Žmogaus ląstelių kultūros, auginamos laboratorijose, dažnai naudojamos atliekant biomedicinos tyrimus ir kuriant naujus gydymo būdus. Tarp daugelio ląstelių linijų viena garsiausių yra „HeLa“. Šios ląstelės, imituojančios žmogaus kūną in vitro („in vitro“), yra „amžinos“- jos gali be galo pasiskirstyti, jų naudojimo tyrimų rezultatai yra patikimai atkuriami skirtingose laboratorijose. Jų paviršiuje yra gana universalus receptorių rinkinys, kuris leidžia juos naudoti įvairių medžiagų veikimui tirti - nuo paprastų neorganinių iki baltymų ir nukleorūgščių; jie nepretenzingi auginimui ir gerai toleruoja užšalimą ir išsaugojimą.
Šios ląstelės gana netikėtai pateko į didįjį mokslą. Jie buvo paimti iš moters, vardu HEnrietta LAcks, kuri netrukus mirė. Tačiau mokslininkėms ji pasirodė esanti nepakeičiama auglio ląstelių kultūra.
- „Salik.biz“
Sužinokime daugiau apie tai …
Henrietta Lacks
Henrietta Lacks buvo graži juodaodžių amerikietė. Ji su vyru ir penkiais vaikais gyveno nedideliame Turnerio mieste Pietų Virdžinijoje. 1951 m. Vasario 1 d. Henrietta nuvyko į Johns Hopkins ligoninę - ji jaudinosi dėl keistų iškrovų, kurias periodiškai rado ant apatinių drabužių. Medicininė diagnozė buvo baisi ir negailestinga - gimdos kaklelio vėžys. Po aštuonių mėnesių, nepaisant operacijos ir radiacijos terapijos, ji mirė. Jai buvo 31 metai.
Kol Henrietta buvo Hopkinso ligoninėje, gydantis gydytojas išsiuntė biopsijos būdu gautas naviko ląsteles analizei George'ui Gay, Hopkinso ligoninės audinių ląstelių tyrimų laboratorijos vadovui. Tuo metu ląstelių auginimas už kūno ribų buvo tik formavimo stadijoje, o pagrindinė problema buvo neišvengiama ląstelių mirtis - po tam tikro skaičiaus dalijimųsi visa ląstelių linija mirė.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Paaiškėjo, kad ląstelės, pažymėtos „HeLa“(Henrietta Lax vardo ir pavardės akronimas), dauginosi daug greičiau nei ląstelės iš normalių audinių. Be to, dėl piktybinės transformacijos šios ląstelės tapo nemirtingos - jų augimo slopinimo programa buvo išjungta atlikus tam tikrą skaičių padalijimų. Anksčiau to nebuvo daroma in vitro su jokiomis kitomis ląstelėmis. Tai atvėrė precedento neturinčias perspektyvas biologijoje.
Iš tikrųjų niekada anksčiau tyrėjai negalėjo manyti, kad ląstelių kultūrų rezultatai yra visiškai patikimi: visi eksperimentai buvo atlikti su skirtingomis ląstelių linijomis, kurios galų gale mirė - kartais net prieš tai negaudamos rezultatų. Ir tada mokslininkai tapo pirmosios stabilios ir net amžinos (!) Ląstelių linijos savininke, kuri tinkamai imituoja organizmo savybes. Ir kai buvo išsiaiškinta, kad „HeLa“ląstelės netgi gali išgyventi siunčiamos paštu, Gay išsiuntė jas kolegoms iš visos šalies. Labai greitai išaugo HeLa ląstelių poreikis ir jos buvo pakartotos viso pasaulio laboratorijose. Jie tapo pirmąja „šablonine“ląstelių linija.
