Am discutat ceva cu tine, dar uite ce informații interesante tocmai am găsit despre aceasta.
Culturile de celule umane cultivate în laborator sunt adesea folosite în cercetarea biomedicală și în dezvoltarea de noi tratamente. Dintre numeroasele linii celulare, una dintre cele mai faimoase este HeLa. Aceste celule, care imit corpul uman in vitro („in vitro”), sunt „eterne” - se pot diviza la nesfârșit, rezultatele cercetării folosindu-le sunt reproduse în mod fiabil în diferite laboratoare. Pe suprafața lor poartă un set destul de universal de receptori, ceea ce le permite să fie utilizați pentru a studia acțiunea diferitelor substanțe, de la simple anorganice la proteine și acizi nucleici; sunt nepretențioși în cultură și tolerează bine înghețarea și conservarea.
Aceste celule au ajuns în marea știință în mod destul de neașteptat. Au fost luate de la o femeie pe nume HEnrietta LAcks, care a murit la scurt timp după aceea. Dar cultura celulară a tumorii care a ucis-o s-a dovedit a fi un instrument indispensabil pentru oamenii de știință.
Să aflăm mai multe despre asta...
Henrietta Lacks
Henrietta Lacks era o frumoasă femeie americană de culoare. Ea locuia în orășelul Turner din Virginia de Sud cu soțul ei și cei cinci copii. La 1 februarie 1951, Henrietta a mers la Spitalul Johns Hopkins - era îngrijorată de scurgerea ciudată pe care o găsea periodic pe lenjeria ei. Diagnosticul medical a fost teribil și fără milă - cancer de col uterin. Opt luni mai târziu, în ciuda intervențiilor chirurgicale și a radioterapiei, ea a murit. Ea avea 31 de ani.
În timp ce Henrietta se afla la Spitalul Hopkins, medicul curant a trimis celulele tumorale obținute prin biopsie pentru analiză lui George Gay, șeful laboratorului de cercetare a celulelor tisulare de la Spitalul Hopkins. La acel moment, cultivarea celulelor în afara corpului era doar în stadiul de formare, iar principala problemă era moartea inevitabilă a celulelor - după un anumit număr de diviziuni, întreaga linie celulară a murit.
S-a dovedit că celulele desemnate „HeLa” (un acronim pentru numele și prenumele Henriettei Lax) s-au înmulțit mult mai repede decât celulele din țesuturile normale. În plus, transformarea malignă a făcut aceste celule nemuritoare - programul lor de suprimare a creșterii a fost oprit după un anumit număr de diviziuni. Acest lucru nu s-a întâmplat niciodată in vitro cu nicio altă celulă. Acest lucru a deschis perspective fără precedent în biologie.
Într-adevăr, niciodată înainte de acel moment cercetătorii nu au putut considera rezultatele obținute în culturile celulare ca fiind complet de încredere: toate experimentele au fost efectuate pe linii celulare diferite, care au murit în cele din urmă - uneori chiar înainte de a obține vreun rezultat. Și apoi oamenii de știință au devenit proprietarii primei linii celulare stabile și chiar eterne (!) care imită în mod adecvat proprietățile organismului. Și când s-a descoperit că celulele HeLa ar putea supraviețui chiar și prin corespondență, Gay le-a trimis colegilor săi din toată țara. Foarte curând, cererea de celule HeLa a crescut și acestea au fost replicate în laboratoare din întreaga lume. Au devenit prima linie celulară „șablon”.
S-a întâmplat că Henrietta a murit chiar în ziua în care George Gay a vorbit în fața camerelor de televiziune, ținând în mână o eprubetă cu celulele ei. El a declarat că a început o eră de noi perspective în descoperirea de medicamente și cercetarea biomedicală.
De ce sunt celulele ei atât de importante?
Și avea dreptate. Linia celulară, identică în toate laboratoarele lumii, a făcut posibilă obținerea rapidă și confirmarea independentă din ce în ce mai multe date noi. Putem spune cu siguranță că saltul uriaș în biologia moleculară de la sfârșitul secolului trecut s-a datorat capacității de a cultiva celule in vitro. Celulele Henriettei Lacks au fost primele celule umane nemuritoare crescute vreodată în medii de cultură artificiale. HeLa a instruit cercetătorii pentru a cultiva sute de alte linii de celule canceroase. Și, deși în ultimii ani, prioritatea în acest domeniu s-a mutat către culturi celulare de țesuturi normale și celule stem pluripotente induse (om de știință japonez Shinya Yamanaka a primit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină 2012 pentru descoperirea unei metode de returnare a celulelor unui organism adult. la o stare embrionară), cu toate acestea celulele canceroase rămân standardul acceptat în cercetarea biomedicală. Principalul avantaj al HeLa este creșterea incontrolabilă pe medii nutritive simple, ceea ce permite cercetarea la scară largă la un cost minim.
De la moartea Henriettei Lacks, celulele ei tumorale au fost folosite în mod continuu pentru a studia modelele moleculare ale dezvoltării diferitelor boli, inclusiv cancerul și SIDA, pentru a studia efectele radiațiilor și a substanțelor toxice, pentru a întocmi hărți genetice și un număr imens. a altor probleme științifice. În lumea biomedicală, celulele HeLa au devenit la fel de faimoase precum șobolanii de laborator și cutiile Petri. În decembrie 1960, celulele HeLa au fost primele care au zburat în spațiu într-un satelit sovietic. Chiar și astăzi, amploarea experimentelor efectuate atunci de geneticienii sovietici în spațiu este izbitoare. Rezultatele au arătat că HeLa se descurcă bine nu numai în condiții terestre, ci și în gravitate zero.
Fără celulele HeLa, dezvoltarea vaccinului împotriva poliomielitei dezvoltat de Jonas Salk ar fi fost imposibilă. Apropo, Salk era atât de încrezător în siguranța vaccinului primit (virusul poliomielitei slăbit) încât, pentru a dovedi fiabilitatea medicamentului său, și-a injectat el însuși, soția și cei trei copii.
De atunci, HeLa a fost folosit pentru clonare (experimentele preliminare privind transplantul de nuclee celulare înainte de clonarea celebrei oi Dolly au fost efectuate pe HeLa), pentru testarea metodelor de inseminare artificială și mii de alte studii (unele dintre ele sunt prezentate în tabel) .
Pe langa stiinta...
Personalitatea Henriettei Lacks însăși nu a fost făcută publicitate multă vreme. Pentru dr. Gay, desigur, originea celulelor HeLa nu era un secret, dar el credea că intimitatea este o prioritate, iar de mulți ani familia Lacks nu știa că celulele Henriettei erau renumite în întreaga lume. Misterul a fost dezvăluit abia după moartea doctorului Gay în 1970.
Amintiți-vă că standardele de sterilitate și tehnicile de lucru cu linii celulare erau la începuturile lor la acea vreme, iar unele erori au apărut abia ani mai târziu. Așadar, în cazul celulelor HeLa - după 25 de ani, oamenii de știință au descoperit că multe dintre culturile celulare folosite în cercetare, provenite din alte tipuri de țesuturi, inclusiv celulele canceroase de sân și prostată, au fost infectate cu celulele HeLa mai agresive și mai tenace. S-a dovedit că HeLa se poate mișca cu particule de praf în aer sau pe mâinile insuficient spălate și se poate înrădăcina în culturile altor celule. Acest lucru a provocat un mare scandal. În speranța de a rezolva problema prin genotipare (secvențierea - o citire completă a genomului - la acea vreme era încă planificată doar ca un proiect internațional grandios), un grup de oameni de știință a urmărit rudele Henriettei și a cerut mostre de ADN de la familie pentru a putea cartografiază genele. Astfel, secretul a devenit evident.
