Nemirtingos Henrietos Lux ląstelės. Nemirtingam Henrietos gyvenimui trūksta nemirtingos moters Nelos ląstelių kultūros

Kartą tai aptarėme, bet pažiūrėkite, kokią įdomią informaciją apie tai ką tik radau jums.

Biomedicininiams tyrimams ir naujų gydymo būdų kūrimui dažnai naudojamos laboratorijoje užaugintos žmogaus ląstelių kultūros. Tarp daugelio ląstelių linijų viena garsiausių yra HeLa. Šios ląstelės, imituojančios žmogaus kūną in vitro („in vitro“), yra „amžinos“ – gali dalytis be galo, o tyrimų, naudojant jas, rezultatai patikimai atkuriami įvairiose laboratorijose. Jų paviršiuje yra gana universalus receptorių rinkinys, leidžiantis jais tirti įvairių medžiagų – nuo paprastų neorganinių iki baltymų ir. nukleino rūgštys; Jie yra nepretenzingi auginant ir gerai toleruoja užšaldymą ir konservavimą.

Šios ląstelės visiškai netikėtai atsidūrė dideliame moksle. Jie buvo paimti iš moters, vardu Henrietta LAcks, kuri netrukus mirė. Tačiau ją nužudžiusio auglio ląstelių kultivavimas pasirodė esąs nepakeičiamas įrankis mokslininkams.

Sužinokime daugiau apie tai...

Henrietta Lacks

Henrietta Lacks buvo graži juodaodė amerikietė. Ji gyveno mažame Turnerio miestelyje Pietų Virdžinijoje su vyru ir penkiais vaikais. 1951 m. vasario 1 d. Henrietta nuvyko į Džono Hopkinso ligoninę, nes nerimavo dėl keistų išskyrų, kurias ji periodiškai aptikdavo ant apatinių. Medikų diagnozė buvo baisi ir negailestinga – gimdos kaklelio vėžys. Po aštuonių mėnesių, nepaisant operacijos ir radioterapijos, ji mirė. Jai buvo 31 metai.

Kai Henrietta buvo Hopkinso ligoninėje, gydantis gydytojas išsiuntė biopsijos būdu gautas naviko ląsteles ištirti Hopkinso ligoninės audinių ląstelių tyrimų laboratorijos vadovui George'ui Gay. Tuo metu ląstelių kultivavimas už kūno ribų buvo tik užuomazgos, o pagrindinė problema buvo neišvengiama ląstelių mirtis – po tam tikro skaičiaus dalijimų žuvo visa ląstelių linija.

Paaiškėjo, kad ląstelės, pavadintos „HeLa“ (Henretos Lacks vardo ir pavardės santrumpa), dauginosi daug greičiau nei ląstelės iš normalių audinių. Be to, piktybinė transformacija šias ląsteles pavertė nemirtingomis – jų augimo slopinimo programa buvo išjungta po tam tikro padalijimų skaičiaus. In vitro taip niekada nebuvo nutikę su jokiomis kitomis ląstelėmis. Tai atvėrė precedento neturinčias perspektyvas biologijoje.

Iš tiesų, niekada iki šiol mokslininkai negalėjo laikyti visiškai patikimais rezultatų, gautų naudojant ląstelių kultūras: visi eksperimentai buvo atlikti su nevienalytėmis ląstelių linijomis, kurios galiausiai mirė – kartais net nespėjus gauti jokių rezultatų. Ir tada mokslininkai tapo pirmosios stabilios ir net amžinos (!) ląstelių linijos, adekvačiai imituojančios kūno savybes, savininkais. Ir kai buvo nustatyta, kad HeLa ląstelės gali išgyventi net siunčiant paštu, Gay išsiuntė jas savo kolegoms visoje šalyje. Labai greitai HeLa ląstelių paklausa išaugo ir jos buvo atkartotos laboratorijose visame pasaulyje. Jie tapo pirmąja „šablono“ ląstelių linija.

Taip atsitiko, kad Henrietta mirė tą pačią dieną, kai George'as Gay'us kalbėjo prieš televizijos kameras, rankose laikydamas mėgintuvėlį su savo ląstelėmis. Jis sakė, kad prasidėjo naujų vaistų atradimo ir biomedicininių tyrimų perspektyvų era.

Kodėl jos ląstelės tokios svarbios?

Ir jis buvo teisus. Ląstelių linija, identiška visose pasaulio laboratorijose, leido greitai gauti ir savarankiškai patvirtinti vis daugiau naujų duomenų. Galime drąsiai teigti, kad milžinišką molekulinės biologijos šuolį praėjusio amžiaus pabaigoje lėmė gebėjimas auginti ląsteles in vitro. Henrietta Lacks ląstelės buvo pirmosios nemirtingos žmogaus ląstelės, kurios kada nors buvo auginamos dirbtinėje auginimo terpėje. HeLa išmokė tyrėjus kultivuoti šimtus kitų vėžio ląstelių linijų. Ir nors viduje pastaraisiais metais prioritetas šioje srityje yra perėjimas prie normalių audinių ląstelių ir indukuotų pluripotentinių kamieninių ląstelių kultūrų (japonų mokslininkas Shinya Yamanaka gavo 2012 m. Nobelio fiziologijos ir medicinos premiją už metodo, skirto suaugusio organizmo ląstelėms grąžinti į embrioninę būseną, atradimą), tačiau vėžio ląstelės išlieka visuotinai priimtu biomedicininių tyrimų standartu. Pagrindinis HeLa privalumas yra jos nesustabdomas augimas ant paprastos maistinės terpės, kuri leidžia atlikti didelio masto tyrimus minimaliomis sąnaudomis.

Nuo Henriettos Lacks mirties jos naviko ląstelės buvo nuolat naudojamos tyrimams molekuliniai modeliai plėtra įvairių ligų, įskaitant vėžį ir AIDS, ištirti radiacijos ir toksinių medžiagų poveikį, sudaryti genetinius žemėlapius ir atlikti daugybę kitų mokslinių užduočių. Biomedicinos pasaulyje HeLa ląstelės išgarsėjo kaip laboratorinės žiurkės ir Petri lėkštelės. 1960 m. gruodį HeLa ląstelės pirmosios išskrido į kosmosą sovietiniu palydovu. Net ir šiandien sovietų genetikų kosmose atliktų eksperimentų mastas yra nuostabus. Rezultatai parodė, kad HeLa gerai veikia ne tik antžeminėmis sąlygomis, bet ir esant nulinei gravitacijai.

Be HeLa ląstelių Jono Salko sukurtos poliomielito vakcinos sukūrimas būtų buvęs neįmanomas. Beje, Salkas buvo taip įsitikinęs gautos vakcinos (susilpnėjusio poliomielito viruso) saugumu, kad, norėdamas įrodyti savo vaisto patikimumą, vakciną suleido sau, žmonai ir trims vaikams.

Nuo tada HeLa taip pat buvo naudojamas klonavimui (preliminarūs transplantacijos eksperimentai ląstelių branduoliai prieš klonuojant garsiąją avelę Dolly, buvo atliktas HeLa), dirbtinio apvaisinimo metodų kūrimas ir tūkstančiai kitų tyrimų (kai kurie iš jų išvardyti lentelėje).

Be mokslo...

Pačios Henrietos Lacks asmenybė ilgam laikui nebuvo reklamuojamas. Daktarui Gėjui, žinoma, HeLa ląstelių kilmė nebuvo paslaptis, tačiau jis tikėjo, kad konfidencialumas šiuo klausimu yra prioritetas, ir ilgus metus Lacksų šeima nežinojo, kad Henrietos ląstelės išgarsėjo visame pasaulyje. Paslaptis buvo atskleista tik po daktaro Gėjaus mirties 1970 m.

