesnäärmevähi rakkudest, olid nakatunud agressiivsemate ja sitkemate HeLa rakkudega. Selgus, et HeLa võib liikuda koos õhus olevate tolmuosakestega või ebapiisavalt pestud kätega ning juurduda teiste rakukultuurides. See tekitas suure skandaali. Lootes probleemi lahendada genotüpiseerimisega (sekveneerimine – genoomi täielik lugemine – oli tollal veel vaid suurejoonelise rahvusvahelise projektina planeeritud), leidis üks teadlaste rühm Henrietta sugulasi jälile ja palus perekonnalt DNA-proove, et kaardistada geene. Nii selgus saladus.

Muide, ameeriklastele teeb rohkem muret see, et Henrietta perekond ei saanud hüvitist HeLa rakkude kasutamise eest ilma doonori nõusolekuta. Perekond elab tänaseni mitte eriti heas jõukuses ja rahalisest abist oleks palju kasu. Kuid kõik taotlused jooksevad tühja seina – vastajaid pole pikka aega olnud ning meditsiiniakadeemia ja teised teadusstruktuurid ei taha ettearvatult sel teemal arutada.

11. märtsil 2013 valas õli tulle uus väljaanne, kus esitleti HeLa rakuliini täieliku genoomijärjestuse tulemusi. Jällegi viidi katse läbi ilma Henrietta järeltulijate nõusolekuta ning pärast lühikest eetilist poleemikat võimaldati genoomiinfole täielik juurdepääs ainult professionaalidele. Sellegipoolest on HeLa täielik genoomne järjestus järgneva töö jaoks väga oluline, võimaldades rakuliini kasutada tulevastes genoomiprojektides.

Tõeline surematus?

Pahaloomuline kasvaja, mis tappis Henrietta, muutis tema rakud potentsiaalselt surematuks. Kas see naine tahtis surematust? Ja kas ta sai selle? Kui järele mõelda, tekib fantastiline sensatsioon – osa elavast inimesest, kunstlikult paljundatud, kannatab miljoneid katseid, “maitseb” kõiki ravimeid enne, kui neid loomade peal testitakse, on molekulaarbioloogid üle kogu maailma räsinud. ...

Muidugi pole sellel midagi pistmist "elu elu järel". On rumal uskuda, et täitmatute teadlaste poolt lakkamatult piinatud HeLa rakkudes on vähemalt mingi osa õnnetu noore naise hingest. Pealegi saab neid rakke pidada inimeseks vaid osaliselt. Iga HeLa raku tuumas on pahaloomulise kasvaja protsessis toimunud transformatsiooni tõttu 76–82 kromosoomi (normaalsed inimese rakud sisaldavad 46 kromosoomi) ja see polüploidsus tekitab perioodiliselt vaidlusi HeLa rakkude sobivuse üle. inimese füsioloogia. Neid rakke uurinud Stanley Gartleri auks tehti isegi ettepanek eraldada need rakud eraldi, inimlähedaseks liigiks Helacyton gartleriks, kuid seda täna tõsiselt ei arutata.

Teadlased on aga alati teadlikud piirangutest, mida tuleb meeles pidada. Esiteks jääb HeLa kõigist muutustest hoolimata ikkagi inimese rakkudeks: kõik nende geenid ja bioloogilised molekulid vastavad inimese omadele ning molekulaarsed interaktsioonid on valdaval enamusel juhtudel identsed tervete rakkude biokeemiliste radadega. Teiseks muudab polüploidsus selle liini genoomiliste uuringute jaoks mugavamaks, kuna ühes rakus suureneb geneetilise materjali hulk ning tulemused on selgemad ja kontrastsemad. Kolmandaks võimaldab rakuliinide lai levik üle maailma hõlpsasti korrata kolleegide katseid ja kasutada avaldatud andmeid oma uurimistöö aluseks. Olles kindlaks teinud HeLa mudeli põhitõed (ja kõik mäletavad, et see on isegi mugav, kuid ainult organismi mudel), püüavad teadlased neid korrata adekvaatsemate mudelisüsteemide puhul. Nagu näete, moodustavad HeLa ja sarnased rakud kogu tänapäeva teaduse aluse. Ja vaatamata eetilistele ja moraalsetele vaidlustele tahan täna austada selle naise mälestust, sest tema tahtmatu panus meditsiini on hindamatu: pärast teda jäänud rakud on päästnud ja päästavad jätkuvalt rohkem elusid, kui ükski arst suudab.

Mobiilside rekordiomanikud

HeLa rakkude surematust seostatakse inimese papilloomiviiruse HPV18 nakatumise tagajärgedega. Nakatumine põhjustas paljude kromosoomide triploodiate (neist kolme koopia moodustumise tavalise paari asemel) ja osade killustumise. Lisaks suurendas infektsioon mitmete rakukasvu regulaatorite aktiivsust, nagu telomeraasi geenid (rakusurma regulaator) ja c-Myc (paljude valkude sünteesi aktiivsuse regulaator). Need ainulaadsed (ja juhuslikud) muutused tegid HeLa rakkudest kasvukiiruse ja resistentsuse rekordi, isegi teiste vähirakuliinide seas, mida tänapäeval on mitusada. Lisaks osutusid saadud muutused genoomis väga stabiilseks ja laboritingimustes püsinud kõigi viimaste aastate jooksul muutumatuna.

Siin on peatükk Rebecca Skluti raamatust Henrietta Lacksi surematu elu

Varsti pärast Henrietta surma hakati looma HeLa tehast, suuremahulist ettevõtet, mis võimaldaks igal nädalal kasvatada triljoneid HeLa rakke. Tehas ehitati ühel põhjusel – lastehalvatuse peatamiseks.

1951. aasta lõpuks maailma ajaloo suurim poliomüeliidi epideemia. Koolid suleti, vanemad olid paanikas. Hädasti oli vaja vaktsiini. 1952. aasta veebruaris teatas Jonas Salk Pittsburghi ülikoolist, et töötas välja maailma esimese poliomüeliidi vaktsiini, kuid ei saa seda lastele pakkuda enne, kui on selle ohutust ja tõhusust põhjalikult testinud. Selleks oli vaja rakke kasvatada nii suurtes tööstuslikes kogustes, milles neid polnud kunagi varem toodetud.