Taip nutiko, kad Henrietta mirė tą pačią dieną, kai George'as Gay pasisakė priešais televizijos kameras, laikydamas mėgintuvėlį su savo ląstelėmis. Jis teigė, kad prasidėjo naujų narkotikų 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 kultivuoti ląsteles in vitro. Henrietta Lacks ląstelės buvo pirmosios nemirtingos žmogaus ląstelės, kada nors išaugintos dirbtinėse kultūros terpėse. „HeLa“mokė tyrėjus išauginti šimtus kitų vėžio ląstelių linijų. Ir nors pastaraisiais metais prioritetas šioje srityje krypsta į normalių audinių ląstelių kultūras ir paskatino pluripotencines kamienines ląsteles (japonų mokslininkė Shinya Yamanaka 2012 m. Gavo Nobelio fiziologijos ar medicinos premiją už tai, kad atrado suaugusio organizmo ląstelių grąžinimo į embrioninę būklę metodą),vis dėlto vėžio ląstelės išlieka priimtu biomedicininių tyrimų standartu. Pagrindinis „HeLa“pranašumas yra nekontroliuojamas paprastų maistinių terpių augimas, kuris leidžia atlikti plataus masto tyrimus su minimaliomis sąnaudomis.
Nuo Henrietos Lacks mirties jos naviko ląstelės buvo nuolat naudojamos tiriant įvairių ligų, įskaitant vėžį ir AIDS, vystymosi molekulinius modelius, radiacijos ir toksinių medžiagų poveikį, sudaryti genetiniai žemėlapiai ir daugybė kitų mokslinių problemų. Biomedicinos pasaulyje HeLa ląstelės išpopuliarėjo kaip laboratorinės žiurkės ir Petri indai. 1960 m. Gruodžio mėn. „HeLa“ląstelės buvo pirmosios, kurios sovietų palydove skrido į kosmosą. Net ir šiandien sovietų genetikų kosmose tuo metu atliktų eksperimentų apimtys yra stulbinančios. Rezultatai parodė, kad „HeLa“gerai veikia ne tik sausumos sąlygomis, bet ir esant nulinei gravitacijai.
Be HeLa ląstelių, Jono Salko sukurta poliomielito vakcina būtų buvusi neįmanoma. Beje, Salkas taip pasitikėjo gautos vakcinos (susilpnėjusio poliomielito virusu) saugumu, kad kaip vaisto patikimumo įrodymą jis suleido sau, savo žmonai ir trims vaikams.
Nuo to laiko „HeLa“buvo naudojamas klonavimui (prieš tai HeLa buvo atlikti preliminarūs ląstelių branduolių persodinimo bandymai prieš garsiųjų „Dolly“avių klonavimą), dirbtinio apvaisinimo metodams ir tūkstančiams kitų tyrimų (kai kurie iš jų pateikti lentelėje).
Be mokslo …
Pačios Henrietos Lacks asmenybė ilgą laiką nebuvo reklamuojama. Dr. Gui, žinoma, „HeLa“ląstelių kilmė nebuvo paslaptis, tačiau jis tikėjo, kad privatumas yra prioritetas, ir daugelį metų Lacksų šeima nežinojo, kad Henrietta ląstelės garsėja visame pasaulyje. Paslaptis buvo atskleista tik po daktaro Gay mirties 1970 m.
Prisiminkite, kad sterilumo standartai ir darbo su ląstelių linijomis metodai tuo metu buvo dar kūdikystėje, o kai kurios klaidos atsirado tik po metų. Taigi „HeLa“ląstelių atveju - po 25 metų mokslininkai nustatė, kad daugelis tyrimams naudotų ląstelių kultūrų, kilusių iš kitų rūšių audinių, įskaitant krūties ir prostatos vėžio ląsteles, buvo užkrėstos agresyvesnėmis ir atkaklesnėmis „HeLa“ląstelėmis. Paaiškėjo, kad „HeLa“gali judėti su ore esančiomis dulkių dalelėmis ar ant nepakankamai nusiplautų rankų ir įsišaknyti kitų ląstelių kultūrose. Tai sukėlė didelį skandalą. Tikėdamasis išspręsti problemą genotipu (sekos nustatymas yra visiškas genomo skaitymas - tuo metu jis vis dar buvo planuojamas kaip grandiozinis tarptautinis projektas),viena mokslininkų grupė susekė Henrietos artimuosius ir paprašė šeimos DNR pavyzdžių, kad būtų galima susieti genus. Taigi paslaptis buvo atskleista.