Prisiminkime, kad sterilumo standartai ir darbo su ląstelių linijomis technikos tuo metu tik atsirado, o kai kurios klaidos išryškėjo tik po metų. Taigi, kalbant apie HeLa ląsteles, po 25 metų mokslininkai nustatė, kad daugelis tyrimams naudojamų ląstelių kultūrų yra kilę iš kitų audinių tipų, įskaitant krūties vėžio ląsteles ir prostatos liaukos, pasirodė užkrėstas agresyvesnėmis ir atkaklesnėmis HeLa ląstelėmis. Paaiškėjo, kad HeLa gali keliauti su dulkių dalelėmis ore arba ant nepakankamai nuplautų rankų ir įsitvirtinti kitų ląstelių kultūrose. Tai sukėlė didelį skandalą. Tikintis problemą išspręsti genotipo nustatymu (sekvenavimas – pilnas genomo nuskaitymas – tuo metu tai dar buvo planuota kaip grandiozinis tarptautinis projektas), viena mokslininkų grupė susekė Henrietos giminaičius ir paprašė šeimos DNR mėginių, kad galėtų nustatyti jų genus. Taip paslaptis paaiškėjo.

Beje, amerikiečiams vis dar didesnį nerimą kelia tai, kad Henrietos šeima niekada negavo kompensacijos už HeLa ląstelių naudojimą be donoro sutikimo. Šiai dienai šeima negyvena labai gerose gerovėse, labai praverstų finansinė pagalba. Tačiau visi prašymai atsitrenkia į tuščią sieną – jau seniai nėra respondentų, ir Medicinos akademija ir kiti mokslines struktūras nuspėjama, kad jie nenori diskutuoti šia tema.

2013 metų kovo 11 dieną žibalo į ugnį įpylė naujas leidinys, kuriame buvo pristatyti pilno HeLa ląstelių linijos genomo sekos nustatymo rezultatai. Vėlgi, eksperimentas buvo atliktas be Henrietos palikuonių sutikimo ir po tam tikrų etinių diskusijų pilna prieiga prieiga prie genominės informacijos buvo apribota profesionalams. Tačiau visa HeLa genomo seka yra labai svarbi tolesniam darbui, todėl ląstelių linija gali būti naudojama būsimuose genominiuose projektuose.

Tikras nemirtingumas?

Piktybinis auglys, nužudęs Henrietą, padarė jos ląsteles potencialiai nemirtingas. Ar ši moteris norėjo nemirtingumo? Ir ar ji gavo? Jei gerai pagalvoji, apima fantastiškas jausmas – gyvo žmogaus dalis, dirbtinai padauginta, ištveria milijonus bandymų, „paragauja“ visus vaistus, prieš patekdama į bandymus su gyvūnais, molekulinės biologijos specialistų nuplėšiama iki pačių pagrindų. visame pasaulyje...

Žinoma, visa tai neturi nieko bendra su „gyvenimu po gyvenimo“. Kvaila manyti, kad HeLa ląstelėse, nuolat kamuojamose nepasotinamų mokslininkų, yra bent dalelė nelaimingos jaunos moters sielos. Be to, šios ląstelės tik iš dalies gali būti laikomos žmonėmis. Kiekvienos HeLa ląstelės branduolyje yra nuo 76 iki 82 chromosomų dėl transformacijos, įvykusios piktybinio naviko proceso metu (normaliose žmogaus ląstelėse yra 46 chromosomos), ir ši poliploidija periodiškai sukelia ginčus dėl HeLa ląstelių tinkamumo kaip pavyzdžiu. žmogaus fiziologija. Net buvo pasiūlyta šias ląsteles išskirti į atskirą žmogui artimą rūšį, vadinamą Helacyton gartleri, pagerbiant šias ląsteles tyrinėjusią Stanley'į Gartlerį, tačiau šiandien apie tai rimtai nekalbama.

Tačiau mokslininkai visada atkreipia dėmesį į apribojimus, kuriuos reikia nepamiršti. Pirma, HeLa, nepaisant visų pokyčių, vis dar yra žmogaus ląstelės: visi jų genai ir biologinės molekulės atitinka žmogaus, o molekulinės sąveikos iš esmės yra identiškos sveikų ląstelių biocheminiams keliams. Antra, poliploidija daro šią liniją patogesnę genominiams tyrimams, nes vienoje ląstelėje padidėja genetinės medžiagos kiekis, o rezultatai yra aiškesni ir kontrastingesni. Trečia, platus ląstelių linijų pasiskirstymas visame pasaulyje leidžia nesunkiai pakartoti kolegų eksperimentus ir panaudoti paskelbtus duomenis kaip savo tyrimų pagrindą. Nustatę pagrindinius faktus apie HeLa modelį (ir visi prisimena, kad tai, nors ir patogus, bet tik organizmo modelis), mokslininkai bando juos pakartoti tinkamesniu būdu. modelių sistemos. Kaip matote, HeLa ir panašios ląstelės yra viso šiandieninio mokslo pagrindas. Ir, nepaisant etinių ir moralinių ginčų, šiandien noriu pagerbti šios moters atminimą, nes jos nevalingas indėlis į mediciną yra neįkainojamas: paliktos ląstelės išsaugomos ir toliau gelbsti. daugiau gyvybių nei gali padaryti bet kuris gydytojas.

Ląstelių rekordininkai

HeLa ląstelių nemirtingumas siejamas su užsikrėtimo žmogaus papilomos virusu ŽPV18 pasekmėmis. Infekcija sukėlė daugelio chromosomų triploidiją (susidarė trys kopijos vietoj įprastos poros) ir kai kurios iš jų suskilo į fragmentus. Be to, infekcija padidino daugelio reguliatorių aktyvumą ląstelių augimas, pavyzdžiui, telomerazės genai (ląstelių „mirtingumo“ reguliatorius) ir c-Myc (daugelio baltymų sintezės aktyvumo reguliatorius). Tokie unikalūs (ir atsitiktiniai) pokyčiai padarė HeLa ląsteles augimo greičio ir atsparumo rekordininkėmis net tarp kitų vėžio ląstelių linijų, kurių šiandien yra keli šimtai. Be to, atsiradę genomo pokyčiai pasirodė labai stabilūs ir laboratorinėmis sąlygomis nepakito per pastaruosius metus.

Štai skyrius iš Rebecca Skloot knygos „Nemirtingas Henrietos Lacks gyvenimas“

Netrukus po Henrietos mirties jie pradėjo kurti HeLa gamyklą – didelio masto įmonę, kuri leis kiekvieną savaitę auginti trilijonus HeLa ląstelių. Gamykla buvo pastatyta dėl vienos priežasties ir tik dėl vienos priežasties – siekiant sustabdyti poliomielitą.

1951 m. pabaigoje pasaulį apėmė didžiausia istorijoje poliomielito epidemija. Mokyklos buvo uždarytos, tėvai panikavo. Skubiai reikėjo vakcinos. 1952 m. vasarį Jonas Salkas iš Pitsburgo universiteto paskelbė, kad sukūrė pirmąją pasaulyje poliomielito vakciną, tačiau negali jos pasiūlyti vaikams, kol nebus nuodugniai išbandęs jos saugumą ir veiksmingumą. Tam reikėjo išauginti ląsteles tokiais didžiuliais pramoniniais kiekiais, kokių niekada anksčiau nebuvo pagaminta.

Nacionalinis trestas kūdikių paralyžius(NFIP) – Labdaros organizacija, kurį sukūrė prezidentas Franklinas Delano Rooseveltas, kurį patį ištiko paralyžius dėl poliomielito, rengė didžiausią poliomielito vakcinos lauko bandymą medicinos istorijoje. Planas buvo, kad Salkas paskiepytų du milijonus vaikų, o NFIP paimtų jų kraują, kad patikrintų, ar jie yra imunitetingi. Tačiau teks atlikti milijonus neutralizavimo testų, kai paskiepytų vaikų kraujo serumas sumaišomas su gyvais poliomielito virusais ir kultivuotomis ląstelėmis. Jei vakcina veikia, paskiepytų vaikų kraujo serumas turėtų blokuoti poliomielito virusą ir apsaugoti ląsteles. Priešingu atveju virusas užkrės ląsteles ir padarys žalą, kurią mokslininkai gali matyti pro mikroskopą.

Sunkumas buvo tas, kad neutralizavimo bandymuose buvo naudojamos beždžionių ląstelės, kurios mirė šios reakcijos metu. Tai buvo problema – ne todėl, kad jiems rūpėjo gyvūnai (apie tai nebuvo kalbama tada, skirtingai nei mūsų laikais), o todėl, kad beždžionės buvo brangios. Milijonai beždžionių ląstelių neutralizavimo reakcijų kainuotų milijonus dolerių, todėl NFIP pradėjo pašėlusiai ieškoti ląstelių kultūros, kuri būtų pajėgi masiškai daugintis ir kainuotų pigiau nei beždžionių ląstelės.