National Endowment for Infant Paralysis (NFIP), heategevusorganisatsioon, mille asutas president Franklin Delano Roosevelt, kes ise oli halvatud lastehalvatusest, valmistas ette meditsiiniajaloo suurimat poliomüeliidi vaktsiini välikatsetust. Plaaniti, et Salk vaktsineerib kaks miljonit last ja NFIP võtab neilt verd, et kontrollida, kas nad on immuunsed. Vaktsineeritud laste seerumi segamisel elusate lastehalvatuse viiruste ja kultiveeritud rakkudega tuleb aga läbi viia miljoneid neutraliseerimisteste. Kui vaktsiin toimib, peaks vaktsineeritud laste seerum blokeerima poliomüeliidi viiruse ja kaitsma rakke. Vastasel juhul nakatab viirus rakke ja põhjustab kahjustusi, mida teadlased mikroskoobi all näevad.

Raskus seisnes selles, et neutraliseerimiskatsetes kasutati ahvirakke, kes selle reaktsiooni käigus surid. See oli probleem – mitte sellepärast, et nad loomade eest hoolitsesid (sellest siis erinevalt meie ajast ei räägitud), vaid sellepärast, et ahvid olid kallid. Miljonid neutraliseerimisreaktsioonid ahvirakkudega maksaksid miljoneid dollareid, nii et NFIP otsis meeletult rakku kultuuriks, mis võiks massiliselt paljuneda ja maksta vähem kui ahvirakud.

NFIP pöördus abi saamiseks Guy ja mitme teise rakukultuuri spetsialisti poole ning Guy mõistis, et see on tõesti kullakaevandus. Heategevuse tulemusena sai NFIP igal aastal annetustena keskmiselt 50 miljonit dollarit ja tema direktor soovis suurema osa sellest summast annetada rakukultuuritootjatele, et nad leiaksid tee rakkude masstootmiseks, millest kõik olid unistanud. aastaid.

Pakkumine tuli õigel ajal: õnneliku juhuse läbi mõistis Guy vahetult pärast NFIP-i abipalvega kõnet, et Henrietta rakud ei kasva nagu ühegi seni kohatud inimese rakud.

Enamik kultuuris olevaid rakke kasvab ühe kihina klaasi pinnal oleva trombina, mis tähendab, et vaba ruum saab kiiresti otsa. Rakkude arvu suurendamine on töömahukas: teadlased peavad ikka ja jälle rakke katseklaasist välja kraapima ja mitmesse uude anumasse laiali kandma, et anda rakkudele uus kasvuruum. Nagu selgus, on HeLa rakud väga tagasihoidlikud: nad ei vajanud kasvamiseks klaaspinda, nad said kasvada söötmes hõljudes, mida pidevalt segas "võluseade" – Guy poolt välja töötatud oluline tehnoloogia. nimetatakse suspensiooni kasvatamiseks. See tähendas, et HeLa rakke ei piiranud ruum nagu kõiki teisi; nad võisid jagada nii kaua, kuni kultuurisööde säilis. Mida suurem on söötmega konteiner, seda rohkem rakke kasvas. See avastus tähendas, et kui HeLa rakud on poliomüeliidi viiruse suhtes vastuvõtlikud (kuna mõned rakud on selle suhtes tundlikud), lahendaks see rakkude masstootmise probleemi ja aitaks vältida vaktsiini testimist miljonite ahvirakkude peal.

1952. aasta aprillis üritasid Guy ja tema kolleeg NFIPi nõuandekomitees William Scherer – Minnesota ülikooli noor teadlane, kes kaitses hiljuti oma väitekirja – nakatada Henrietta rakke poliomüeliidiviirusega. Mõni päev hiljem avastasid nad, et HeLa oli viirusele vastuvõtlikum kui ükski teine seni kultiveeritud rakk. Ja nad mõistsid, et leidsid just selle, mida RJT vajas.

Samuti mõistsid nad, et enne kui nad saavad hakata rakke masstootma, peavad nad leidma uue viisi nende transportimiseks. Lennuki mahajätmine, mida Guy kasutas, oli suurepärane mitme viaali kolleegidele saatmiseks, kuid liiga kulukas suurte koguste jaoks. Miljardid kasvatatud rakud on kasutud, kui neid rakke ei saa õigesse kohta toimetada. Ja teadlased hakkasid katsetama.

1952. aastal, mälestuspäeval, võttis Guy mitu katsutit HeLa-t ja piisavalt kultiveerimissöödet, et rakkude jaoks mitu päeva jätkuks, ning asetas need ülekuumenemise vältimiseks korgiga vooderdatud ja jääga täidetud plekknõusse. Varustades kõike seda üksikasjalike hooldusjuhistega, saatis ta Maarja postkontorisse, et saata katseklaasidega pakk Schererile Minnesotas. Seoses puhkusega suleti Baltimore'is kõik postkontorid, välja arvatud keskkontor kesklinna piirkonnas. Sinna jõudmiseks pidi Mary mitu trammi ümber vahetama, kuid lõpuks jõudis ta kohale. Nii ka puurid: neli päeva hiljem jõudis pakk Minneapolisse. Scherer pani rakud inkubaatorisse ja hakkas kasvama. Esimest korda on elusrakud saatmist edukalt edasi lükanud.

Järgnevate kuude jooksul saatsid Guy ja Scherer HeLa torusid lennuki, rongi ja veoautoga üle riigi, Minneapolisest Norwichi, New Yorki ja tagasi, et tagada rakkude vastupidavus pikale teekonnale igas kliimas. Rakud surid ainult ühes katseklaasis.

Kui NFIP sai teada, et HeLa on poliomüeliidiviirusele vastuvõtlik ja seda saab väikeste kuludega suurtes kogustes kasvatada, sõlmiti William Schereriga viivitamatult kokkulepe, mis jälgib HeLa jaotuskeskuse arendamist Tuskegee ülikoolis, mis on riigi üks prestiižsemaid. ülikoolid mustadele. NFIP valis selle projekti jaoks Tuskegee ülikooli fondi neegritegevuse direktori Charles Bynumi tõttu. Bynum – loodusteaduste õpetaja ja kodanikuõiguste aktivist ning riigi esimene mustanahaline sihtasutuse direktor – soovis Tuskegee keskust võõrustada sadade tuhandete dollarite suuruse rahastamise, paljude töökohtade ja noorte mustanahaliste teadlaste koolitusvõimaluste eest.

Mõne kuuga ehitas kuuest mustanahalisest teadlasest ja laboritehnikust koosnev meeskond Tuskegeesse tehase, mida pole varem nähtud: seinu ääristasid tööstuslikud terasest autoklaavid auruga steriliseerimiseks, ridades seisid tohutud vaadid mehaaniliselt segatava söötmega, inkubaatorid olid täis klaaspudeleid. rakukultuurid ja automaatsed rakujaoturid – kõrged, pikkade õhukeste metallkäepidemetega, mis süstivad HeLa rakke ühte katsutisse teise järel. Igal nädalal valmistas Tuskegee meeskond tuhandeid liitreid Guy retseptikultuuri söödet, segades soolasid, mineraale ja vereseerumit paljudelt õpilastelt, sõduritelt ja puuvillakasvatajatelt, kes vastasid kohalikus ajalehes avaldatud kuulutustele raha eest vere loovutamise kohta.