Apropo, americanii sunt și mai îngrijorați de faptul că familia Henriettei nu a primit niciodată compensații pentru utilizarea celulelor HeLa fără acordul donatorului. Până în prezent, familia trăiește într-o prosperitate nu foarte bună, iar asistența financiară ar fi foarte utilă. Dar toate anchetele se îndreaptă spre un perete gol - nu au existat respondenți de mult timp, iar Academia de Medicină și alte structuri științifice, previzibil, nu doresc să discute acest subiect.
Pe 11 martie 2013, o nouă publicație a adăugat combustibil focului, unde au fost prezentate rezultatele secvenței complete a genomului liniei de celule HeLa. Din nou, experimentul a fost realizat fără acordul descendenților Henriettei și, după o scurtă controversă etică, accesul deplin la informațiile genomice a fost permis doar profesioniștilor. Cu toate acestea, secvența genomică completă a HeLa este de mare importanță pentru lucrările ulterioare, permițând utilizarea liniei celulare în proiecte genomice viitoare.
Adevărata nemurire?
Tumora malignă care a ucis-o pe Henrietta i-a făcut celulele potențial nemuritoare. Oare această femeie a vrut nemurirea? Și a primit-o? Dacă vă gândiți bine, apare o senzație fantastică - o parte a unei persoane vii, înmulțită artificial, suportă milioane de teste, „gustă” toate medicamentele înainte de a fi testate pe animale, este concentrată până la miez de biologii moleculari din întreaga lume. ...
Desigur, nimic din toate acestea nu are nimic de-a face cu „viață după viață”. Este o prostie să crezi că în celulele lui HeLa, în mod constant chinuite de oameni de știință nesăturați, există măcar o parte din sufletul unei tinere nefericite. Mai mult, aceste celule pot fi considerate umane doar parțial. În nucleul fiecărei celule HeLa, există 76 până la 82 de cromozomi din cauza transformării care a avut loc în timpul malignității (celulele umane normale conțin 46 de cromozomi), iar această poliploidie ridică periodic dezbateri cu privire la adecvarea celulelor HeLa ca model de fiziologie umană. S-a propus chiar izolarea acestor celule într-o specie separată, strâns înrudită, numită Helacyton gartleri, în onoarea lui Stanley Gartler, care a studiat aceste celule, dar asta nu se discută serios astăzi.
Cu toate acestea, cercetătorii sunt întotdeauna atenți la limitările care trebuie avute în vedere. În primul rând, HeLa, în ciuda tuturor schimbărilor, rămâne celule umane: toate genele și moleculele lor biologice corespund cu cele umane, iar interacțiunile moleculare în majoritatea covârșitoare a cazurilor sunt identice cu căile biochimice ale celulelor sănătoase. În al doilea rând, poliploidia face această linie mai convenabilă pentru studiile genomice, deoarece cantitatea de material genetic dintr-o celulă este crescută, iar rezultatele sunt mai clare și mai contrastante. În al treilea rând, distribuția largă a liniilor celulare în întreaga lume vă permite să repetați cu ușurință experimentele colegilor și să utilizați datele publicate ca bază pentru propriile cercetări. După ce au stabilit faptele de bază pe modelul HeLa (și toată lumea își amintește că acesta este chiar un model convenabil, dar doar un model al organismului), oamenii de știință încearcă să le repete pe sisteme model mai adecvate. După cum puteți vedea, HeLa și celulele similare reprezintă fundamentul întregii științe de astăzi. Și, în ciuda disputelor etice și morale, astăzi vreau să cinstesc memoria acestei femei, pentru că contribuția ei involuntară la medicină este neprețuită: celulele rămase după ea au salvat și continuă să salveze mai multe vieți decât poate face orice medic.
Deținători de recorduri celulare
Nemurirea celulelor HeLa este asociată cu consecințele infecției cu virusul papiloma uman HPV18. Infecția a provocat triploidia multor cromozomi (formarea a trei copii ale acestora în loc de perechea obișnuită) și scindarea unora dintre ei în fragmente. În plus, infecția a crescut activitatea unui număr de regulatori ai creșterii celulare, cum ar fi genele telomeraza (un regulator al morții celulare) și c-Myc (un regulator al activității sintezei multor proteine). Aceste schimbări unice (și aleatorii) au făcut din celulele HeLa recordul pentru rata de creștere și rezistență, chiar și printre alte linii de celule canceroase, dintre care există câteva sute astăzi. În plus, modificările obținute în genom s-au dovedit a fi foarte stabile și în condiții de laborator rămân neschimbate în ultimii ani.
Iată un capitol din „Viața nemuritoare a Henriettei Lacks” a lui Rebecca Sklut
La scurt timp după moartea Henriettei, a început să fie creată fabrica HeLa, o întreprindere pe scară largă care ar fi făcut posibilă creșterea de trilioane de celule HeLa săptămânal. Fabrica a fost construită dintr-un singur motiv - pentru a opri poliomielita.
Până la sfârșitul anului 1951, cea mai mare epidemie de poliomielita din lume din istorie. Școlile au fost închise, părinții erau în panică. Era nevoie urgent de un vaccin. În februarie 1952, Jonas Salk de la Universitatea din Pittsburgh a anunțat că a dezvoltat primul vaccin antipolio din lume, dar nu l-ar putea oferi copiilor până când nu a testat temeinic siguranța și eficacitatea acestuia. Acest lucru a necesitat celule cultivate în volume industriale atât de uriașe, în care nu fuseseră niciodată produse până acum.
National Endowment for Infant Paralysis (NFIP), o organizație de caritate înființată de președintele Franklin Delano Roosevelt, care era el însuși paralizat de poliomielita, pregătea cel mai mare studiu pe teren al unui vaccin antipoliomielită din istoria medicală. Era planificat ca Salk să vaccineze două milioane de copii, iar NFIP să ia sânge de la ei pentru a testa dacă sunt imuni. Cu toate acestea, milioane de teste de neutralizare vor trebui efectuate atunci când serul copiilor vaccinați este amestecat cu virusuri poliomielite vii și celule de cultură. Dacă vaccinul funcționează, atunci serul copiilor vaccinați ar trebui să blocheze virusul poliomielitei și să protejeze celulele. În caz contrar, virusul infectează celulele și provoacă daune pe care oamenii de știință le pot vedea la microscop.
Dificultatea a fost că celulele de maimuță au fost folosite pentru teste de neutralizare, care au murit în timpul acestei reacții. Aceasta a fost o problemă – nu pentru că aveau grijă de animale (nu se discuta despre asta atunci, spre deosebire de vremea noastră), ci pentru că maimuțele erau scumpe. Milioane de reacții de neutralizare cu celule de maimuță ar costa milioane de dolari, așa că NFIP a căutat frenetic o celulă de cultură care să se poată multiplica în masă și să coste mai puțin decât celulele de maimuță.
NFIP a apelat la Guy și la câțiva alți specialiști în cultură celulară pentru ajutor, iar Guy și-a dat seama că aceasta era cu adevărat o mină de aur. Ca rezultat al organizației de caritate, NFIP a primit o medie de 50 de milioane de dolari anual în donații, iar directorul său a vrut să doneze cea mai mare parte din această sumă cultivatorilor de celule, astfel încât aceștia să poată găsi calea de a produce în masă celule la care toată lumea visase. pentru multi ani.