NFIP kreipėsi pagalbos į Guy ir kai kuriuos kitus ląstelių kultūros specialistus, ir Guy suprato, kad tai tikrai gera dovana. Dėl filantropijos NFIC kasmet gaudavo vidutiniškai 50 mln. daugumaŠią sumą jo direktorius norėjo paaukoti ląstelių augintojams, kad šie rastų būdą masiškai gaminti ląsteles, apie kurias visi svajojo daug metų.

Pasiūlymas negalėjo būti pateiktas geresniu metu: kaip pasisekė, netrukus po to, kai sulaukė NFIP skambučio, prašančio pagalbos, Guy suprato, kad Henrietos ląstelės auga kitaip nei bet kurios iki šiol sutiktos žmogaus ląstelės.

Dauguma kultūroje esančių ląstelių auga vienu sluoksniu kaip gumulas ant stiklo paviršiaus, o tai reiškia, kad erdvė greitai išsenka. Ląstelių skaičiaus didinimas reikalauja daug darbo: mokslininkai turi vėl ir vėl iškrapštyti ląsteles iš mėgintuvėlio ir paskirstyti jas į keletą naujų talpyklų, kad ląstelėms būtų suteikta naujos erdvės augti. Kaip paaiškėjo, HeLa ląstelės yra labai nepretenzingos: joms augti nereikėjo stiklinio paviršiaus, jos galėjo augti plūduriuojančios auginimo terpėje, kuri buvo nuolat maišoma „stebuklingo prietaiso“ - svarbi technologija, kurį sukūrė Guy, šiandien jis vadinamas pakabos auginimu. Tai reiškė, kad HeLa ląstelės nebuvo ribojamos erdvės, kaip visų kitų; jie galėjo dalytis tol, kol išliko auginimo terpė. Kuo didesnis indas su auginimo terpe, tuo daugiau ląstelių augo. Šis atradimas reiškė, kad jei HeLa ląstelės būtų jautrios poliomielito virusui (kai kurios ląstelės nėra jautrios), tai išspręstų masinės ląstelių gamybos problemą ir išvengtų vakcinos bandymo su milijonais beždžionių ląstelių.

Taigi 1952 m. balandžio mėn. Guy'us ir jo kolega NFIP patariamajame komitete Williamas Schereris, jaunas Minesotos universiteto doktorantas, bandė užkrėsti Henrietos ląsteles poliomielito virusu. Per kelias dienas jie išsiaiškino, kad HeLa iš tikrųjų buvo jautresnis virusui nei bet kurios kitos iki šiol kultivuotos ląstelės. Ir jie suprato, kad rado būtent tai, ko reikia NFIC.

Jie taip pat suprato, kad norint masiškai gaminti bet kokias ląsteles, jiems reikia rasti naujas būdas jų gabenimas. Guy naudotas krovinių gabenimas buvo puikus norint išsiųsti kelis buteliukus kolegoms, tačiau buvo per brangus dideliems kiekiams. Milijardai užaugintų ląstelių neduos nieko gero, jei tos ląstelės negalės būti pristatytos į reikiamą vietą. Ir mokslininkai pradėjo eksperimentuoti.

1952 m. atminimo dieną Guy'us paėmė kelis HeLa mėgintuvėlius, kuriuose buvo pakankamai auginimo terpės, kad ląstelės išliktų gyvos kelias dienas, ir įdėjo juos į skardinį indą, išklotą kamščiu ir užpildytą ledu, kad neperkaistų. Viską aprūpinęs išsamias instrukcijas priežiūros, jis nusiuntė Mariją į paštą, kad išsiųstų siuntinį su mėgintuvėliais Scherer į Minesotą. Šventės proga visi Baltimorės pašto skyriai buvo uždaryti, išskyrus centrinį biurą miesto centre. Norėdama ten patekti, Marija turėjo persėsti kelis tramvajus, bet galiausiai ji ten pateko. Taip pat ir ląstelės: po keturių dienų siuntinys atkeliavo į Mineapolį. Schereris patalpino ląsteles į inkubatorių ir pradėjo jas auginti. Pirmą kartą gyvos ląstelės sėkmingai išgyveno siunčiamos paštu.

Per ateinančius mėnesius, siekdami užtikrinti, kad ląstelės galėtų išgyventi ilgą kelionę bet kokiame klimate, Guy ir Scherer gabeno HeLa buteliukus lėktuvu, traukiniu ir sunkvežimiu visoje šalyje – iš Mineapolio į Noridžą, Niujorką ir atgal. Ląstelės mirė tik viename mėgintuvėlyje.

Kai NFIC sužinojo, kad HeLa yra jautrus poliomielito virusui ir gali būti auginamas dideliais kiekiais už mažą kainą, jis nedelsdamas sudarė susitarimą su Williamu Schereriu prižiūrėti HeLa sklaidos centro Tuskegee universitete, viename iš prestižiškiausių. šalies universitetų juodiesiems. NFIP pasirinko Tuskegee universitetą šiam projektui dėl Charleso Bynumo, fondo Negro veiklos direktoriaus. Bynum yra gamtos mokslų mokytojas ir aktyvistas pilietines teises, pirmasis šalyje juodaodis fondo direktorius, siekdamas šimtų tūkstančių dolerių finansavimo, daugybės darbo vietų ir mokymosi galimybių jauniems juodaodžiams mokslininkams norėjo įkurti centrą Tuskegee.

Per kelis mėnesius šešių juodaodžių mokslininkų ir laborantų komanda Tuskegee pastatė dar nematytą gamyklą: sienas išklojo pramoniniai plieno garų sterilizavimo autoklavai, eilėmis stovėjo didžiulės mechaniškai maišomos kultivavimo terpės talpos, pilni inkubatoriai stiklinių ląstelių kultūros buteliukų ir automatiniai dozatoriai ląstelės – aukštos, su ilgomis plonomis metalinėmis rankenėlėmis, suleidžiančiomis HeLa ląsteles į vieną mėgintuvėlį po kito. Kiekvieną savaitę Tuskegee komanda paruošdavo tūkstančius litrų auginimo terpės pagal Guy receptą, sumaišydama druskas, mineralus ir kraujo serumą, paimtą iš daugybės studentų, kareivių ir medvilnės augintojų, kurie atsiliepė į skelbimus vietiniame laikraštyje duoti kraujo už pinigus.

Keli laboratorijos technikai dirbo kaip kokybės kontrolės surinkimo linija ir kiekvieną savaitę per mikroskopus ištyrinėjo šimtus tūkstančių HeLa ląstelių kultūrų, kad užtikrintų jų gyvybingumą ir sveikatą. Kiti išsiuntė ląsteles tyrėjams visoje šalyje į 23 poliomielito vakcinų tyrimų vietas pagal tvarkaraštį.

Galiausiai Tuskegee komanda išaugo iki 35 mokslininkų ir laboratorijos technikų, kas savaitę pagamina 20 000 HeLa mėgintuvėlių – apie 6 trilijonus ląstelių. Tai buvo pati pirmoji ląstelių gamykla, kuri prasidėjo nuo vieno HeLa vamzdelio, kurį Guy išsiuntė Schereriui pirmajame bandymų pakete netrukus po Henriettos mirties.

Naudodami šias ląsteles, mokslininkai sugebėjo įrodyti Salk vakcinos veiksmingumą. Netrukus įeis Niujorko laikas Pasirodė nuotraukos, kuriose juodaodžiai moterys pasilenkia prie mikroskopų, tyrinėja ląsteles ir juodose rankose laiko HeLa mėgintuvėlius. Antraštė skelbė:

TUSKEGEE filialas PADĖKITE KOVOTI SU POLIOMIELITU
Pagrindinį vaidmenį atlieka juodaodžių mokslininkų komanda
kuriant daktaro Salko vakciną
HELA LĄSTELĖS AUGIA

Juodaodžiai mokslininkai ir laboratorijos technikai, tarp kurių daugelis buvo moterys, naudojo juodaodžių moterų ląsteles, kad išgelbėtų milijonų amerikiečių gyvybes, kurių dauguma buvo baltieji. Ir tai atsitiko tame pačiame universitete ir tuo pačiu metu, kai vyriausybės pareigūnai atliko liūdnai pagarsėjusį sifilio tyrimą.