Mitmed tehnikud töötasid kvaliteedikontrolli torujuhtmena ja vaatasid igal nädalal sadu tuhandeid HeLa rakukultuure, et tagada nende elujõulisus ja tervislikkus. Teised saatsid rakke teadlastele üle kogu riigi range ajakava järgi 23 poliomüeliidi vaktsiini testimiskeskusesse.

Lõppkokkuvõttes kasvas Tuskegee meeskond 35 teadlase ja laboritehnikuni, kes tootsid nädalas 20 000 HeLa toru – umbes 6 triljonit rakku. See oli kõige esimene rakutehas ja sai alguse ühest HeLa torust, mille Guy saatis Schererile oma esimeses testipakis vahetult pärast Henrietta surma.

Neid rakke kasutades suutsid teadlased tõestada Salki vaktsiini tõhusust. Varsti sisse New York Times seal olid fotod mustanahalistest naistest, kes olid kummardunud mikroskoopide kohale, uurisid rakke ja hoidsid mustas käes HeLa-ga katseklaase. Pealkiri kõlas:

OSAKOND TASKIGIS AITAB VÕITLEDA POLIOMÜELIIDIGA
Neegriteadlaste meeskond mängib võtmerolli
Dr Salki vaktsiini väljatöötamisel
HELA RAKUD KASVAVAD

Mustanahalised teadlased ja laboritehnikud, kellest paljud olid naised, kasutasid mustanahalise naise rakke, et päästa miljonite ameeriklaste elu – kellest enamik olid valged. Ja see juhtus samas ülikoolis ja samal ajal, kui riigiametnikud viisid läbi kurikuulsat süüfiliseuuringut.

Esialgu tarnis Tuskegee keskus HeLa rakke ainult poliomüeliidi vaktsiine testinud laboritele. Kui aga selgus, et HeLa rakke jätkub kõigile, hakati neid saatma kõigile teadlastele, kes olid valmis neid kümne dollari eest pluss lennupostikulu ostma. Kui teadlased tahtsid teada saada, kuidas rakud teatud keskkonnas käituvad, kuidas nad reageerivad teatud kemikaalile või kuidas nad teatud valku toodavad, pöördusid nad HeLa rakkude poole. Kuigi nad olid vähkkasvajad, olid neil kõik normaalsete rakkude põhiomadused: nad ehitasid valku ja suhtlesid üksteisega nagu normaalsed rakud, jagades ja tootdes energiat, kandes edasi ja reguleerides geneetilist materjali ning olid vastuvõtlikud infektsioonidele, mis muutis need optimaalseks vahendiks. sünteesida ja uurida kõike, mis võimalik – sealhulgas baktereid, hormoone, valke ja eriti viirusi.

Viirused paljunevad, "süstides" elusrakku oma geneetilise materjali osakesi. Rakk muudab radikaalselt oma programmi ja hakkab viirust enda asemel paljunema. Mis puutub viiruste kasvatamisse, nagu paljudel muudel juhtudel, siis HeLa pahaloomuline olemus muutis need ainult kasulikumaks. HeLa rakud kasvasid palju kiiremini kui tavalised rakud ja tõid seetõttu tulemusi kiiremini. HeLa rakud olid tööhobune - vastupidavad, odavad ja kõikjal.

Ajastus oli õige. 1950. aastate alguses hakkasid teadlased alles mõistma viiruste olemust ja kui Henrietta rakud ilmusid üle riigi laboritesse, hakkasid teadlased neid nakatama kõikvõimalike viirustega – herpese, leetrite, mumpsi, tuulerõugete, hobuste entsefaliidiga. uurida, kuidas viirus rakkudesse tungib, neis paljuneb ja levib.

Henrietta rakud aitasid viroloogiale aluse panna, kuid see oli alles algus. Esimestel aastatel pärast Henrietta surma, olles saanud esimesed katseklaasid koos tema rakkudega, suutsid teadlased üle maailma teha mitmeid olulisi teaduslikke avastusi. Esiteks kasutas teadlaste meeskond HeLa-d, et töötada välja meetodid rakkude külmutamiseks ilma neid kahjustamata või muutmata. Tänu nendele meetoditele hakati rakke üle maailma vedama tõestatud ja standardiseeritud viisil, mida kasutati külmutatud toidu ja külmutatud sperma transportimiseks loomakasvatuseks. See tähendas ka seda, et teadlased suutsid rakke katsete vahel hoida, muretsemata toitumise ja steriilsuse pärast. Kõige rohkem tegi teadlastele aga heameelt asjaolu, et külmutamine võimaldas rakke "fikseerida" nende kõige erinevamas olekus.

Rakk oli külmunud nagu "paus"-nupu vajutamine: jagunemine, ainevahetus ja kõik muud protsessid peatusid ja jätkusid pärast sulatamist, nagu oleks lihtsalt "start" nuppu vajutatud. Teadlased võivad nüüd katse ajal rakkude arengu mis tahes sagedusega peatada, et võrrelda teatud rakkude reaktsiooni ravimile ühe, kahe või kuue nädala pärast. Nad said jälgida samade rakkude seisundit erinevatel arenguperioodidel: teadlased lootsid näha, millisel hetkel muutub normaalne kultuuris kasvav rakk pahaloomuliseks – nähtus nn. spontaanne transformatsioon.

Külmutamine on esimene koekultuuri hämmastavate täiustuste loendis tänu HeLa-le. Teine läbimurre oli rakukultuuri protsessi standardiseerimine – valdkond, mis seni oli segaduses olnud. Guy ja tema kolleegid kaebasid, et kulutavad liiga palju aega söötme ettevalmistamisele ja rakkude elushoidmisele. Enim tegi neile muret aga see, et kuna kõik kasutasid söötme koostamiseks erinevaid koostisosi, erinevaid retsepte, erinevaid rakke ja erinevaid tehnikaid ning vähesed teadsid oma kolleegide meetoditest, oli kellegi katset raske või peaaegu võimatu korrata. Ja kordamine on teaduse vajalik osa: avastust ei peeta kehtivaks, kui teised ei saa korrata ega saada samu tulemusi. Guy ja teised kartsid, et koekultuur võib ilma meetodeid ja materjale standardiseerimata seiskuda.