Oferta a venit la momentul potrivit: printr-o coincidență fericită, la scurt timp după apelul de la NFIP prin care a cerut ajutor, Guy și-a dat seama că celulele Henriettei nu au crescut ca nicio celulă umană pe care o întâlnise până acum.
Majoritatea celulelor din cultură cresc într-un singur strat sub formă de cheag pe suprafața sticlei, ceea ce înseamnă că spațiul liber se epuizează rapid. Creșterea numărului de celule necesită forță de muncă: oamenii de știință trebuie să răzuie celulele din eprubetă din nou și din nou și să le distribuie în mai multe recipiente noi pentru a oferi celulelor spațiu nou de creștere. După cum sa dovedit, celulele HeLa sunt foarte nepretențioase: nu aveau nevoie de o suprafață de sticlă pentru a crește, puteau crește plutind într-un mediu de cultură care a fost agitat continuu de un „dispozitiv magic” - o tehnologie importantă dezvoltată de Guy, astăzi este se numește cultivare în suspensie. Acest lucru însemna că celulele HeLa nu erau limitate de spațiu ca toți ceilalți; se puteau împărtăși atâta timp cât rămânea mediul de cultură. Cu cât recipientul cu mediul de cultură este mai mare, cu atât creșteau mai multe celule. Descoperirea a însemnat că, dacă celulele HeLa sunt susceptibile la virusul poliomielitei (deoarece unele celule sunt insensibile la acesta), ar rezolva problema producției de celule în masă și ar ajuta la evitarea testării vaccinului pe milioane de celule de maimuță.
Și astfel, în aprilie 1952, Guy și colegul său din Comitetul consultativ NFIP, William Scherer - un tânăr cercetător de la Universitatea din Minnesota care și-a susținut recent teza - au încercat să infecteze celulele Henriettei cu virusul poliomielitei. Câteva zile mai târziu, au descoperit că HeLa era de fapt mai susceptibilă la virus decât orice alte celule cultivate până acum. Și și-au dat seama că au găsit exact ceea ce avea nevoie NFIP.
Ei și-au dat seama, de asemenea, că înainte de a putea începe să producă în masă orice celule, trebuiau să găsească o nouă modalitate de a le transporta. Predarea avionului pe care Guy l-a folosit a fost excelentă pentru a trimite mai multe fiole colegilor, dar prea costisitoare pentru volume mari. Miliarde de celule crescute vor fi inutile dacă aceste celule nu pot fi livrate la locul potrivit. Și oamenii de știință au început să experimenteze.
În 1952, de Ziua Memorialului, Guy a luat mai multe tuburi de HeLa și suficient mediu de cultură pentru a rezista câteva zile pentru ca celulele să trăiască și le-a pus într-un recipient de tablă căptușit cu un dop și umplut cu gheață pentru a evita supraîncălzirea. Oferind toate acestea cu instrucțiuni detaliate de îngrijire, el a trimis-o pe Mary la oficiul poștal pentru a trimite un colet cu eprubete la Scherer din Minnesota. Din cauza sărbătorii, toate oficiile poștale din Baltimore au fost închise, cu excepția oficiului central din centrul orașului. Pentru a ajunge acolo, Mary a trebuit să schimbe mai multe tramvaie, dar până la urmă a ajuns acolo. La fel și cuștile: patru zile mai târziu, coletul a ajuns în Minneapolis. Scherer a pus celulele într-un incubator și a început să crească. Pentru prima dată, celulele vii au amânat cu succes expedierea prin poștă.
În lunile care au urmat, pentru a se asigura că celulele pot rezista călătoriei lungi în orice climă, Guy și Scherer au trimis tuburi HeLa cu avionul, trenul și camionul în toată țara, de la Minneapolis la Norwich, New York și înapoi. Celulele au murit într-o singură eprubetă.
Când NFIP a aflat că HeLa este susceptibil la virusul poliomielitei și poate fi cultivat în cantități mari la costuri reduse, s-a încheiat imediat un acord cu William Scherer și el a supravegheat dezvoltarea Centrului de distribuție HeLa de la Universitatea Tuskegee, una dintre cele mai importante din țară. universități prestigioase pentru negru. NFIP a ales Universitatea Tuskegee pentru acest proiect din cauza lui Charles Bynum, directorul Activităților negre ale fundației. Bainum - un profesor de științe și activist pentru drepturile civile și primul director al fundației negre din națiune - a vrut să găzduiască centrul din Tuskegee pentru sute de mii de dolari în finanțare, multe locuri de muncă și oportunități de formare pentru tinerii oameni de știință de culoare.
În câteva luni, o echipă de șase oameni de știință de culoare și tehnicieni de laborator au construit în Tuskegee o fabrică nemaivăzută până acum: autoclave industriale din oțel pentru sterilizarea cu abur au căptușit pereții, cuve uriașe de mediu de cultură agitat mecanic stăteau în rânduri, incubatoare pline cu sticle de sticlă pentru culturi de celule și distribuitoare automate de celule - înalte, cu mânere metalice lungi și subțiri care injectează celule HeLa într-un tub după altul. În fiecare săptămână, echipa din Tuskegee a pregătit mii de litri de mediu de cultură cu rețete Guy, amestecând săruri, minerale și ser de sânge de la zeci de studenți, soldați și fermieri de bumbac care au răspuns la reclamele din ziarul local pentru donarea de sânge pentru bani.
Mai mulți tehnicieni de laborator au servit ca o conductă de control al calității și au microscopat sute de mii de culturi de celule HeLa în fiecare săptămână pentru a se asigura că sunt viabile și sănătoase. Alții au trimis celule cercetătorilor din toată țara pe un program strict la 23 de centre de testare a vaccinului antipolio.
În cele din urmă, echipa Tuskegee a crescut la 35 de oameni de știință și tehnicieni de laborator care au produs 20.000 de tuburi HeLa pe săptămână - aproximativ 6 trilioane de celule. A fost prima fabrică de celule și a început cu un singur tub HeLa pe care Guy l-a trimis lui Scherer în primul său pachet de testare, la scurt timp după moartea Henriettei.
Folosind aceste celule, oamenii de știință au reușit să demonstreze eficacitatea vaccinului Salk. In curand in New York Times erau fotografii cu femei negre aplecate peste microscoape, examinând celule și ținând eprubete cu HeLa în mâinile lor negre. Titlul spunea:
BIROUL DIN TASKIGI AJUTĂ LA LUPTA CU POLIOMIELITA
Echipa de oameni de știință negru joacă un rol cheie
în dezvoltarea vaccinului Dr. Salk
CELULELE HELA CRESC
Oamenii de știință și tehnicienii de laborator de culoare, multe dintre ele femei, au folosit celulele unei femei de culoare pentru a salva viețile a milioane de americani - dintre care majoritatea erau albi. Și s-a întâmplat la aceeași universitate și în același timp că oficialii guvernamentali conduceau infamul studiu asupra sifilisului.