Iš pradžių Tuskegee centras tiekė HeLa ląsteles tik laboratorijoms, kurios tyrė poliomielito vakcinas. Tačiau kai paaiškėjo, kad HeLa ląstelių užtenka visiems, jos buvo išsiųstos visiems mokslininkams, norintiems jas nusipirkti už dešimt dolerių ir oro pašto pristatymo išlaidas. Jei mokslininkai norėtų išsiaiškinti, kaip ląstelės elgtųsi tam tikroje aplinkoje, kaip jos reaguotų į tam tikrą cheminis vaistas arba kaip jie sukuria tam tikrą baltymą, jie kreipėsi į HeLa ląsteles. Nors jie buvo vėžiniai, jie turėjo visas pagrindines normalių ląstelių savybes: gamino baltymus ir bendravo tarpusavyje kaip normalios ląstelės, dalijasi ir gamino energiją, transportavo genetinę medžiagą ir reguliavo šį procesą, buvo jautrūs infekcijoms, todėl jos buvo optimalios. įrankis viskam, kas įmanoma, įskaitant bakterijas, hormonus, baltymus ir ypač virusus, sintezuoti ir tirti.

Virusai dauginasi švirkščiant gyva ląstelė jų genetinės medžiagos dalelės. Ląstelė kardinaliai pakeičia savo programą ir vietoj savęs pradeda daugintis virusą. Kalbant apie virusų auginimą, – kaip ir daugeliu kitų atvejų – dėl piktybinio HeLa pobūdžio jie tik dar labiau naudingi. HeLa ląstelės augo daug greičiau nei įprastos ląstelės, todėl greičiau davė rezultatų. HeLa ląstelės buvo darbinis arkliukas – atsparios, nebrangios ir visur esančios.

Laikas buvo tobulas. Penktojo dešimtmečio pradžioje mokslininkai tik pradėjo suprasti virusų prigimtį, o kai visos šalies laboratorijose pasirodė Henrietta ląstelės, mokslininkai pradėjo jas užkrėsti visokiais virusais – herpesu, tymais, kiaulytėmis, vėjaraupiais, arklių encefalitu. kaip virusas pateko į ląsteles, jose dauginasi ir plinta.

Henrietos ląstelės padėjo pamatus virusologijai, tačiau tai buvo tik pradžia. Pirmaisiais metais po Henrietos mirties, gavę pirmuosius mėgintuvėlius su jos ląstelėmis, mokslininkai visame pasaulyje sugebėjo padaryti keletą svarbių mokslinių atradimų. Pirma, komanda naudojo HeLa, kad sukurtų metodus, kaip užšaldyti ląsteles jų nepažeidžiant ar nepakeičiant. Šių metodų dėka ląstelės buvo pradėtos gabenti po pasaulį patikrintu ir standartizuotu būdu, kuris buvo naudojamas šaldytoms gabenti. maisto produktai ir sušaldyta sperma gyvulininkystei. Tai taip pat reiškė, kad mokslininkai galėjo išsaugoti ląsteles tarp eksperimentų, nesijaudindami dėl jų mitybos ir sterilumo. Tačiau labiausiai mokslininkus džiugino tai, kad užšaldymas leido „sutvarkyti“ ląsteles pačiose skirtingose būsenose.

Ląstelės užšaldymas buvo panašus į pauzės mygtuko paspaudimą: dalijimasis, medžiagų apykaita ir visi kiti procesai sustojo ir atsinaujino po atšildymo, tarsi būtum tiesiog paspaudęs starto mygtuką. Dabar mokslininkai gali pristabdyti ląstelių vystymąsi bet kokiu dažniu viso eksperimento metu, kad palygintų tam tikrų ląstelių reakciją į vaistinis preparatas per vieną, dvi ar šešias savaites. Jie galėjo stebėti tų pačių ląstelių būklę skirtingi laikotarpiai plėtra: mokslininkai tikėjosi pamatyti, kada normali kultūroje auganti ląstelė tampa piktybine – toks reiškinys vadinamas spontaniška transformacija.

Užšaldymas buvo pirmasis iš nuostabių patobulinimų, kuriuos HeLa suteikė audinių kultūrai, sąraše. Dar vienu proveržiu galima laikyti ląstelių auginimo proceso standartizavimą – sritį, kurioje iki tol buvo visiška sumaištis. Guy ir jo kolegos skundėsi, kad jie praleido per daug laiko ruošdami auginimo terpę ir palaikydami ląsteles gyvas. Tačiau pagrindinis jų rūpestis buvo tas, kad kadangi visi naudojo skirtingus ingredientus, kad sukurtų auginimo terpę, skirtingi receptai, skirtingų ląstelių ir skirtingos technikos ir mažai kas žinojo apie savo kolegų metodus, buvo sunku arba beveik neįmanoma pakartoti kažkieno atliktą eksperimentą. O kartojimas yra būtina mokslo dalis: atradimas nelaikomas galiojančiu, nebent kiti gali jį pakartoti ir gauti tuos pačius rezultatus. Guy ir kiti mokslininkai baiminosi, kad be metodų ir medžiagų standartizacijos audinių kultūros sritis sustings.

Ilgą laiką mokslininkai manė, kad žmogaus ląstelėse yra keturiasdešimt aštuonios chromosomos – ląstelės viduje esančios DNR grandinės, kuriose yra visos mūsų genetinė informacija. Tačiau chromosomos sulipo ir jų nebuvo galima tiksliai suskaičiuoti. 1953 m. Teksaso genetikas klaidingai sumaišė netinkamą skystį su HeLa ir kai kuriomis kitomis ląstelėmis. Ši nelaimė pasirodė laiminga. Ląstelėse esančios chromosomos išsipūtė ir atsiskyrė viena nuo kitos, ir pirmą kartą mokslininkams pavyko į kiekvieną iš jų pažvelgti detaliau. Šis atsitiktinis atradimas buvo pirmasis iš daugybės atradimų, leidžiančių dviem tyrėjams iš Ispanijos ir Švedijos atrasti, kad normalioje žmogaus ląstelėje yra keturiasdešimt šešios chromosomos.

Dabar, žinant, kiek chromosomų privalo turėti asmenį, mokslininkai galėtų pasakyti, kad kažkas jų turi daugiau ar mažiau, ir panaudoti šią informaciją diagnozei nustatyti genetinės ligos. Gana greitai viso pasaulio mokslininkai pradėjo nustatyti chromosomų anomalijas. Taigi buvo nustatyta, kad Dauno sindromu sergantys pacientai turėjo papildoma chromosoma dvidešimt pirmoje poroje, kenčiančių nuo Klinefelterio sindromo, buvo perteklius lytis x chromosoma, o pacientams, sergantiems Shereshevsky-Turner sindromu, šios chromosomos nebuvo arba ji buvo sugedusi.

Dėl visų šių naujų pokyčių HeLa ląstelių paklausa išaugo, o Tuskegee centras nebepajėgė jos patenkinti. Įmonės Microbiological Associates savininkas – kariškis Samuelis Reederis – nesuprato mokslo, tačiau jo verslo partneris Monroe Vincentas pats buvo tyrinėtojas ir suprato, kokia didelė potenciali ląstelių rinka. Ląstelių reikėjo daugeliui mokslininkų, o nedaugelis iš jų turėjo laiko ar sugebėjo patys jų užsiauginti pakankamais kiekiais. Tyrėjai norėjo tiesiog nusipirkti elementų, todėl Reederis ir Vincentas nusprendė panaudoti HeLa kaip „trampliną“, kad būtų paleistas pirmasis pramoninis komercinis elementų tiekimo centras.

Viskas prasidėjo nuo elementų gamyklos – kaip ją pavadino Reederis. Betesdoje, Merilando valstijoje, viduryje erdvaus sandėlio, kuris kadaise buvo Fritos traškučių gamykla, jis pastatė stiklu uždarytą patalpą ir įrengė judančią konvejerio juostą su šimtais įmontuotų mėgintuvėlių stelažų. Už stiklinio kambario viskas buvo sutvarkyta beveik kaip Tuskegee - didžiulės talpos su kultūrine terpe, tik dideli dydžiai. Kai narvai buvo paruošti gabenimui, suskambo garsus skambutis ir visi gamyklos darbuotojai, įskaitant pašto skyriaus darbuotojus, nutraukdavo tai, ką darė, kruopščiai nusiprausdavo sterilizacijos patalpoje, apsivilkdavo chalatą ir kepurę ir išsirikiuodavo prie konvejerio juosta. Vieni vamzdelius užpildydavo, kiti užkimšdavo guminiais kamščiais, užsandarindavo arba patalpindavo į nešiojamąjį inkubatorių, kur būdavo laikomi tol, kol buvo supakuoti siuntimui.