Teadlased uskusid pikka aega, et inimese rakud sisaldavad nelikümmend kaheksa kromosoomi - rakkude sees DNA ahelaid, mis sisaldavad kogu meie geneetilist teavet. Kuid kromosoomid kleepusid kokku ja neid polnud võimalik täpselt loendada. 1953. aastal segas Texase geneetik ekslikult vale vedeliku HeLa ja mõne teise rakuga. See õnnetus osutus õnnelikuks. Rakkudes olevad kromosoomid paisusid ja eraldusid üksteisest ning esimest korda said teadlased neid kõiki üksikasjalikult uurida. See juhuslik avastus oli esimene avastuste reas, mis võimaldas kahel Hispaania ja Rootsi teadlasel avastada, et normaalne inimese rakk sisaldab nelikümmend kuus kromosoomi.

Nüüd teades, kui palju kromosoome peab omada inimest, võiksid teadlased öelda, et kellelgi on neid rohkem või vähem, ja selle info abil diagnoosida geneetilisi haigusi. Varsti hakkasid teadlased üle maailma tuvastama kromosoomianomaaliaid. Seega leiti, et Downi sündroomiga patsientidel oli kahekümne esimeses paaris täiendav kromosoom, Klinefelteri sündroomi põdevatel patsientidel oli ekstra sugu x-kromosoom ja Shereshevsky-Turneri sündroomiga patsientidel see kromosoom puudus või oli defektne. .

Kõigi nende uute arendustega suurenes nõudlus HeLa rakkude järele ja Tuskegee keskus ei suutnud seda enam rahuldada. Ettevõtte Microbiological Associates omanik, sõjaväelane Samuel Reeder ei olnud asjatundlik, kuid tema äripartner Monroe Vincent oli ise teadlane ja mõistis, kui suur on rakkude potentsiaalne turg. Rakke nõudsid paljud teadlased ja vähestel neist oli aega või võimalust neid piisavas koguses iseseisvalt kasvatada. Teadlased tahtsid lihtsalt rakke osta, nii et Reeder ja Vincent otsustasid kasutada HeLa-d hüppelauana, et käivitada esimene rakkude tarnimise tööstuslik kaubanduskeskus.

Kõik sai alguse rakutehasest – nagu Reeder seda nimetas. Marylandi osariigis Bethesdas püstitas ta keset avarat ladu, mis kunagi oli Fritose laastude tootmise tehas, klaasist korpuse ja paigaldas liikuva konveierilindi sadade sisseehitatud katseklaasiraamidega. Väljaspool klaasruumi oli kõik korraldatud peaaegu nagu Tuskegees - tohutud kultuurikandja vaatid, ainult et veelgi suuremad. Kui puurid olid saatmiseks valmis, helises kõva kella ja kõik tehase töötajad, sealhulgas postiosakonna töötajad, katkestasid jooksva asjaajamise, pesid end steriliseerimisruumis korralikult puhtaks, panid selga rüü ja mütsi ning rivistusid lindi äärde. Mõned täitsid katseklaasid, teised sulgesid need kummikorkidega, pitseerisid või asetasid kaasaskantavasse inkubaatorisse, kus neid hoiti kuni saatmiseks pakendamiseni.

Laboratooriumid, nagu riiklikud tervishoiuinstituudid, olid Microbiological Associatesi suurimad kliendid ja nad tellisid pidevalt miljoneid HeLa rakke kindla ajakava alusel. Kuid teadlased kõikjalt maailmast võisid esitada tellimuse, maksta vähem kui viiskümmend dollarit ja Microbiological Associates saatis neile kohe HeLa rakkude tuubid. Reader sõlmis lepingu mitme suurema lennufirmaga ja seetõttu saatis kuller rakud, kust tellimus tuli, järgmisel lennul, need tuldi lennujaama peale ja toimetati taksoga laboritesse. Nii sündis samm-sammult mitme miljardi dollari suurune inimbiomaterjalide tööstus.

Henrietta rakud ei suutnud naiste kaelale nooruslikkust taastada, kuid Euroopa ja USA kosmeetika- ja ravimifirmad hakkasid neid kasutama laboriloomade asemel, et katsetada uusi tooteid ja ravimeid, mis põhjustasid rakkude hävimist või kahjustusi. Teadlased lõikasid HeLa rakud pooleks ja tõestasid, et rakud võivad pärast tuuma eemaldamist elada. Nad kasutasid neid meetodite väljatöötamiseks ainete süstimiseks rakku ilma seda tapmata. HeLa-d kasutati steroidide, ravimkemoteraapia, hormoonide, vitamiinide ja keskkonnastressi mõju mõistmiseks; nad olid nakatunud tuberkuloosi, salmonelloosi ja vaginiiti põhjustavate bakteritega.

1953. aastal võttis Guy USA valitsuse palvel kaasa Henrietta rakud Kaug-Itta, et uurida Ameerika sõdureid tapvat hemorraagilist palavikku. Ta süstis HeLa-d rottidele ja vaatas, kas neil on vähk. Enamasti üritas ta aga HeLa-st liikuda ühelt patsiendilt normaalsete ja vähirakkude kasvatamisele, et neid omavahel võrrelda. Ta ei pääsenud teiste teadlaste näiliselt lõpututest küsimustest HeLa ja rakukultuuri kohta. Igal nädalal külastasid teadlased korduvalt tema laboratooriumi palvega õpetada neile seda tehnikat ja ta pidi sageli reisima ümber maailma, aidates luua tööd rakkude paljunemisel.

Paljud Guy kolleegid nõudsid, et ta avaldaks uurimisandmed ja saaks väärilise tunnustuse, kuid teda ei julgenud alati olla hõivatud. Ta töötas terve öö kodus. Ta hilines toetuse saamiseks dokumentide koostamise tähtajaga, viivitas sageli kuid kirjadele vastamisega ja maksis kord surnud töötajale kolm kuud palka, enne kui keegi seda märkas. Mary ja Margaret nurisesid aasta aega, et saada George midagi HeLa kasvatamise kohta avaldama; kirjutas ta lõpuks konverentsi jaoks lühikese lõigu. Pärast seda kirjutas Margaret ise tema tööst tema asemel ja pabistas avaldamise pärast.