Inițial, centrul Tuskegee a furnizat celule HeLa doar laboratoarelor care testau vaccinuri antipoliomielită. Cu toate acestea, când a devenit clar că există suficiente celule HeLa pentru toată lumea, acestea au început să fie trimise tuturor oamenilor de știință care erau gata să le achiziționeze pentru zece dolari plus costul poștei aeriene. Dacă oamenii de știință doreau să afle cum s-ar comporta celulele într-un anumit mediu, cum ar reacționa la o anumită substanță chimică sau cum construiesc o anumită proteină, au apelat la celulele HeLa. Deși erau canceroase, aveau toate caracteristicile fundamentale ale celulelor normale: construiau proteine și comunicau între ele ca niște celule normale, împărțind și producând energie, transportând și reglând materialul genetic și erau susceptibile la infecții, ceea ce le făcea un instrument optim. .sintetiza si studia tot ce este posibil - inclusiv bacterii, hormoni, proteine si mai ales virusi.
Virușii se înmulțesc „injectând” particule din materialul lor genetic într-o celulă vie. Celula își schimbă radical programul și începe să reproducă virusul în loc de ea însăși. Când a venit vorba de creșterea virușilor, ca în multe alte cazuri, natura malignă a HeLa nu face decât să le facă mai utile. Celulele HeLa au crescut mult mai repede decât celulele normale și, prin urmare, au adus rezultate mai repede. Celulele HeLa au fost calul de lucru - rezistente, ieftine și omniprezente.
Momentul a fost potrivit. La începutul anilor 1950, oamenii de știință abia începeau să înțeleagă natura virusurilor, iar când celulele Henriettei au apărut în laboratoarele din țară, cercetătorii au început să le infecteze cu tot felul de virusuri - herpes, rujeolă, oreion, varicela, encefalită ecvină - pentru a studiază modul în care virusul pătrunde în celule, se înmulțește în ele și se răspândește.
Celulele Henriettei au ajutat la așezarea bazelor virologiei, dar acesta a fost doar începutul. În primii ani după moartea Henriettei, după ce au primit primele eprubete cu celulele sale, cercetătorii din întreaga lume au reușit să facă câteva descoperiri științifice importante. În primul rând, o echipă de oameni de știință a folosit HeLa pentru a dezvolta metode de înghețare a celulelor fără a le deteriora sau modifica. Datorită acestor metode, celulele au fost trimise în întreaga lume într-un mod dovedit și standardizat care a fost folosit pentru a transporta alimente congelate și material seminal congelat pentru producția de animale. De asemenea, a însemnat că oamenii de știință ar putea menține celulele între experimente fără a-și face griji cu privire la nutriție și sterilitate. Cu toate acestea, cei mai mulți oameni de știință au fost mulțumiți de faptul că înghețarea a făcut posibilă „repararea” celulelor în cele mai variate stări ale acestora.
Celula a fost înghețată precum apăsarea butonului de pauză: diviziunea, metabolismul și toate celelalte procese s-au oprit și s-au reluat după dezghețare, ca și cum ai apăsa pur și simplu butonul de pornire. Oamenii de știință ar putea întrerupe acum dezvoltarea celulelor la orice frecvență în timpul experimentului, pentru a compara răspunsul anumitor celule la un medicament după una, două sau șase săptămâni. Ei au putut observa starea acelorași celule în diferite perioade de dezvoltare: oamenii de știință sperau să vadă în ce moment o celulă normală care crește în cultură devine malignă - un fenomen numit transformare spontană.
Înghețarea este prima dintr-o listă de îmbunătățiri uimitoare în cultura de țesut datorită HeLa. O altă descoperire este standardizarea procesului de cultură celulară, un domeniu care până atunci fusese o mizerie. Guy și colegii săi s-au plâns că petrec prea mult timp pregătind mediul de cultură și menținând celulele în viață. Ceea ce i-a îngrijorat cel mai mult, însă, a fost că, deoarece fiecare folosea ingrediente diferite în mass-media, rețete diferite, celule diferite și tehnici diferite și puțini știau despre metodele colegilor lor, a fost dificil sau aproape imposibil să reproducă experimentul cuiva. Și repetarea este o parte necesară a științei: o descoperire nu este considerată validă dacă alții nu pot repeta și obține aceleași rezultate. Guy și alții se temeau că fără standardizarea metodelor și materialelor, cultura de țesut ar putea stagna.
Multă vreme, oamenii de știință au crezut că celulele umane conțin patruzeci și opt de cromozomi - fire de ADN în interiorul celulelor, în care sunt colectate toate informațiile noastre genetice. Cu toate acestea, cromozomii s-au lipit împreună și a fost imposibil să îi numărăm cu exactitate. În 1953, un genetician din Texas a amestecat din greșeală lichidul greșit cu HeLa și alte celule. Acest accident s-a dovedit a fi unul fericit. Cromozomii din celule s-au umflat și s-au separat unul de celălalt, iar pentru prima dată oamenii de știință au putut să-i examineze pe fiecare dintre ei în detaliu. Această descoperire accidentală a fost prima dintr-un șir de descoperiri care au permis doi cercetători din Spania și Suedia să descopere că o celulă umană normală conține patruzeci și șase de cromozomi.
Acum știm câți cromozomi ar trebui să pentru a avea o persoană, oamenii de știință ar putea spune că cineva are mai multe sau mai puține dintre ele și, cu ajutorul acestor informații, să diagnosticheze boli genetice. Destul de curând, cercetătorii din întreaga lume au început să identifice anomalii cromozomiale. Așadar, s-a constatat că pacienții cu sindrom Down aveau un cromozom suplimentar în perechea a douăzeci și unu, cei care sufereau de sindromul Klinefelter aveau un cromozom x sexual suplimentar, iar pacienții cu sindrom Shereshevsky-Turner prezentau acest cromozom absent sau era defect.
Odată cu toate aceste noi dezvoltări, cererea de celule HeLa a crescut și centrul Tuskegee nu a mai fost în măsură să o facă față. Proprietarul Microbiological Associates - un militar pe nume Samuel Reeder - nu avea cunoștințe, dar partenerul său de afaceri, Monroe Vincent, era el însuși cercetător și înțelegea cât de mare era piața potențială a celulelor. Celulele au fost necesare de mulți oameni de știință și puțini dintre ei au avut timpul sau capacitatea de a le crește singuri în cantități suficiente. Cercetătorii au vrut doar să cumpere celulele, așa că Reeder și Vincent au decis să folosească HeLa ca rampă de lansare a primului centru comercial de aprovizionare cu celule industriale.
Totul a început cu o fabrică de celule - așa cum a numit-o Reeder. În Bethesda, Maryland, în mijlocul unui depozit spațios care a fost cândva o fabrică de fabricare a chipsurilor Fritos, a ridicat o carcasă de sticlă și a instalat o bandă transportoare mobilă cu sute de suporturi pentru eprubete încorporate. În afara camerei de sticlă, totul era organizat aproape ca în Tuskegee - cuve uriașe de mediu de cultură, doar și mai mari. Când cuștile au fost gata pentru expediere, a sunat un sonerie puternic și toți muncitorii fabricii, inclusiv angajații departamentului de corespondență, au întrerupt afacerile curente, s-au spălat corespunzător în camera de sterilizare, și-au îmbrăcat halat și șapcă și s-au aliniat la banda rulantă. Unii au umplut eprubetele, alții le-au închis cu dopuri de cauciuc, le-au sigilat sau le-au plasat într-un incubator portabil, unde au fost depozitate până la ambalare pentru expediere.