Tarp didžiausių Microbiological Associates klientų yra tokios laboratorijos kaip Nacionalinis institutas sveikatos priežiūros srityje, jie nuolat užsakydavo milijonus HeLa ląstelių pagal nustatytą grafiką. Tačiau mokslininkai bet kurioje pasaulio vietoje galėtų pateikti užsakymą, sumokėti mažiau nei penkiasdešimt dolerių, o „Microbiological Associates“ iš karto atsiųstų jiems HeLa ląstelių buteliukus. Skaitytojas sudarė sutartį su keliais didžiosios oro linijos, todėl kad ir iš kur gautas užsakymas, kitu skrydžiu kurjeris išsiuntė celes, jos buvo paimtos oro uoste ir taksi pristatytos į laboratorijas. Taip žingsnis po žingsnio gimė kelių milijardų dolerių vertės žmogaus biomedžiagų pardavimo pramonė.

Henrietos ląstelės negalėjo sugrąžinti moterų kaklo jaunystės, tačiau kosmetinės ir farmacijos įmonės Europa ir JAV pradėjo juos naudoti vietoj laboratorinių gyvūnų, kad išbandytų naujus produktus ir vaistus, kurie sukėlė ląstelių sunaikinimą arba žalą. Mokslininkai perpjovė HeLa ląsteles per pusę ir įrodė, kad ląstelės galėjo gyventi po to, kai buvo pašalintas branduolys, jie panaudojo jas kurdami metodus, kaip į ląstelę įšvirkšti medžiagas jos nežudant. HeLa buvo naudojamas suprasti steroidų, chemoterapinių vaistų, hormonų, vitaminų ir aplinkos streso poveikį; jie buvo užsikrėtę tuberkulioze, salmonelėmis ir bakterijomis, sukeliančiomis makšties uždegimą.

1953 m., JAV vyriausybės prašymu, Guy'us pasiėmė Henrietos kameras Tolimieji Rytai tirti hemoraginę karštligę, kuri nužudė Amerikos kareiviai. Jis suleido HeLa žiurkėms ir pamatė, ar jos neserga vėžiu. Tačiau dažniausiai jis bandė pereiti nuo HeLa prie augančių normalių ir vėžinių ląstelių iš to paties paciento, kad galėtų jas palyginti. Jis negalėjo išvengti, atrodo, nesibaigiančių kitų mokslininkų klausimų apie HeLa ir ląstelių kultūrą. Kiekvieną savaitę mokslininkai ne kartą lankydavosi jo laboratorijoje su prašymais išmokyti juos šios technikos, o jam dažnai tekdavo keliauti po pasaulį, padedant atlikti ląstelių dauginimosi darbus.

Daugelis Guy kolegų reikalavo, kad jis paskelbtų savo tyrimus ir gautų nusipelno pripažinimo, tačiau jis visada teisinosi, kad yra užimtas. Visą naktį dirbo namuose. Jis vėluodavo parengti dotacijos dokumentus, dažnai užtrukdavo mėnesius atsakyti į laiškus, o kartą tris mėnesius mokėjo atlyginimą mirusiam darbuotojui, kol kas nepastebėjo. Merė ir Margaret jau metus kankinosi, kad Džordžas paskelbtų ką nors apie HeLa auginimą; jis baigė parašyti trumpą pastraipą konferencijai. Po to pati Margaret vietoj jo parašė apie jo darbą ir siekė publikacijos.

Iki šeštojo dešimtmečio vidurio daugelis mokslininkų dirbo su ląstelių kultūromis, o Guy buvo pavargęs. Jis rašė draugams ir kolegoms: „Kas nors turėtų sugalvoti, kaip pavadinti tai, kas dabar vyksta, pasakyti: „Pasaulis išprotėjo dėl šio audinio augimo ir jo galimybių“. Tikiuosi, kad bent dalis šių audinių kultūrų plepėjimo yra pagrįsti ir kad žmonėms tai bus naudinga... ir aš tikrai noriu, kad ažiotažas šiek tiek nurimtų...“

Vaikiną suerzino ažiotažas apie HeLa. Juk buvo ir kitų ląstelių, tarp jų ir tas, kurias jis augino pats: A.Fi. ir D-1 Re, pavadinti pacientų, iš kurių buvo paimtas pradinis mėginys, vardu. Guy nuolat siūlė jas mokslininkams, tačiau šias ląsteles buvo sunkiau auginti, todėl jos niekada nebuvo tokios populiarios kaip Henrietos ląstelės. Guy nebeplatino HeLa, nes įmonės perėmė užduotį, tačiau jam nepatiko, kad HeLa auginimas visiškai nekontroliuojamas.

Nuo pat Tuskegee gamyklos atidarymo Guy'us siunčia laiškus mokslininkams, bandantiems apriboti HeLa ląstelių naudojimą. Kartą jis skundėsi laiške savo senam draugui Charlesui Pomerat, kad visi aplinkiniai, įskaitant Pomerato laboratorijos narius, naudojo HeLa tyrimams, kuriuos Guy'us yra „labesnis“, ir jau buvo kai ką padaręs, bet dar to nepadarė. paskelbė rezultatus.. Poumret atsakydamas rašė:

Kalbant apie jūsų... nepritarimą plačiai paplitusiam HeLa padermės tyrimui, aš nesuprantu, kaip galite tikėtis sulėtinti procesą, nes jūs pats išplatinote šią padermę taip plačiai, kad dabar ją galima įsigyti už pinigus. Tai beveik tas pats, kas prašyti žmonių nedaryti eksperimentų su auksiniais žiurkėnais!.. Suprantu, kad tik jūsų gerumo dėka HeLa ląstelės tapo viešai prieinamos. Todėl iš tikrųjų, kodėl dabar manote, kad kiekvienas nori pagrobti gabalėlį sau?

Poumratas manė, kad Guy turėjo baigti savo HeLa tyrimą prieš „išleisdamas“. plačioji visuomenė, nes šiai kultūrai tapus visuotine moksline nuosavybe.

Tačiau Guy to nepadarė. Kai tik HeLa ląstelės tapo „visuotine moksline nuosavybe“, žmonės pradėjo domėtis, kas yra jų donoras.

Originalus straipsnis yra svetainėje InfoGlaz.rf Nuoroda į straipsnį, iš kurio buvo padaryta ši kopija -

MASKVA, rugpjūčio 7 d. – RIA Novosti.Žurnale „Nature“ paskelbtame straipsnyje teigiama, kad „nemirtųjų“ HeLa vėžio ląstelių genomo iššifravimas, kurį mokslininkai naudoja įvairioms ligoms tirti ir vaistams tirti, sukėlė skandalą, kai tyrėjai paskelbė dekodavimą viešoje erdvėje. .

Ši istorija gali lemti pokyčius Amerikos teisės aktuose ir sugriežtinti sąlygas žmogaus biologiniams audiniams naudoti moksliniuose tyrimuose, mano publikacijos autoriai.

Nemirtingos ląstelės

1951 m. Johns Hopkins ligoninės Baltimorėje, Merilando valstijoje, JAV, gydytojai paėmė auglio mėginį iš afroamerikietės Henrietos Lacks, sergančios gimdos kaklelio vėžiu. Lacks mirė nuo vėžio, o jos ląstelėse atsirado pirmoji „nemirtinga“ žmogaus ląstelių linija, žinoma kaip HeLa. Iki tol visi bandymai auginti žmogaus ląsteles kultūroje baigdavosi jų mirtimi, tačiau HeLa gyvuoja iki šiol.

Šios ląstelės tapo „bandymo poligonu“ daugeliui tyrimų visame pasaulyje, kurie prasidėjo nuo poliomielito vakcinos bandymų. Jų pagalba tiriamas vėžys, AIDS ir daugelis kitų ligų, taip pat radiacijos ir toksinių medžiagų poveikis žmogaus ląstelėms. 1960 metais sovietiniu palydovu HeLa pakilo į kosmosą. Dabar apie juos paminėta maždaug 74 tūkstančiuose mokslinių straipsnių.