1950. aastate keskpaigaks töötasid paljud teadlased juba rakukultuuridega ja Guy oli väsinud. Ta kirjutas sõpradele ja kolleegidele: "Keegi peab välja mõtlema, kuidas praegu toimuvat nimetada, näiteks "maailm on selle kangakasvatuse ja selle võimalustega hulluks läinud." Ma loodan, et vähemalt osa sellest koekasvatuse teemalisest jutust on alust ja toob inimestele kasu ... ja ennekõike tahan, et see hüpe pisut raugeks ... "

Guy oli nördinud HeLa ümber käiva haibi pärast. Oli ju ka teisi rakke, sealhulgas neid, mille ta ise oli kasvatanud: A.Fi. ja D-1 Re, mis on nimetatud patsientide järgi, kellelt algne proov võeti. Guy pakkus neid teadlastele kogu aeg, kuid neid rakke oli raskem kasvatada ja seetõttu polnud need kunagi nii populaarsed kui Henrietta rakud. Guy ei levitanud enam HeLa-d, kuna ettevõtted selle ülesande üle võtsid, kuid talle ei meeldinud tõsiasi, et HeLa kasvatamine oli täielikult tema kontrolli alt väljas.

Alates sellest, kui Tuskegee tootmistehas tööle asus, on Guy saatnud teadlastele kirju, püüdes piirata HeLa rakkude kasutamist. Kord kurtis ta oma vanale sõbrale Charles Pomeratile saadetud kirjas, et kõik ümberkaudsed, sealhulgas Pomerati labori töötajad, kasutasid HeLa-d uurimistööks, milleks Guy oli "võimekam" ja mõned olid juba tehtud, kuid ei olnud veel avaldanud tulemused... Pomerat kirjutas vastuseks:

Mis puutub teie… HeLa tüve laialdase uurimise taunimisse, siis ma ei saa aru, kuidas saate loota asju aeglustada, sest olete ise seda tüve nii laialt levitanud, et seda saab nüüd raha eest osta. See on peaaegu sama, kui paluda inimestel kuldhamstrite peal mitte katsetada! .. Saan aru, et HeLa rakud said avalikkusele kättesaadavaks ainult tänu teie lahkusele. Seetõttu, miks te tegelikult arvate nüüd, et igaüks tahab endale tüki haarata?

Pomerat arvas, et Guy oleks pidanud oma HeLa-alase uurimistöö lõpule viima, enne kui "selle laiemale avalikkusele avaldas, sest pärast seda muutub kultuur universaalseks teaduslikuks omaduseks".

Guy aga seda ei teinud. Niipea, kui HeLa rakkudest sai "universaalne teaduslik omand", hakkasid inimesed mõtlema, kes on nende doonor.

Algne artikkel on saidil InfoGlaz.rf Link artiklile, millest see koopia tehti, on

MOSKVA, 7. august – RIA Novosti. HeLa "surematute" vähirakkude genoomi dekodeerimine, mida teadlased kasutavad mitmesuguste haiguste uurimiseks ja ravimite testimiseks, põhjustas skandaali, kui dekrüpteerimine avalikustati, selgub ajakirjas Nature avaldatud artiklist.

See lugu võib kaasa tuua muudatusi Ameerika seadusandluses ja karmistada tingimusi inimese bioloogiliste kudede kasutamiseks teadusuuringutes, usuvad väljaande autorid.

Surematud rakud

1951. aastal võtsid Baltimore’i (Maryland, USA) Johns Hopkinsi haigla arstid emakakaelavähiga afroameeriklanna Henrietta Lacksilt kasvajaproovi. Lax suri vähki ja tema rakkudest sündis esimene "surematu" inimese rakuliin, tuntud kui HeLa. Seni lõppesid kõik katsed inimrakke kultuuris kasvatada nende surmaga ja HeLa elab tänaseni.

Nendest rakkudest sai "katsepolügooniks" arvukatele uuringutele kogu maailmas, mis algasid lastehalvatuse vaktsiini katsetamisega. Nende abil uuritakse vähki, AIDS-i ja paljusid teisi haigusi, samuti kiirguse ja toksiliste ainete mõju inimese rakkudele. 1960. aastal läks HeLa Nõukogude satelliidil kosmosesse. Tänapäeval võib neid leida umbes 74 tuhandest teadusartiklist.

Hela genoomi dekodeerimine

2013. aastal dekodeerisid kaks teadlaste rühma "surematute" rakkude genoomi. Seda tegid esmakordselt Saksa teadlased Lars Steinmetzi juhtimisel Saksamaal Heidelbergis asuvast Euroopa molekulaarbioloogia laborist. Pärast saadud andmete analüüsi leidsid nad, et HeLa genoom erineb oluliselt tavaliste inimrakkude genoomist: need sisaldavad palju mutatsioone, geenide lisakoopiaid ja ümberkorraldusi. Osaliselt on see tingitud sellest, et HeLa rakud on vähkkasvajad ning osa muutusi on kogunenud aastate jooksul laboris kasvatamise käigus.

USA ülemkohus keelas inimgenoomi patenteerimiseLooduslikult esinev DNA on "looduse saadus ja seda ei saa patenteerida, kuna see eraldati", ütles kohus.

Seejärel dešifreeris Jay Shendure'i juhitud Seattle'i Washingtoni ülikooli (USA) uurimisrühm samuti HeLa genoomi ja leidis põhjuse, miks Laxil vähk arenes. Nad uurisid inimese papilloomiviiruse geenide lisamist HeLa genoomi. See viirus ise kannab geenide komplekti, mis aitavad kaasa vähi arengule, lisaks sisestatakse see onkogeeni kõrvale, mille mutatsioonid põhjustavad vähkkasvajate arengut. Teadlased usuvad, et papilloomiviiruse geenide lähedus onkogeenile oli põhjuseks, miks Laxis arenes välja väga agressiivne vähivorm.

"See on ilmselt halvim juhtum, kuidas papilloomiviirus võis end tema genoomi sisestada," selgitas kaasautor Andrew Adey Washingtoni ülikoolist.

Uurige ilma loata

20. sajandi keskel ei vajanud teadlased rakkude kasutamiseks uurimistöös Henrietta enda ega tema sugulaste luba. Seetõttu ei kahtlustanud Laxi perekonna liikmed pikka aega, millist rolli mängivad Henrietta rakud teaduse arengus. HeLa rakkude kasutamisest uurimistöös teada saades olid aga tema lähedased nördinud, et see kõik toimub nende teadmata.

Teema sai uue arendusringi 2012. aasta märtsis, kui Steinmetz ja tema kolleegid laadisid üles HeLa raku genoomi dekodeerimise teadusringkondadele kättesaadavatesse andmebaasidesse.

Tavainimeste genoomide dekodeerimise tulemusi ei saa avaldada koos nende isikuandmetega. Kuid HeLa puhul ei rikkunud teadlased ühtegi seadust ega näinud selles midagi taunimisväärset: need rakud on ammu tuttavaks uurimisobjektiks saanud. Perekond Lacks oli aga nördinud. Vaatamata erinevustele HeLa ja tervete inimese rakkude vahel, võivad need paljastada mõned perekonna pärilikud tunnused. Genoomi dekrüpteerimine eemaldati andmebaasidest, kuid see ei lahendanud probleemi.