Laboratoare precum National Institutes of Health au fost cei mai mari clienți ai Microbiological Associates și au comandat continuu milioane de celule HeLa într-un program stabilit. Cu toate acestea, oamenii de știință de oriunde în lume puteau să plaseze o comandă, să plătească mai puțin de cincizeci de dolari, iar Asociații Microbiologici le-au trimis imediat tuburi cu celule HeLa. Reader a semnat un acord cu mai multe companii aeriene importante și, prin urmare, de unde venea comanda, curierul trimitea celulele la următorul zbor, acestea erau ridicate de la aeroport și livrate la laboratoare cu taxiul. Așa s-a născut pas cu pas industria de mai multe miliarde de dolari a biomaterialelor umane.
Celulele Henriettei nu au putut reda tinerețea gâtului femeilor, dar companiile cosmetice și farmaceutice din Europa și Statele Unite au început să le folosească în locul animalelor de laborator pentru a testa noi produse și medicamente care au cauzat distrugerea sau deteriorarea celulelor. Oamenii de știință au tăiat celulele HeLa în jumătate și au demonstrat că celulele pot trăi după îndepărtarea nucleului, le-au folosit pentru a dezvolta metode de injectare a substanțelor în celulă fără a o ucide. HeLa a fost folosit pentru a înțelege efectele steroizilor, chimioterapiei medicamentoase, hormonilor, vitaminelor și stresului de mediu; au fost infectați cu tuberculoză, salmonella și bacteriile care provoacă vaginita.
În 1953, la cererea guvernului SUA, Guy a luat cu el celulele Henriettei în Orientul Îndepărtat pentru a studia febra hemoragică care ucidea soldații americani. Ar injecta HeLa în șobolani și va vedea dacă aceștia au cancer. În cea mai mare parte, însă, a încercat să treacă de la HeLa la celulele normale și canceroase în creștere de la același pacient pentru a le compara între ele. El nu a putut scăpa de întrebările aparent nesfârșite despre HeLa și cultura celulară de la alți oameni de știință. În fiecare săptămână, oamenii de știință i-au vizitat în mod repetat laboratorul cu solicitări de a le învăța tehnica, iar el a trebuit adesea să călătorească în jurul lumii, ajutând la stabilirea lucrărilor privind multiplicarea celulelor.
Mulți dintre colegii lui Guy au insistat să publice datele cercetării și să primească recunoașterea pe care o merită, dar a fost întotdeauna descurajat să nu fie ocupat. A lucrat acasă toată noaptea. A întârziat cu termenul de pregătire a documentelor pentru grant, amânat adesea luni de zile cu răspunsuri la scrisori, iar odată a plătit salariul unui angajat decedat timp de trei luni înainte ca cineva să-l observe. Mary și Margaret au mormăit timp de un an pentru a-l determina pe George să publice ceva despre creșterea HeLa; a ajuns să scrie un scurt paragraf pentru conferință. După aceea, Margaret însăși a scris despre munca lui în locul lui și s-a agitat cu privire la publicare.
Pe la mijlocul anilor 1950, mulți oameni de știință lucrau deja cu culturi celulare, iar Guy era obosit. El a scris prietenilor și colegilor: „Cineva trebuie să-și dea seama cum să numească ceea ce se întâmplă acum, să spună: „Lumea a înnebunit cu creșterea acestui țesut și posibilitățile sale”. Sper ca măcar o parte din această vorbărie despre cultivarea țesuturilor să aibă o fundație și să aducă beneficii oamenilor... și mai presus de toate, vreau ca acest hype să se domolească puțin...”
Guy a fost enervat de hype-ul din jurul HeLa. Până la urmă, mai existau și alte celule, inclusiv cele pe care el însuși le cultivase: A.Fi. și D-1 Re, denumit pentru pacienții de la care a fost prelevată proba originală. Guy le-a oferit oamenilor de știință tot timpul, dar aceste celule erau mai greu de crescut și, prin urmare, nu au fost niciodată la fel de populare ca celulele Henriettei. Guy nu a mai distribuit HeLa pe măsură ce companiile au preluat sarcina, dar nu i-a plăcut că cultivarea HeLa era complet în afara controlului său.
De când a intrat în funcțiune uzina de producție Tuskegee, Guy a trimis scrisori oamenilor de știință în încercarea de a limita utilizarea celulelor HeLa. El s-a plâns odată, într-o scrisoare către vechiul său prieten Charles Pomerat, că toată lumea din jur, inclusiv personalul laboratorului lui Pomerat, folosea HeLa pentru cercetare, lucru de care Guy era „mai capabil” și unii făcuseră deja, dar nu au publicat încă rezultatele. ... Pomerat a scris ca răspuns:
În ceea ce privește... dezaprobarea ta față de studiul larg răspândit al tulpinii HeLa, nu văd cum poți spera să încetinești lucrurile, pentru că tu însuți ai răspândit această tulpină atât de larg încât acum poate fi achiziționată pentru bani. Este aproape același lucru cu a le cere oamenilor să nu experimenteze pe hamsteri aurii! .. Înțeleg că numai datorită bunăvoinței tale celulele HeLa au devenit disponibile publicului. Prin urmare, de ce, de fapt, acum crezi că toată lumea vrea să ia o bucată pentru sine?
Pomerat credea că Guy ar fi trebuit să-și finalizeze propria cercetare asupra HeLa înainte de „să-l lanseze publicului larg, pentru că după aceea cultura devine o proprietate științifică universală”.
Cu toate acestea, Guy nu a făcut-o. De îndată ce celulele HeLa au devenit „proprietate științifică universală”, oamenii au început să se întrebe cine le este donatorul.
MOSCOVA, 7 august - RIA Novosti. Decodificarea genomului celulelor canceroase „nemuritoare” HeLa, pe care cercetătorii îl folosesc pentru a studia o varietate de boli și a testa medicamente, a stârnit un scandal atunci când decriptarea a fost publicată în domeniul public, potrivit unui articol publicat în revista Nature.
Această poveste ar putea duce la schimbări în legislația americană și ar putea face condițiile de utilizare a țesuturilor biologice umane în cercetarea științifică mai stricte, cred autorii publicației.
Celule nemuritoare
În 1951, medicii de la Spitalul Johns Hopkins din Baltimore (Maryland, SUA) au luat o probă de tumoră de la Henrietta Lacks, o femeie afro-americană cu cancer de col uterin. Lax a murit de cancer, iar celulele ei au dat naștere primei linii de celule umane „nemuritoare”, cunoscută sub numele de HeLa. Până atunci, toate încercările de a crește celule umane în cultură s-au încheiat cu moartea lor, iar HeLa continuă să trăiască până în zilele noastre.
Aceste celule au devenit „terenul de testare” pentru numeroase studii din întreaga lume, care au început odată cu testarea unui vaccin antipolio. Sunt folosite pentru a studia cancerul, SIDA și multe alte boli, precum și efectele radiațiilor și substanțelor toxice asupra celulelor umane. În 1960, HeLa a mers în spațiu pe un satelit sovietic. În prezent, ele pot fi găsite în aproximativ 74 de mii de articole științifice.
Decodificarea genomului Hela
În 2013, două grupuri de oameni de știință au decodificat genomul celulelor „nemuritoare”. Acest lucru a fost făcut pentru prima dată de cercetătorii germani conduși de Lars Steinmetz de la Laboratorul European de Biologie Moleculară din Heidelberg, Germania. După ce au analizat datele obținute, ei au descoperit că genomul HeLa diferă semnificativ de genomul celulelor umane obișnuite: ele conțin multe mutații, copii suplimentare ale genelor și rearanjamente. Acest lucru se datorează parțial faptului că celulele HeLa sunt canceroase, iar unele dintre modificări s-au acumulat de-a lungul anilor de cultivare în laborator.