Hela genomo dekodavimas

2013 metais dvi mokslininkų grupės iššifravo „nemirtingų“ ląstelių genomą. Pirmieji tai padarė vokiečių mokslininkai, vadovaujami Larso Steinmetzo iš Europos molekulinės biologijos laboratorijos Heidelberge (Vokietija). Išanalizavę duomenis, jie išsiaiškino, kad HeLa genomas gerokai skiriasi nuo įprastų žmogaus ląstelių genomo: jose daug mutacijų, papildomų genų kopijų ir persitvarkymų. Tai iš dalies paaiškinama tuo, kad HeLa ląstelės yra vėžinės, o kai kurie pokyčiai susikaupė daugelį metų auginant laboratorinėmis sąlygomis.

JAV Aukščiausiasis Teismas uždraudė patentuoti žmogaus genomąNatūraliai atsiradusi DNR yra „gamtos produktas ir negali būti patentuota, nes buvo izoliuota“, nurodė teismas.

Tada mokslinė grupė iš Vašingtono universiteto Sietle (JAV), vadovaujama Jay Shendure'o, taip pat iššifravo HeLa genomą ir rado priežastį, kodėl Lacksui išsivystė vėžys. Jie tyrinėjo žmogaus papilomos viruso genų įtraukimą į HeLa genomą. Šis virusas pats turi aibę genų, kurie prisideda prie vėžio išsivystymo, be to, jis yra įterptas šalia onkogeno, kurio mutacijos lemia vėžinių navikų vystymąsi. Mokslininkai mano, kad papilomos viruso genų artumas prie onkogeno buvo priežastis, dėl kurios Lacks išsivystė labai agresyvi vėžio forma.

„Tai tikriausiai yra pats blogiausias scenarijus, kaip papilomos virusas galėjo patekti į jos genomą“, – aiškino tyrimo bendraautorius Andrew Adey iš Vašingtono universiteto.

Tyrimas be leidimo

XX amžiaus viduryje mokslininkams nereikėjo Henrietos ar jos giminaičių leidimo naudoti ląsteles tyrimuose. Todėl ilgą laiką Lackų šeimos nariai neįtarė, kokį vaidmenį mokslo raidoje vaidina Henrietos ląstelės. Tačiau sužinoję apie HeLa ląstelių panaudojimą tyrimuose, jos artimieji pasipiktino, kad visa tai vyksta jiems nežinant.

Ši tema gavo naują plėtros etapą 2012 m. kovo mėn., kai Steinmetzas ir jo kolegos paskelbė HeLa ląstelių genomo nuorašą mokslo bendruomenei prieinamose duomenų bazėse.

Paprastų žmonių genomų iššifravimo rezultatai negali būti skelbiami kartu su jų asmeniniais duomenimis. Tačiau HeLa atveju mokslininkai nepažeidė jokių įstatymų ir neįžvelgė tame nieko smerktino: šios ląstelės jau seniai tapo įprastu tyrimų objektu. Tačiau Lackų šeima pasipiktino. Nors HeLa ląstelės skiriasi nuo sveikų žmogaus ląstelių, jos gali atskleisti kai kuriuos šeimos paveldėtus bruožus. Genomo seka buvo pašalinta iš duomenų bazių, tačiau tai neišsprendė problemos.

Shendur grupės atlikto HeLa ląstelių genomo tyrimo rezultatai buvo priimti publikuoti žurnale Nature. Tai reiškia privalomą tyrimų duomenų publikavimą. HeLa genomo dekodavimo konfidencialumo problema vėl tapo aktuali.

Norėdami rasti išeitį iš šios situacijos, JAV nacionalinio sveikatos instituto direktorius Francisas Collinsas ir direktoriaus pavaduotoja Kathy Hudson susitiko su Lacksų šeimos atstovais. Kartu jie nusprendė paskelbti HeLa genomo nuorašą, apribodami prieigą prie jo. Mokslininkai, norintys pamatyti šiuos duomenis, turės kreiptis į Nacionalinius sveikatos institutus, kur jų prašymas bus peržiūrėtas, įskaitant ir Lackų šeimos atstovus. Tokiu būdu Laxes žinos, kas ir kokiais tikslais naudoja šiuos duomenis bei galės nustatyti jų naudojimo sąlygas. Shendur tyrimas buvo pirmasis, kuris buvo paskelbtas su Laxeso sutikimu.

Žinoma, išlieka galimybė rekonstruoti HeLa genomą naudojant duomenis, paskelbtus per daugelį metų trukusių ląstelių tyrimų, arba dar kartą iššifruoti ir vėl įdėti į internetą. JAV nacionaliniai sveikatos institutai negalės daryti įtakos tiems tyrėjams, kurių darbo nefinansuoja, rašo instituto vadovai tame pačiame „Nature“ numeryje, kuriame buvo publikuotas Shendur tyrimas. Tačiau jie paragino mokslo bendruomenę gerbti Lacksų šeimos teises.

Teisės aktų pakeitimai

Šis atvejis yra unikalus, pabrėžia Nacionalinių sveikatos institutų vadovybė, todėl svarstomas individualiai. Tačiau jis atkreipė visuomenės dėmesį į sąlygas, kuriomis biologiniai mėginiai naudojami moksliniams tyrimams.

Dabartiniai JAV įstatymai leidžia gauti pilną žmogaus genomo nuorašą iš tokio mėginio be jo žinios. Vienintelis apribojimas yra tai, kad pavyzdys turi būti anoniminis. Tačiau kompiuterinio duomenų apdorojimo amžiuje tokia apsauga yra labai sąlyginė, pripažįsta Nacionalinio sveikatos instituto vadovybė.

„Be to, mokslininkų ir tyrimo dalyvių santykiai vystosi: prašant leidimo pabrėžiama, kad dalyviai yra (mokslininkų) partneriai, o ne tik tyrimo objektas“, – rašo Collinsas ir Hudsonas.

Dabar Nacionalinių sveikatos institutų vadovybė rengia pasiūlymus dėl Amerikos įstatymų pataisų. Jei šie pakeitimai bus priimti, mokslininkai turės gauti biologinio audinio „donorų“ leidimą naudoti medžiagą, nepaisant tyrimo anonimiškumo.

Biomedicininiams tyrimams ir naujų gydymo būdų kūrimui dažnai naudojamos laboratorijoje užaugintos žmogaus ląstelių kultūros. Tarp daugelio ląstelių linijų viena žinomiausių yra HeLa – gimdos endotelio ląstelės. Šios ląstelės, imituojančios supaprastintą „vyrą“. laboratoriniai tyrimai, yra „amžini“ – juos galima dalyti be galo, ištverti dešimtmečius šaldiklyje ir skirstyti į dalis skirtingomis proporcijomis. Jų paviršiuje yra gana universalus receptorių rinkinys, leidžiantis jais tirti įvairių citokinų veikimą; jie yra labai nepretenzingi auginant; Jie labai gerai toleruoja šaldymą ir konservavimą. Šios ląstelės visiškai netikėtai atsidūrė dideliame moksle. Jie buvo paimti iš moters, vardu Henrietta Lacks, kuri netrukus mirė. Pažvelkime į visą istoriją atidžiau.

Henrietta Lacks

1 pav. Henrietta Lacks su vyru Davidu.

Henrietta Lacks buvo graži juodaodė amerikietė. Ji gyveno mažame Turnerio miestelyje Pietų Virdžinijoje su vyru ir penkiais vaikais. 1951 m. vasario 1 d. Henrietta Lacks nuvyko į Johns Hopkins ligoninę, nes buvo susirūpinusi dėl keistų išskyrų, kurias ji periodiškai aptikdavo ant apatinių. Medikų diagnozė buvo baisi ir negailestinga – gimdos kaklelio vėžys. Po aštuonių mėnesių, nepaisant operacijos ir radiacijos poveikis, ji mirė. Jai buvo 31 metai.