Shenduri rühma poolt läbi viidud HeLa rakkude genoomi uuringu tulemused võeti vastu avaldamiseks ajakirjas Nature. See tähendab uurimisandmete kohustuslikku avaldamist. HeLa genoomi dekodeerimise konfidentsiaalsuse probleem on muutunud taas aktuaalseks.

Sellest olukorrast väljapääsu leidmiseks kohtusid USA riikliku terviseinstituudi direktor Francis Collins ja asedirektor Kathy Hudson Lacksi perekonna esindajatega. Üheskoos otsustati avaldada HeLa genoomi dekodeerimine, piirates sellele juurdepääsu. Teadlased, kes soovivad neid andmeid üle vaadata, peavad võtma ühendust riiklike tervishoiuinstituutidega, kus nende taotlus vaadatakse läbi, sealhulgas Laxi perekonna esindajad. Seega teab Lacks, kes ja mis eesmärgil neid andmeid kasutab, ning saab määrata nende kasutamise tingimused. Shenduri uurimus oli esimene, mis Lackide nõusolekul avaldati.

Muidugi jääb alles võimalus HeLa genoom taastada aastatepikkuse rakuuurimise käigus avaldatud andmete põhjal või siis uuesti lahti mõtestada ja internetti tagasi panna. USA riiklikud terviseinstituudid ei saa mõjutada neid teadlasi, kelle tööd ta ei rahasta, kirjutavad instituudi juhid samas ajakirjas Nature, kus Shenduri uurimus ilmus. Siiski kutsusid nad teadlaskonda üles austama Laxi perekonna õigusi.

Muudatused seadusandluses

See juhtum on ainulaadne, rõhutab riiklike tervishoiuinstituutide juhtkond, ja seetõttu käsitletakse seda individuaalselt. Küll aga juhtis ta avalikkuse tähelepanu bioloogiliste proovide teadusuuringutes kasutamise tingimustele.

USA kehtivad seadused võimaldavad sellise proovi põhjal saada inimese genoomi täielikku dekodeerimist tema teadmata. Ainus piirang on see, et valim peab olema anonüümne. Arvutitöötluse ajastul on aga selline kaitse väga tinglik, tõdeb riikliku terviseinstituudi juhtkond.

"Lisaks arenevad teadlaste ja teadustöös osalejate vahelised suhted: loataotluses rõhutatakse, et osalejad on partnerid (teadlased), mitte ainult uurimisobjekt," kirjutavad Collins ja Hudson.

Nüüd valmistab riiklike terviseinstituutide juhtkond ette ettepanekuid Ameerika seaduste muutmiseks. Kui need muudatused vastu võetakse, peavad teadlased materjali kasutamiseks hankima bioloogiliste kudede "doonoritelt" loa, olenemata uuringu anonüümsusest.

Laboris kasvatatud inimese rakukultuure kasutatakse sageli biomeditsiinilistes uuringutes ja uute ravimeetodite väljatöötamisel. Paljude rakuliinide seas on üks kuulsamaid HeLa - emaka endoteelirakud. Need laboriuuringutes lihtsustatud "inimest" jäljendavad rakud on "igavesed" - nad võivad lõputult jaguneda, aastakümneid sügavkülmas vastu pidada ja erinevates vahekordades osadeks jagada. Nende pinnal on üsna universaalne retseptorite komplekt, mis võimaldab neid kasutada erinevate tsütokiinide toime uurimiseks; nad ei ole kasvatamisel väga kapriissed; nad taluvad väga hästi külmutamist ja säilitamist. Need rakud sattusid suurde teadusesse üsna ootamatult. Need võeti naiselt nimega Henrietta Lacks, kes varsti pärast seda suri. Vaatleme kogu lugu üksikasjalikumalt.

Henrietta Lacks

Joonis 1. Henrietta Lacks koos abikaasa Davidiga.

Henrietta Lacks oli kaunis mustanahaline ameeriklanna. Ta elas Lõuna-Virginia osariigis Turneri väikelinnas koos abikaasa ja viie lapsega. 1. veebruaril 1951 läks Henrietta Lacks Johns Hopkinsi haiglasse – ta oli mures kummalise eritise pärast, mida ta perioodiliselt oma aluspesult leidis. Meditsiiniline diagnoos oli kohutav ja halastamatu – emakakaelavähk. Kaheksa kuud hiljem, hoolimata operatsioonist ja kiirgusest, suri ta. Ta oli 31-aastane.

Kui Henrietta viibis Hopkinsi haiglas, saatis raviarst ta kasvaja (emakakaela biopsia) analüüsimiseks George Gayle ( George gei) – Hopkinsi haigla koerakkude uurimislabori juhataja. Tuletame meelde, et sel ajal oli rakkude kultiveerimine väljaspool keha alles kujunemisjärgus ja peamiseks probleemiks oli rakkude ettemääratud surm – pärast teatud arvu jagunemisi suri kogu rakuliin.

Selgus, et rakud nimega "HeLa" (ees- ja perekonnanime Henrietta Lacksi akronüüm) paljunesid kaks korda kiiremini kui normaalsetest kudedest pärit rakud. Seda pole ühegi teise rakuga varem juhtunud. in vitro... Lisaks muutis transformatsioon need rakud surematuks – nende kasvu pärssimise programm lülitati pärast teatud arvu jagunemisi välja. See avas bioloogias enneolematud perspektiivid.

Tõepoolest, kunagi varem ei saanud teadlased rakukultuurides saadud tulemusi nii usaldusväärseks pidada: varem viidi kõik katsed läbi erinevate rakuliinidega, mis lõpuks surid - mõnikord enne, kui nad jõudsid tulemusi saada. Ja siis said teadlased esimese stabiilse ja ühtlase igavene(!) rakuliin, mis jäljendab adekvaatselt organismi olemust. Ja kui avastati, et HeLa rakud võivad isegi postitamise üle elada, saatis Gay need oma kolleegidele üle kogu riigi. Väga kiiresti kasvas nõudlus HeLa rakkude järele ja neid replitseeriti laborites üle maailma. Neist sai esimene "malli" rakuliin.

Juhtus nii, et Henrietta suri just sel päeval, kui George Gay rääkis telekaamerate ees, hoides käes katseklaasi koos selle rakkudega, ja kuulutas, et meditsiiniuuringutes algas uus ajastu – uute vaatenurkade ajastu uimastite ja ravimite otsimisel. elu uurimine.

Miks on tema rakud nii olulised?