Curtea Supremă a SUA a interzis brevetarea genomului umanADN-ul natural este „un produs al naturii și nu poate fi brevetat pentru că a fost izolat”, a spus instanța.Apoi, o echipă de cercetare de la Universitatea Washington din Seattle (SUA) condusă de Jay Shendure a descifrat și genomul HeLa și a găsit motivul pentru care Lax a dezvoltat cancer. Ei au studiat încorporarea genelor papilomavirusului uman în genomul HeLa. Acest virus în sine poartă un set de gene care contribuie la dezvoltarea cancerului, în plus, este inserat lângă o oncogenă, mutații în care duc la dezvoltarea tumorilor canceroase. Oamenii de știință cred că apropierea genelor papilomavirus de oncogene a fost motivul dezvoltării unei forme foarte agresive de cancer în Lax.
„Acesta este probabil cel mai rău caz pentru modul în care papilomavirusul uman s-ar fi putut introduce în genomul ei”, a explicat co-autorul Andrew Adey de la Universitatea din Washington.
Cercetați fără permisiune
La mijlocul secolului al XX-lea, oamenii de știință nu aveau nevoie de permisiunea lui Henrietta însăși sau a rudelor ei pentru a folosi celulele în cercetare. Prin urmare, pentru o lungă perioadă de timp, membrii familiei Lax nu au bănuit ce rol au jucat celulele Henriettei în dezvoltarea științei. Cu toate acestea, după ce au aflat despre utilizarea celulelor HeLa în cercetare, rudele ei au fost revoltate că toate acestea se întâmplă fără știrea lor.
Subiectul a primit o nouă rundă de dezvoltare în martie 2012, când Steinmetz și colegii săi au publicat decodificarea genomului celulei HeLa în bazele de date disponibile comunității științifice.
Rezultatele decodării genomului oamenilor obișnuiți nu pot fi publicate împreună cu datele lor personale. Dar în cazul HeLa, oamenii de știință nu au încălcat nicio lege și nu au văzut nimic condamnabil în asta: aceste celule au fost de multă vreme un obiect familiar de cercetare. Cu toate acestea, familia Lacks a fost revoltată. În ciuda diferențelor dintre HeLa și celulele umane sănătoase, acestea pot dezvălui unele trăsături ereditare ale familiei. Decriptarea genomului a fost eliminată din bazele de date, dar acest lucru nu a rezolvat problema.
Rezultatele studiului genomului celulelor HeLa, realizat de grupul lui Shendur, au fost acceptate pentru publicare în revista Nature. Aceasta presupune publicarea obligatorie a datelor de cercetare. Problema confidențialității decodării genomului HeLa a devenit din nou urgentă.
Pentru a găsi o cale de ieșire din această situație, Francis Collins, directorul, și Kathy Hudson, directorul adjunct al National Institutes of Health din SUA, s-au întâlnit cu reprezentanți ai familiei Lacks. Împreună au decis să publice decodificarea genomului HeLa, limitând accesul la acesta. Oamenii de știință care doresc să revizuiască aceste date vor trebui să contacteze National Institutes of Health, unde cererea lor va fi analizată, inclusiv de către reprezentanți ai familiei Lax. Astfel, Lacks va ști cine utilizează aceste date și în ce scopuri și va putea determina termenii de utilizare a acestora. Studiul lui Shendur a fost primul care a fost publicat cu acordul celor lipsiți.
Desigur, rămâne posibil să se restaureze genomul HeLa din datele publicate de-a lungul anilor de cercetare celulară sau să-l descifrem din nou și să-l reintroduceți pe Internet. Institutele Naționale de Sănătate din SUA nu vor putea influența acei cercetători, a căror activitate nu le finanțează, scriu conducătorii institutului în același număr al revistei Nature, unde a fost publicat studiul lui Shendur. Totuși, aceștia au făcut apel la comunitatea științifică să respecte drepturile familiei Lax.
Modificări în legislație
Acest caz este unic, subliniază conducerea National Institutes of Health și, prin urmare, este luat în considerare de la caz la caz. Totuși, el a atras atenția publicului asupra condițiilor de utilizare a probelor biologice în cercetarea științifică.
Legile actuale din SUA lasă posibilă obținerea unei decodări complete a genomului uman pe baza unui astfel de eșantion fără știrea lui. Singura limitare este că eșantionul trebuie să fie anonim. Cu toate acestea, în era procesării computerizate, o astfel de protecție este foarte condiționată, recunoaște conducerea National Institutes of Health.
„În plus, relația dintre oamenii de știință și participanții la cercetare evoluează: cererea de permisiune subliniază faptul că participanții sunt parteneri (oameni de știință) și nu doar un subiect de studiu”, scriu Collins și Hudson.
Acum, conducerea National Institutes of Health pregătește propuneri de modificare a legilor americane. Dacă aceste modificări vor fi adoptate, oamenii de știință vor trebui să obțină permisiunea „donatorilor” de țesuturi biologice pentru a utiliza materialul, indiferent de anonimatul studiului.
Culturile de celule umane cultivate în laborator sunt adesea folosite în cercetarea biomedicală și în dezvoltarea de noi tratamente. Dintre numeroasele linii celulare, una dintre cele mai cunoscute este HeLa - celule endoteliale ale uterului. Aceste celule, imitând o „persoană” simplificată în studiile de laborator, sunt „eterne” - se pot împărți la nesfârșit, pot rezista zeci de ani în congelator și pot fi împărțite în părți în proporții diferite. Pe suprafața lor poartă un set destul de universal de receptori, ceea ce le permite să fie utilizați pentru a studia acțiunea diferitelor citokine; nu sunt foarte capricioase în cultivare; tolerează foarte bine congelarea și conservarea. Aceste celule au ajuns în marea știință în mod destul de neașteptat. Au fost luate de la o femeie pe nume Henrietta Lacks, care a murit la scurt timp după aceea. Să luăm în considerare întreaga poveste mai detaliat.
Henrietta Lacks
Figura 1. Henrietta Lacks cu soțul ei David.
Henrietta Lacks era o frumoasă femeie americană de culoare. Ea locuia în orășelul Turner, Virginia de Sud, împreună cu soțul și cei cinci copii. La 1 februarie 1951, Henrietta Lacks a mers la Spitalul Johns Hopkins - era îngrijorată de scurgerea ciudată pe care o găsea periodic pe lenjeria ei. Diagnosticul medical a fost teribil și fără milă - cancer de col uterin. Opt luni mai târziu, în ciuda intervențiilor chirurgicale și a expunerii la radiații, ea a murit. Ea avea 31 de ani.
În timp ce Henrietta se afla la Spitalul Hopkins, medicul curant i-a trimis tumora (biopsie cervicală) pentru analiză lui George Gay ( George gey) - Șef al Laboratorului de Cercetare a Celulelor Tisulare de la Spitalul Hopkins. Amintiți-vă că la acel moment cultivarea celulelor în afara corpului era doar în stadiul de formare, iar principala problemă a fost moartea predeterminată a celulelor - după un anumit număr de diviziuni, întreaga linie celulară a murit.
S-a dovedit că celulele desemnate „HeLa” (un acronim pentru numele și prenumele Henrietta Lacks) s-au înmulțit de două ori mai repede decât celulele din țesuturile normale. Acest lucru nu s-a întâmplat niciodată cu nicio altă celulă până acum. in vitro... În plus, transformarea a făcut aceste celule nemuritoare - programul lor de suprimare a creșterii a fost oprit după un anumit număr de diviziuni. Acest lucru a deschis perspective fără precedent în biologie.