Kai Henrietta buvo Hopkinse, gydantis gydytojas nusiuntė jos auglį (gimdos kaklelio biopsiją) ištirti George'ui Gay'ui ( Džordžas Gejus) – Hopkinso ligoninės audinių ląstelių tyrimų laboratorijos vadovas. Prisiminkime, kad tuo metu ląstelių kultivavimas už kūno ribų buvo tik užuomazgos, o pagrindinė problema buvo iš anksto nulemta ląstelių mirtis – po tam tikro skaičiaus dalijimų žuvo visa ląstelių linija.

Paaiškėjo, kad ląstelės, pavadintos „HeLa“ (Henretos Laks vardo ir pavardės akronimas), dauginosi dvigubai greičiau nei ląstelės iš normalių audinių. To niekada nebuvo nutikę su jokiomis kitomis ląstelėmis. in vitro. Be to, transformacija šias ląsteles pavertė nemirtingomis – jų augimo slopinimo programa buvo išjungta po tam tikro padalijimų skaičiaus. Tai atvėrė precedento neturinčias perspektyvas biologijoje.

Iš tiesų, niekada anksčiau mokslininkai negalėjo laikyti ląstelių kultūrų rezultatų tokiais patikimais: anksčiau visi eksperimentai buvo atliekami su nevienalytėmis ląstelių linijomis, kurios ilgainiui mirė – kartais dar nespėjus gauti jokių rezultatų. Ir tada mokslininkai gavo pirmąjį stabilų ir lygų amžinas(!) ląstelių linija, kuri gana adekvačiai imituoja organizmo esmę. Ir kai buvo nustatyta, kad HeLa ląstelės gali išgyventi net siunčiant paštu, Gay išsiuntė jas savo kolegoms visoje šalyje. Labai greitai HeLa ląstelių paklausa išaugo ir jos buvo atkartotos laboratorijose visame pasaulyje. Jie tapo pirmąja „šablono“ ląstelių linija.

Taip atsitiko, kad Henrietta mirė tą pačią dieną, kai George'as Gay'us stovėjo prieš televizijos kameras, rankose laikydamas mėgintuvėlį su savo ląstelėmis ir paskelbė, kad prasidėjo nauja medicinos tyrimų era – naujų perspektyvų era. vaistų paieška ir gyvenimo studijos.

Kodėl jos ląstelės tokios svarbios?

Be HeLa ląstelių Jono Salko sukurtos poliomielito vakcinos sukūrimas būtų buvęs neįmanomas. Jonas Salkas). Beje, Salkas buvo taip įsitikinęs gautos vakcinos (susilpninto poliomielito viruso) saugumu, kad, norėdamas įrodyti savo vaisto patikimumą, pirmiausia suleido vakciną sau, žmonai ir trims vaikams.

Nuo Henriettos Lacks mirties jos auglio ląstelės buvo nuolat naudojamos tiriant ligas, tokias kaip vėžys, AIDS, tiriant radiacijos ir toksinių medžiagų poveikį, rengiant genetinius žemėlapius ir daugybei kitų mokslinių užduočių. Biomedicinos pasaulyje HeLa ląstelės tapo tokios pat žinomos kaip laboratorinės žiurkės ir Petri lėkštelės. 1960 m. gruodį HeLa ląstelės pirmosios išskrido į kosmosą sovietiniu palydovu. Beje, ir šiandien sovietų genetikų kosmose atliktų eksperimentų mastas yra nuostabus (žr. šoninę juostą).

Rezultatai parodė, kad HeLa gerai veikia ne tik antžeminėmis sąlygomis, bet ir esant nulinei gravitacijai. Nuo tada HeLa buvo naudojamas klonavimui (prie HeLa buvo atlikti preliminarūs branduolio perkėlimo eksperimentai prieš klonuojant garsiąją avelę Dolly), ir genetinių žemėlapių sudarymui, ir dirbtinio apvaisinimo testavimui bei tūkstančiams kitų tyrimų (žr. 2 pav.). .

Kosminė genetika SSRS

Trečiajame erdvėlaivyje-palydove (1960 m. gruodžio 1 d.) į skrydį išskrido dar daugiau gyvų objektų: du šunys - Bitė ir Mushka, du jūrų kiaulytės, dvi baltos laboratorinės žiurkės, 14 juodųjų C57 linijos pelių, septynios hibridinės pelės iš SBA ir C57 pelės ir penkios baltosios pelės. Ten taip pat buvo dedamos šešios kolbos su labai kintamomis ir septynios kolbos su mažai kintančiomis Drosophila linijomis, taip pat šešios kolbos su hibridais. Be to, dvi kolbos su muselėmis buvo padengtos papildoma apsauga - 5 g/cm 2 storio švino sluoksniu. Be to, laive buvo žirnių, kviečių, kukurūzų, grikių ir fava pupelių sėklos. Specialiame dėkle skraidė svogūnų ir nigelų daigai. Laive buvo keli mėgintuvėliai su aktinomicetais, ampulės su žmogaus audinių kultūra termostate ir išorėje bei šeši mėgintuvėliai su chlorela skystoje terpėje. Ebonito kasetėse buvo sandarios ampulės su Escherichia coli bakterijų kultūra ir dviejų rūšių fagais - T3 ir T4. Specialiuose prietaisuose buvo HeLa ląstelių kultūra, žmogaus plaučių amniono audinys, fibroblastai, triušio kaulų čiulpų ląstelės ir talpykla su varlių kiaušinėliais ir sperma. Taip pat buvo patalpinti įvairių padermių tabako mozaikos virusai ir gripo virusas.

Iš N. Delaunay straipsnio „Kosmoso genetikos ištakose“ („Mokslas ir gyvenimas“, 2008 m. Nr. 4).

Be mokslo...

3 pav. HeLa ląstelės po skenuojančiu mikroskopu klaidingomis spalvomis.

Steve'as Gschmeissneris/Science Photo Library

Pačios Henriettos Lacks tapatybė ilgą laiką nebuvo reklamuojama. Daktaras Gay, žinoma, žinojo apie HeLa ląstelių kilmę, tačiau jis manė, kad konfidencialumas šiuo klausimu yra prioritetas, ir daugelį metų Lacks šeima nežinojo, kad būtent jos ląstelės išgarsėjo visame pasaulyje. Po daktaro Gėjaus mirties 1970 m. paslaptis buvo atskleista. Tai atsitiko taip. Prisiminkime, kad darbo su ląstelių linijomis sterilumo ir technikos standartai tik atsirado, o kai kurios klaidos išryškėjo tik po metų. Taigi, kalbant apie HeLa ląsteles – po 25 metų mokslininkai nustatė, kad daugelis ląstelių kultūrų, kilusių iš kitų tipų audinių, įskaitant krūties ir prostatos ląsteles, buvo užkrėstos agresyvesnėmis ir atkaklesnėmis HeLa ląstelėmis. Paaiškėjo, kad HeLa gali keliauti su dulkių dalelėmis ore arba ant nepakankamai nuplautų rankų ir įsitvirtinti kitų ląstelių kultūrose. Tai sukėlė didelį skandalą. Tikėdamiesi išspręsti problemą genotipų nustatymo būdu (genomo sekos nustatymas, atminkite, dar nebuvo išrastas), viena mokslininkų grupė susekė Henrietos giminaičius ir paprašė šeimos DNR mėginių, kad būtų sukurtas genų žemėlapis. Taip paslaptis paaiškėjo.

Beje, dabar amerikiečiai labiau nerimauja dėl to, kad Henrietos šeima negavo kompensacijos už HeLa ląstelių naudojimą be donoro sutikimo. Be to, iki šiol šeima negyvena labai geros gerovės sąlygomis, o finansinė pagalba būtų labai naudinga. Bet visi prašymai atsitrenkia į tuščią sieną – jau seniai nėra respondentų, o Medicinos akademija ir kitos mokslo struktūros nenori tęsti pokalbio...

Tikras nemirtingumas?

Piktybinis auglys, nužudęs Henrietą, padarė jos ląsteles potencialiai nemirtingas. Ar ši moteris norėjo nemirtingumo? Ir ar ji gavo? Palyginus pirmąją ir paskutinę šio straipsnio nuotraukas, atsiranda jausmas, kaip mokslinės fantastikos romane – gyvo žmogaus dalis, dirbtinai padauginta, ištveria milijonus išbandymų, „paragauja“ visų vaistų, kol patenka į vaistinė, yra susierzinusi iki paskutinio, kad visame pasaulyje yra fundamentalių molekulinių biologų...