Ilma HeLa rakkudeta töötati välja poliomüeliidi vaktsiin, mille töötas välja Jonas Salk ( Jonas Salk). Muide, Salk oli saadud vaktsiini (nõrgestatud poliomüeliidi viirus) ohutuses nii kindel, et oma ravimi usaldusväärsuse tõestuseks süstis ta esmalt vaktsiini endale, oma naisele ja kolmele lapsele.

Alates Henrietta Lacksi surmast on tema kasvajarakke pidevalt kasutatud selliste haiguste nagu vähk, AIDS uurimiseks, kiirguse ja toksiliste ainete mõju uurimiseks, geneetiliste kaartide koostamiseks ja tohutul hulgal muudel teadusprobleemidel. Biomeditsiini maailmas on HeLa rakud saanud sama kuulsaks kui laborirotid ja Petri tassid. 1960. aasta detsembris lendasid HeLa rakud esimestena Nõukogude satelliidiga kosmosesse. Muide, ka tänapäeval on toonaste nõukogude geneetikute kosmoses tehtud katsete ulatus silmatorkav (vt kõrvallugu).

Tulemused näitasid, et HeLa saab hästi hakkama mitte ainult maapealsetes tingimustes, vaid ka nullgravitatsiooniga. Sellest ajast alates on HeLa-d kasutatud kloonimiseks (HeLa-l tehti tuumasiirdamise eelkatseid enne kuulsate Dolly lammaste kloonimist), geneetiliste kaartide koostamiseks ja kunstliku viljastamise praktiseerimiseks ja tuhandeteks muudeks uuringuteks (vt joonis 2). .

Kosmosegeneetika NSV Liidus

Kolmandal satelliitkosmoselaeval (12.01.1960) läks lendu veelgi rohkem elusobjekte: kaks koera - Bee ja Mushka, kaks merisiga, kaks valget laborirotti, 14 musta C57 hiirt, seitse hübriidhiirt SBA hiirtest ning C57 ja viis valget väljakasvatatud hiirt. Samuti paigutati kuus kolbi väga muutuva ja seitse kolbi madala stabiilsusega Drosophila liinidega, samuti kuus kolbi hübriididega. Lisaks kaeti kaks kärbestega kolbi lisakaitsega — 5 g/cm 2 pliikihiga. Lisaks oli laevas herne-, nisu-, maisi-, tatra-, hobuseubade seemneid. Spetsiaalsel alusel lendasid sibula- ja nigellaseemnete istikud. Laeva pardal oli mitu katseklaasi aktinomütseetidega, ampullid inimese koekultuuriga termostaadis ja väljaspool, kuus katseklaasi klorellaga vedelas keskkonnas. Eboniidi padrunid sisaldasid suletud ampulle E. coli bakterikultuuriga ja kahte sorti faagi - T3 ja T4. Spetsiaalsed seadmed sisaldasid HeLa rakukultuuri, inimese kopsude lootevett, fibroblaste, küüliku luuüdi rakke, aga ka konteinerit konnamunade ja spermaga. Samuti esines erinevate tüvede tubaka mosaiikviiruseid, gripiviirust.

N. Delone artiklist "Kosmilise geneetika päritolu juures" ("Teadus ja elu", nr 4, 2008).

Peale teaduse...

Joonis 3. HeLa rakud skaneeriva mikroskoobi all pseudovärvides.

Steve Gschmeissner / Science Photo Library

Henrietta Lacksi enda isiksust ei reklaamitud pikka aega. Dr Gay muidugi teadis HeLa rakkude päritolu, kuid ta uskus, et privaatsus on prioriteet ja Lacksi perekond ei teadnud palju aastaid, et just tema rakud said kuulsaks kogu maailmas. Pärast Dr Gay surma 1970. aastal selgus saladus. See juhtus järgmisel viisil. Tuletame meelde, et steriilsuse standardid ja rakuliinidega töötamise tehnikad olid alles kujunemas ning mõned vead ilmnesid alles aastaid hiljem. Nii HeLa rakkude puhul – 25 aasta pärast leidsid teadlased, et paljud muud tüüpi kudedest, sealhulgas piimanäärmete ja eesnäärme rakkudest pärinevad rakukultuurid olid nakatunud agressiivsemate ja sitkemate HeLa rakkudega. Selgus, et HeLa võib liikuda koos õhus olevate tolmuosakestega või ebapiisavalt pestud kätega ning juurduda teiste rakukultuurides. See tekitas suure skandaali. Lootuses lahendada probleem genotüpiseerimisega (genoomide järjestamine, tagasikutsumine polnud veel leiutatud) leidis üks teadlaste rühm Henrietta sugulaste jälile ja palus neil anda neile perekonna DNA proovid, et geenid kaardistada. Nii selgus saladus.

Muide, praegu teeb ameeriklasi rohkem murelikuks asjaolu, et Henrietta perekond ei saanud kunagi hüvitist HeLa rakkude kasutamise eest ilma doonori nõusolekuta. Lisaks elab pere tänaseni mitte eriti heas jõukuses ja rahaline abi oleks väga kasulik. Kuid kõik taotlused jooksevad tühjale seinale - vastajaid pole pikka aega olnud ning meditsiiniakadeemia ega teised teadusstruktuurid ei taha vestlust jätkata ...

Tõeline surematus?

Pahaloomuline kasvaja, mis tappis Henrietta, muutis tema rakud potentsiaalselt surematuks. Kas see naine tahtis surematust? Ja kas ta sai selle? Kui võrrelda selle artikli esimest ja viimast fotot, siis on tunne nagu ulmeromaanis – osa elavast inimesest, kunstlikult paljundatud, kannatab miljoneid katsumusi, "maitseb" kõiki ravimeid enne, kui need apteeki jõuavad. , kas kogu maailmas on olemas molekulaarbioloogide alused ...

Muidugi pole sellel kõigel mingit pistmist "elu elu järel". Me ei tunnista, et HeLa kambrites, mida laborite laminaari all aastaringselt piinavad täitumatud magistrandid, on vähemalt mingi osa õnnetu noore naise hingest. Sellegipoolest tahan austada selle naise mälestust, sest tema tahtmatu panus meditsiini on hindamatu – tema järel alles jäänud rakud on päästnud ja päästavad jätkuvalt elusid rohkem, kui ükski arst suudab.

Kirjandus

Zielinski S. (2010). Henrietta Lacksi surematud rakud. Smithsoniani ajakiri;
Smith V. (2002). Ime naine. Baltimore'i linnaleht.

Üheks hämmastavamaks ja olulisemaks sündmuseks kogu meditsiini ja mikrobioloogia ajaloos võib õigusega pidada tähelepanuväärsena näiva afroameeriklanna Henrietta Lacksi elu ja surma. Ta sündis 1920. aastal USA-s suures peres, peagi suri tema ema ning teda koos üheksa venna ja õega kasvatas üles sama isa, kes kolis pere sugulaste juurde.