Într-adevăr, niciodată înainte de acel moment cercetătorii nu au putut considera rezultatele obținute în culturile celulare atât de fiabile: anterior, toate experimentele au fost efectuate pe linii celulare diferite, care în cele din urmă au murit - uneori înainte de a putea obține vreun rezultat. Și apoi oamenii de știință au obținut primul stabil și uniform etern(!) o linie celulară care imită în mod adecvat esența organismului. Și când s-a descoperit că celulele HeLa ar putea supraviețui chiar și prin corespondență, Gay le-a trimis colegilor săi din toată țara. Foarte curând, cererea de celule HeLa a crescut și acestea au fost replicate în laboratoare din întreaga lume. Au devenit prima linie celulară „șablon”.
S-a întâmplat că Henrietta a murit chiar în ziua în care George Gay a vorbit în fața camerelor de televiziune, ținând în mână o eprubetă cu celulele ei și a declarat că a început o nouă eră în cercetarea medicală - o eră a unor noi perspective în căutarea de droguri și studiul vieții.
De ce sunt celulele ei atât de importante?
Și avea dreptate. Linia celulară, identică în toate laboratoarele lumii, a făcut posibilă obținerea rapidă și confirmarea independentă din ce în ce mai multe date noi. Putem spune cu siguranță că saltul uriaș în biologia moleculară de la sfârșitul secolului trecut s-a datorat capacității de a cultiva celule. in vitro... Celulele Henriettei Lacks au fost primele celule umane nemuritoare crescute vreodată în medii de cultură artificiale. HeLa a instruit oameni de știință pentru a cultiva sute de alte linii de celule canceroase. Și, deși condițiile pentru cultivarea celulelor netransformate nu au fost încă găsite, celulele canceroase în cea mai mare parte sunt un model adecvat pentru găsirea de răspunsuri la întrebările adresate de oameni de știință și medici.
Fără celule HeLa, dezvoltarea vaccinului împotriva poliomielitei dezvoltat de Jonas Salk ( Jonas Salk). Apropo, Salk era atât de încrezător în siguranța vaccinului pe care l-a primit (virusul poliomielitei slăbit) încât, pentru a dovedi fiabilitatea medicamentului său, și-a injectat mai întâi vaccinul pe el însuși, pe soția sa și pe cei trei copii.
De la moartea Henriettei Lacks, celulele ei tumorale au fost folosite continuu pentru a cerceta boli precum cancerul, SIDA, pentru a studia efectele radiațiilor și a substanțelor toxice, pentru a desena hărți genetice și un număr imens de alte probleme științifice. În lumea biomedicală, celulele HeLa au devenit la fel de faimoase precum șobolanii de laborator și plăcile Petri. În decembrie 1960, celulele HeLa au fost primele care au zburat în spațiu într-un satelit sovietic. Apropo, chiar și astăzi amploarea experimentelor efectuate atunci de geneticienii sovietici în spațiu este izbitoare (vezi bara laterală).
Rezultatele au arătat că HeLa se descurcă bine nu numai în condiții terestre, ci și în gravitate zero. De atunci, HeLa a fost folosit pentru clonare (experimentele preliminare privind transplantul nuclear înainte de clonarea faimoasei oi Dolly au fost efectuate pe HeLa), și pentru alcătuirea hărților genetice, și pentru practicarea inseminarei artificiale și mii de alte studii (vezi Figura 2) .
Genetica spațială în URSS
Pe al treilea satelit-navă spațială (12/01/1960) și mai multe obiecte vii au plecat în zbor: doi câini - Bee și Mushka, doi cobai, doi șobolani albi de laborator, 14 șoareci negri C57, șapte șoareci hibrizi de la șoareci SBA și C57. și cinci șoareci albi extrași. Au fost plasate, de asemenea, șase baloane cu linii foarte mutabile și șapte baloane cu linii de Drosophila slab stabile, precum și șase baloane cu hibrizi. În plus, două baloane cu muște au fost acoperite cu protecție suplimentară - un strat de plumb de 5 g / cm 2. În plus, nava conținea semințe de mazăre, grâu, porumb, hrișcă, fasole. Răsadurile de ceapă și semințe de nigella zburau într-o tavă specială. La bordul navei se aflau mai multe eprubete cu actinomicete, fiole cu cultură de țesut uman în și în afara termostatului, șase eprubete cu clorella în mediu lichid. Cartușele de ebonită conțineau fiole sigilate cu o cultură bacteriană de E. coli și două varietăți de fagi - T3 și T4. Dispozitivele speciale au conținut culturi de celule HeLa, țesut amniotic pulmonar uman, fibroblaste, celule de măduvă osoasă de iepure, precum și un recipient cu ouă de broaște și spermatozoizi. Au existat, de asemenea, virusuri mozaic de tutun de diferite tulpini, virusul gripal.
Din articolul lui N. Delone „La originile geneticii cosmice” („Science and Life”, nr. 4, 2008).
Dincolo de știință...
Figura 3. Celulele HeLa sub un microscop de scanare în pseudo culori.
Steve Gschmeissner / Biblioteca de fotografii științifice
Personalitatea Henriettei Lacks însăși nu a fost făcută publicitate multă vreme. Dr. Gay, desigur, știa despre originea celulelor HeLa, dar credea că intimitatea este o prioritate, iar de mulți ani familia Lacks nu știa că celulele ei au devenit celebre în întreaga lume. După moartea doctorului Gay în 1970, misterul a fost dezvăluit. S-a întâmplat în felul următor. Amintiți-vă că standardele de sterilitate și tehnicile de lucru cu linii celulare erau abia la început, iar unele erori au apărut abia ani mai târziu. Așadar, în cazul celulelor HeLa - după 25 de ani, oamenii de știință au descoperit că multe culturi celulare provenite din alte tipuri de țesuturi, inclusiv celule ale glandelor mamare și ale glandei prostatei, au fost infectate cu celule HeLa mai agresive și mai tenace. S-a dovedit că HeLa se poate mișca cu particule de praf în aer sau pe mâinile insuficient spălate și se poate înrădăcina în culturile altor celule. Acest lucru a provocat un mare scandal. În speranța de a rezolva problema prin genotipare (secvențierea genomului, ne amintim, nu a fost încă inventată), un grup de oameni de știință a urmărit rudele Henriettei și le-a cerut să le dea mostre din ADN-ul familiei pentru a cartografi genele. Astfel, secretul a devenit evident.
Apropo, acum americanii sunt mai îngrijorați de faptul că familia Henriettei nu a primit despăgubiri pentru utilizarea celulelor HeLa fără acordul donatorului. În plus, până în prezent, familia trăiește într-o prosperitate nu foarte bună, iar asistența financiară ar fi foarte utilă. Dar toate cererile ajung într-un perete gol - nu au existat respondenți de mult timp, iar Academia de Medicină și alte structuri științifice nu vor să țină conversația...
Adevărata nemurire?
Tumora malignă care a ucis-o pe Henrietta i-a făcut celulele potențial nemuritoare. Oare această femeie a vrut nemurirea? Și a primit-o? Dacă comparăm prima și ultima fotografii ale acestui articol, avem senzația ca într-un roman științifico-fantastic - o parte a unei persoane vii, înmulțită artificial, suferă milioane de încercări, „gustă” toate medicamentele înainte de a ajunge la farmacie. , există fundații ale biologilor moleculari din întreaga lume...