Žinoma, visa tai neturi nieko bendra su „gyvenimu po gyvenimo“. Nemanome, kad HeLa ląstelėse ištisus metus po laminarinėmis laboratorijų grindimis kankinama nepasotinamų abiturientų, yra bent dalelė nelaimingos jaunos moters sielos. Nepaisant to, norėčiau pagerbti šios moters atminimą, nes jos nevalingas indėlis į mediciną yra neįkainojamas – paliktos ląstelės išgelbėjo ir tebegelbsti daugiau gyvybių, nei gali padaryti bet kuris gydytojas.

Literatūra

Zielinski S. (2010). Henrietta Lacks „nemirtingos“ ląstelės. Smithsonian žurnalas;
Smithas V. (2002). Stebuklinga moteris. Baltimorės miesto laikraštis.

Vienas nuostabiausių ir svarbius įvykius Per visą medicinos ir mikrobiologijos istoriją galima pagrįstai apsvarstyti iš pažiūros niekuo neišsiskiriančios afroamerikietės Henrietos Lacks gyvenimą ir mirtį. Ji gimė JAV 1920 m didelė šeima, netrukus mirė jos mama, o ją kartu su devyniais broliais ir seserimis užaugino vienas tėvas, kuris šeimą perkėlė gyventi pas gimines.

Henrietta pirmą kartą tapo mama būdama 12 metų ir pagimdė pirmąjį, taip pat keturis kitus savo vaikus. pusbrolis. Būdama 14 metų, ji ištekėjo už jo, jau turėdama du vaikus, o per ateinančius penkiolika metų gyveno visiškai įprastą gyvenimą, žinoma, pritaikytą prie to meto gana sunkios afroamerikiečių padėties Amerikoje. Per tą laiką ji susilaukė dar trijų vaikų, tačiau sulaukusi 30 metų ji pastebėjo sistemingas išskyras iš apatinių, su kuriais ji nuvyko į Johns Hopkins ligoninę.

HeLa ląstelių tyrimas

Atlikus tyrimus paaiškėjo, kad Henrietta susirgo gimdos kaklelio vėžiu, kurį sustiprino papilomos virusas. Nenuostabu, kad nepaisant viso siūlomo gydymo, Henrietta mirė po 8 mėnesių. Tačiau jos istorija tuo nesibaigė, o atvirkščiai. Faktas yra tas, kad Henrietai tebebuvus gyvai, jos gydantis gydytojas kai kurias jos vėžinio auglio ląsteles atidavė vietos audinių ląstelių tyrimų skyriaus vadovui George'ui Guy'ui. Ir būtent jis atkreipė dėmesį į unikalią Henrietos ląstelių prigimtį, nes iš tikrųjų jos buvo nemirtingos.

Faktas yra tas, kad paprastos žmogaus kūno ląstelės ir kiti gyvi organizmai turi tam tikrą ribotą padalijimų skaičių, vadinamąją Hayflick ribą. Taip yra dėl to, kad dalijimosi proceso metu ląstelių chromosomų galuose esantys telomerai nuolat mažėja, kol ląstelė visiškai praranda gebėjimą dalytis. Padalijimų skaičiaus apribojimas skiriasi, tačiau daugumai langelių Žmogaus kūnas daugiausiai – 52 divizijos.

Tuo pačiu metu Henrietta Lacks ląstelės neturėjo savo Hayflick ribos ir galėjo neribotą laiką dalytis maistiniame tirpale. Tiesą sakant, taip nutinka todėl, kad vėžiniai navikai Gana dažnai augimo metu gaminasi telomerazė – specialus fermentas, leidžiantis telomerams nuolat išlaikyti pradinį dydį ir nesumažėti. Be to, Henrietos ląstelės puikiai prisitaikė prie beveik bet kokios aplinkos ir dalijasi daug greičiau nei dauguma vėžio ląstelių. Taip pat verta paminėti, kad vėžio ląstelės, vėliau pavadintos HeLa (donoro vardo santrumpa), turi nenormalų kariotipą ir jei ląstelės paprastas žmogus yra 46 chromosomos, tada HeLa ląstelėse šis skaičius svyruoja nuo 49 iki 78 chromosomų, o tai jau savaime kelia didelį mokslo susidomėjimą.

Nemirtingų ląstelių naudojimas

Gavęs savo žinioje tokias unikalias ląsteles, George'as Guy'us greitai suprato jų potencialą ir pradėjo dirbti, kad sudarytų sąlygas jų didžiuliam pasiskirstymui ir vystymuisi. Faktas yra tas, kad Guy tyrimų skyrius, kaip ir daugelis kitų mokslo institucijose visame pasaulyje daugiau nei 10 metų jie aktyviai dirbo kurdami ląstelių linijas, kurių tiesiog reikėjo puiki suma už patikimų medicininių tyrimų atlikimą. Tačiau iki HeLa ląstelių atsiradimo visos pastangos buvo bergždžios, Hayflick ribos įveikti nepavyko, ląstelių auginimo procesas buvo ilgas, o jų transportavimas tapo tikra problema. Tuo pat metu Henrietos Lacks ląstelės leido akimirksniu padaryti tikrą proveržį medicinoje ir mikrobiologijoje, nes viso pasaulio mokslininkai gavo begalę medžiagos, su kuria galėtų dirbti.

Visų pirma, šios ląstelės leido sukurti vakciną nuo poliomielito, kuris tuo metu siautė Amerikoje. Tuo metu, kai atsirado HeLa ląstelės, vakciną nuo jos jau buvo sukūręs Jonas Salkas, tačiau be daugybės tyrimų jis tiesiog negalėjo jos panaudoti gyviems žmonėms. Na, o kadangi HeLa ląstelės pasirodė daug jautresnės poliomielito virusui, tinkamos medžiagos klausimas buvo visiškai išspręstas.

Žinoma, didelio kiekio tyrimų medžiagos poreikis paskatino Guy išspręsti masinės šių ląstelių gamybos ir jų transportavimo problemas. Kaip netrukus paaiškėjo, HeLa ląstelės savo aplinkai pasirodė labai nepretenzingos. Jei paprastos ląstelės gali augti tik maistingojo tirpalo ir oro terpės sandūroje, sudarydamos plėvelę, tai HeLa ląstelės lengvai vystosi bet kokiame maistinės terpės tūryje, todėl jų gamyba daug kartų pigesnė. Be to, po kelių bandymų ir bandymų paaiškėjo, kad tokių ląstelių transportavimas nėra didelė problema, nes jos pasirodė daug atsparesnės ir atsparesnės įvairioms temperatūroms ir kt. išorinis veiksnys. Dėl to HeLa ląstelės buvo pradėtos gabenti paštu, o anksčiau paprastos ląstelės buvo gabenamos į specialios sąlygos lėktuvuose, nes laiko faktorius vaidino labai svarbų vaidmenį.

HeLa ląstelės egzistuoja ir vis dar naudojamos šiandien, tačiau kadangi jos buvo padalytos daug kartų, yra keletas šakų su skirtingos savybės ir funkcijos. Šiomis ląstelėmis tirtas vėžys, AIDS, dešimtys virusinių ligų, bandoma branduolinė bomba, kelis kartus lankėsi kosmose, į jas buvo užkrėsti gyvų būtybių ir augalų genai, jomis buvo užkrėstos kitos ląstelės, jie padarė daug kitų svarbių dalykų.

Be to, jie net norėjo izoliuoti pačią Henrietą, būtent unikalias ląsteles, kaip atskirą ir visiškai naują biologinę rūšį dėl nenormalaus chromosomų skaičiaus. Ir nors ši iniciatyva nebuvo oficialiai įgyvendinta, daugelis tyrinėtojų laikosi idėjos apie visiškai unikalų HeLa ląstelių prigimtį. Tuo pačiu metu donorė Henrieta labai ilgai liko šešėlyje. Ji mirė 1951 m., o jos gydytojas laikė medicininio konfidencialumo pažeidimu pranešti savo šeimai apie jos ląstelių tyrimus. Tiesa jiems paaiškėjo gerokai vėliau, kai tyrėjams reikėjo ištirti visus šeimos narius, ir jie ilgus metus bergždžiai stengėsi gauti bent šiek tiek pinigų už motinos ląstelių atliekamus tyrimus.