Henrietta sai esimest korda emaks 12-aastaselt ja sünnitas esimese, aga ka järgmised neli last omaenda nõbult. 14-aastaselt abiellus ta temaga, kellel oli juba kaks last, ja järgmised viisteist aastat elas ta täiesti tavalist elu, muidugi kohandatuna tolleaegse afroameeriklaste üsna keerulise olukorraga Ameerikas. Selle aja jooksul sündis tal veel kolm last, kuid 30-aastaselt märkas ta oma aluspesul süstemaatilist voolust, millega ta pöördus Johns Hopkinsi haiglasse.

HeLa rakkude uurimine

Uurimistöö tulemusena selgus, et Henriettal tekkis emakakaelavähk, mida süvendas papilloomiviirus. Pole üllatav, et hoolimata kogu kavandatud ravist suri Henrietta 8 kuu pärast. Tema lugu sellega aga ei lõppenud, pigem vastupidi. Fakt on see, et isegi Henrietta eluajal andis tema raviarst osa tema vähikasvaja rakkudest üle kohaliku koerakkude uurimise osakonna juhatajale George Guyle. Ja just tema märkis Henrietta kambrite ainulaadset olemust, sest tegelikult olid need surematud.

Fakt on see, et inimkeha ja teiste elusorganismide tavalistel rakkudel on teatud piiratud arv jagunemisi, nn Hayflicki piir. See on tingitud asjaolust, et kromosoomide otstes toimuvas jagunemisprotsessis väheneb rakkude telomeeride suurus pidevalt, kuni rakk kaotab täielikult oma jagunemisvõime. Jagunemiste piirarv on erinev, kuid enamiku inimkeha rakkude puhul on maksimum 52 jagunemist.

Samal ajal ei olnud Henrietta Lacksi rakkudel oma Hayflicki limiiti ja need võisid toitelahuses lõpmatult jaguneda. Tegelikult on see tingitud asjaolust, et vähkkasvajad toodavad oma kasvu ajal üsna sageli telomeraasi, spetsiaalset ensüümi, mis võimaldab telomeeridel pidevalt säilitada oma esialgset suurust ja mitte kahaneda. Veelgi enam, Henrietta rakkudel oli suurepärane kohanemisvõime peaaegu iga keskkonnaga ja nad jagunesid palju kiiremini kui enamik vähirakke. Samuti väärib märkimist, et vähirakkudel, mis kannavad hiljem nime HeLa (lühend doonori nimest), on ebanormaalne karüotüüp ja kui tavalise inimese rakud sisaldavad 46 kromosoomi, siis HeLa rakkudes varieerub see arv 49 kuni 78 kromosoomi. , mis iseenesest pakub teaduse vastu tohutut huvi.

Surematute rakkude kasutamine

Olles saanud sellised ainulaadsed rakud enda käsutusse, mõistis George Guy kiiresti nende potentsiaali ja asus tööle nende massiliseks jagunemiseks ja arendamiseks tingimuste loomise nimel. Fakt on see, et Guy uurimisosakond, nagu ka paljud teised teadusasutused üle maailma, on rohkem kui 10 aastat aktiivselt töötanud rakuliinide loomisel, mida oli usaldusväärsete meditsiiniliste uuringute läbiviimiseks vaja vaid tohutult. Enne HeLa rakkude tulekut olid aga kõik jõupingutused asjatud, Hayflicki piiri ei suudetud ületada, rakkude kasvatamise protsess oli pikk ja nende transport muutus tõeliseks probleemiks. Samal ajal võimaldasid Henrietta Lacksi rakud teha silmapilkselt tõelise läbimurde meditsiinis ja mikrobioloogias, kuna teadlased üle maailma said töötamiseks lõpmatu hulga materjali.

Esiteks võimaldasid need rakud luua vaktsiini tollal Ameerikas möllanud lastehalvatuse vastu. HeLa rakkude ilmumise ajal oli Jonas Salk selle vastu juba vaktsiini välja töötanud, kuid ilma arvukate uuringuteta ei saanud ta seda lihtsalt elusate inimeste peal kasutada. Noh, kuna HeLa rakud osutusid poliomüeliidi viiruse suhtes palju tundlikumaks, sai sobiva materjali küsimus täielikult lahendatud.

Muidugi, vajadus suure hulga uurimismaterjalide järele ajendas Guy tegelema nende rakkude masstootmise ja transportimise küsimustega. Nagu peagi selgus, osutusid HeLa rakud oma keskkonna suhtes väga vähenõudlikeks. Kui tavalised rakud saavad kasvada ainult toitelahuse ja õhukeskkonna ristumiskohas, moodustades kile, siis HeLa rakud arenesid vaikselt igas toitekeskkonna mahus, vähendades oluliselt nende tootmiskulusid. Pealegi selgus pärast mitmeid katsetusi ja katseid, et selliste rakkude transportimine pole eriline probleem, sest need osutusid palju vastupidavamaks ja immuunsemaks erinevate temperatuuride ja muude välistegurite suhtes. Selle tulemusena hakati HeLa rakke transportima posti teel, samal ajal kui varem transporditi tavalisi rakke eritingimustes lennukites, kuna ajafaktor mängis väga olulist rolli.

HeLa rakud on olemas ja on kasutusel ka praegu, kuid kuna neid on korduvalt eraldatud, siis on korraga mitu haru, millel on erinevad omadused ja omadused. Neid rakke kasutati vähi, AIDSi, kümnete viirushaiguste uurimiseks, nendega katsetati tuumapommi, nad läksid korduvalt kosmosesse, nakatati elusolendite ja taimede geenidega, nakatati nendega teisi rakke ja tehti palju tähtsamaid asju.

Veelgi enam, Henrietta ise, nimelt unikaalsed rakud, soovisid kromosoomide ebanormaalse arvu tõttu isegi isoleerida eraldiseisva ja täiesti uue bioloogilise liigina. Ja kuigi seda algatust ametlikult ei rakendatud, järgivad paljud teadlased ideed HeLa rakkude täiesti ainulaadsest olemusest. Samas jäi annetaja Henrietta ise väga pikaks ajaks varju. Ta suri 1951. aastal ja tema arst pidas oma rakuuuringutest perekonnale rääkimist meditsiinisaladuse rikkumiseks. Tõde selgus neile palju hiljem, kui teadlastel oli vaja uurida kõiki pereliikmeid ning nad püüdsid aastaid tulutult emarakkude kallal tehtud uuringute eest vähemalt raha saada.