Desigur, toate acestea nu au nicio legătură cu „viață după viață”. Nu admitem că în celulele HeLa, chinuite tot anul de absolvenți nesățioși sub laminarul laboratoarelor, se află măcar o parte din sufletul unei tinere nefericite. Cu toate acestea, aș dori să onorez memoria acestei femei, deoarece contribuția ei involuntară la medicină este neprețuită - celulele rămase după ea au salvat și continuă să salveze vieți mai mult decât poate face orice medic.
Literatură
- Zielinski S. (2010). Celulele nemuritoare ale Henriettei Lacks. Revista Smithsonian;
- Smith V. (2002). Femeia Minune. Ziarul orașului Baltimore.
Unul dintre cele mai uimitoare și importante evenimente din întreaga istorie a medicinei și microbiologiei poate fi considerat pe bună dreptate viața și moartea unei femei afro-americane aparent neremarcabile, Henrietta Lacks. S-a născut în Statele Unite în 1920 într-o familie numeroasă, în curând mama ei a murit, iar ea, împreună cu cei nouă frați și surori, au fost crescuți de același tată, care a mutat familia la rudele sale.
Henrietta a devenit mamă pentru prima dată la vârsta de 12 ani și i-a născut pe primul, precum și pe următorii patru copii de la propriul verișor. La 14 ani, s-a căsătorit cu el, având deja doi copii, iar în următorii cincisprezece ani a dus o viață complet normală, bineînțeles, adaptată la situația destul de dificilă a populației afro-americane din America de la acea vreme. În acest timp, a mai avut trei copii, dar la vârsta de 30 de ani a observat unele scurgeri sistematice pe lenjeria ei, cu care a apelat la Spitalul Johns Hopkins.
Cercetarea celulelor HeLa
În urma cercetărilor, s-a dovedit că Henrietta a dezvoltat cancer de col uterin, care a fost agravat de virusul papiloma. Nu este surprinzător, în ciuda întregului tratament propus, Henrietta a murit după 8 luni. Cu toate acestea, povestea ei nu s-a încheiat aici, ci dimpotrivă. Cert este că chiar și în timpul vieții Henriettei, medicul curant a transferat o parte din celulele tumorii ei canceroase șefului departamentului local de cercetare a celulelor tisulare, George Guy. Și el a fost cel care a remarcat natura unică a celulelor Henriettei pentru că, de fapt, erau nemuritoare.
Faptul este că celulele obișnuite ale corpului uman și ale altor organisme vii au un anumit număr finit de diviziuni, așa-numita limită Hayflick. Acest lucru se datorează faptului că, în procesul de diviziune la capetele cromozomilor, celulele scad constant în dimensiunea telomerilor până când celula își pierde complet capacitatea de a se diviza. Numărul limită de diviziuni este diferit, cu toate acestea, pentru majoritatea celulelor corpului uman, maximul este de 52 de diviziuni.
În același timp, celulele Henriettei Lacks nu aveau limita lor Hayflick și se puteau împărți la infinit în soluția nutritivă. De fapt, acest lucru se datorează faptului că tumorile canceroase produc destul de des telomeraza în timpul creșterii lor, o enzimă specială care permite telomerilor să-și mențină constant dimensiunea inițială și să nu se micșoreze. Mai mult decât atât, celulele Henriettei aveau o adaptabilitate excelentă la aproape orice mediu și se divizau mult mai repede decât majoritatea celulelor canceroase. De asemenea, este de remarcat faptul că celulele canceroase denumite ulterior HeLa (abreviere pentru donator) au un cariotip anormal, iar dacă celulele unei persoane obișnuite conțin 46 de cromozomi, atunci în celulele HeLa acest număr variază de la 49 la 78 de cromozomi, care în în sine este un interes enorm pentru știință.
Folosind celule nemuritoare
După ce a primit astfel de celule unice la dispoziție, George Guy și-a dat seama rapid de potențialul lor și a început să lucreze la crearea condițiilor pentru divizarea și dezvoltarea lor în masă. Faptul este că departamentul de cercetare al lui Guy, la fel ca multe alte instituții științifice din întreaga lume, a lucrat activ de mai bine de 10 ani pentru a crea linii celulare, care au fost necesare doar o cantitate imensă pentru a efectua cercetări medicale de încredere. Cu toate acestea, înainte de apariția celulelor HeLa, toate eforturile au fost în zadar, limita Hayflick nu a putut fi depășită, procesul de creștere a celulelor a fost lung, iar transportul lor a devenit o problemă reală. În același timp, celulele Henriettei Lacks au făcut posibilă realizarea instantanee de o adevărată descoperire în medicină și microbiologie, deoarece oamenii de știință din întreaga lume au primit o cantitate infinită de material cu care să lucreze.
În primul rând, aceste celule au făcut posibilă crearea unui vaccin împotriva poliomielitei, care făcea furori în America la acea vreme. La momentul apariției celulelor HeLa, un vaccin împotriva acestuia fusese deja dezvoltat de Jonas Salk, dar fără numeroase studii, pur și simplu nu l-a putut folosi pe oameni vii. Ei bine, deoarece celulele HeLa s-au dovedit a fi mult mai sensibile la virusul poliomielitei, problema unui material adecvat a fost complet rezolvată.
Desigur, nevoia unei cantități mari de material de cercetare l-a determinat pe Guy să abordeze problemele producției în masă a acestor celule și transportul lor. Pe măsură ce a devenit clar, celulele HeLa s-au dovedit a fi foarte nepretențioase pentru mediul lor. Dacă celulele obișnuite pot crește numai la joncțiunea dintre soluția nutritivă și mediul aerian, formând o peliculă, atunci celulele HeLa s-au dezvoltat în liniște în orice volum al mediului nutritiv, scăzând de multe ori costul producției lor. Mai mult, după mai multe teste și încercări, s-a dovedit că transportul unor astfel de celule nu este o problemă mare, deoarece acestea s-au dovedit a fi mult mai rezistente și imune la diferiți factori de temperatură și alți factori externi. Ca urmare, celulele HeLa au început să fie transportate prin poștă, în timp ce celulele obișnuite mai devreme erau transportate în condiții speciale în avioane, deoarece factorul timp a jucat un rol foarte important.
Celulele HeLa există și sunt folosite și astăzi, dar, din moment ce au fost separate de multe ori, există mai multe ramuri deodată, cu caracteristici și trăsături diferite. Aceste celule au fost folosite pentru a cerceta cancerul, SIDA, zeci de boli virale, au fost folosite pentru a testa o bombă nucleară, au mers în mod repetat în spațiu, au fost inoculate cu gene de viețuitoare și plante, au infectat alte celule cu ele și au făcut multe lucruri mai importante.
Mai mult, însăși Henrietta, și anume celule unice, și-a dorit chiar să fie izolată ca specie biologică separată și complet nouă, din cauza numărului anormal de cromozomi. Și deși această inițiativă nu a fost implementată oficial, mulți cercetători aderă la ideea naturii complet unice a celulelor HeLa. În același timp, donatorul Henrietta însuși a rămas în umbră foarte mult timp. Ea a murit în 1951, iar medicul ei a considerat că este o încălcare a secretului medical să-i spună familiei despre cercetarea ei pe celule. Adevărul le-a fost dezvăluit mult mai târziu, când cercetătorii au avut nevoie să-i studieze pe toți membrii familiei, iar mulți ani au încercat în zadar să obțină măcar niște bani pentru cercetările efectuate asupra celulelor mamei lor.
Se încarcă ...