Beje, amerikiečius vis dar labiau jaudina tai, kad Henriettos šeima niekada negavo kompensacijos už „HeLa“ląstelių naudojimą be donoro sutikimo. Iki šios dienos šeima gyvena ne itin gerovėje, o finansinė pagalba būtų labai naudinga. Bet visi paklausimai patenka į tuščią sieną - ilgą laiką nebuvo respondentų, o Medicinos akademija ir kitos mokslinės struktūros, kaip spėjama, nenori diskutuoti šia tema.
2013 m. Kovo 11 d. Degalai buvo papildyti nauju leidiniu, kuriame buvo pateikti visi „HeLa“ląstelių linijos genomo sekos rezultatai. Vėlgi, eksperimentas buvo atliktas be Henrietta palikuonių sutikimo, o po trumpo etinio ginčo visiška prieiga prie genominės informacijos buvo leista tik profesionalams. Nepaisant to, visa „HeLa“genomo seka turi didelę reikšmę vėlesniam darbui, leisdama panaudoti ląstelių liniją būsimuose genomo projektuose.
Tikras nemirtingumas?
Dėl piktybinio naviko, kuris nužudė Henrietta, jos ląstelės galėjo būti nemirtingos. Ar ši moteris norėjo nemirtingumo? Ir ar ji tai gavo? Jei pagalvosite apie tai, kyla fantastiška sensacija - dirbtinai padauginta gyvo žmogaus dalis išgyvena milijonus bandymų, „paragauja“visų vaistų prieš išbandydama juos su gyvūnais. Visame pasaulyje molekuliniai biologai juos stebi …
Žinoma, visa tai neturi nieko bendra su „gyvenimas po gyvenimo“. Kvaila manyti, kad HeLa ląstelėse, kurias nepaliaujamai kankina nepasotinami mokslininkai, yra bent kokia nelaimingos jaunos moters sielos dalis. Be to, šios ląstelės gali būti laikomos žmogiškomis tik iš dalies. Kiekvienos HeLa ląstelės branduolyje yra 76–82 chromosomos dėl transformacijos, kuri įvyko piktybinių navikų metu (normaliose žmogaus ląstelėse yra 46 chromosomos), todėl ši poliploidija periodiškai kelia diskusijas apie HeLa ląstelių tinkamumą žmogaus fiziologijos modeliui. Net buvo pasiūlyta šias ląsteles išskirti į atskiras, artimas žmonėms rūšis, vadinamas Helacyton gartleri, Stanley Gartlerio, tyrusio šias ląsteles, garbei, tačiau apie tai šiandien rimtai nekalbama.
Tačiau tyrėjai visada atsimena apribojimus, kuriuos reikia atsiminti. Pirma, „HeLa“, nepaisant visų pokyčių, vis tiek išlieka žmogaus ląstelėse: visi jų genai ir biologinės molekulės atitinka žmogaus ląsteles, o molekulinė sąveika didžiąja dalimi atvejų yra tapati sveikų ląstelių biocheminiams keliams. Antra, poliploidija padaro šią liniją patogesnę genominiams tyrimams, nes genetinės medžiagos kiekis vienoje ląstelėje padidėja, o rezultatai yra aiškesni ir kontrastingesni. Trečia, platus ląstelių linijų pasiskirstymas visame pasaulyje leidžia lengvai pakartoti kolegų eksperimentus ir panaudoti paskelbtus duomenis kaip pagrindą savo tyrimams. „HeLa“modelyje išsiaiškinęs pagrindinius faktus (ir visi prisimena, kad tai netgi patogus, tačiau tik kūno modelis),mokslininkai bando juos atkartoti tinkamiausiose modelių sistemose. Kaip matote, „HeLa“ir panašios ląstelės yra viso mokslo pagrindas šiandien. Nepaisant etinių ir moralinių ginčų, šiandien noriu pagerbti šios moters atminimą, nes jos nevalingas indėlis į mediciną yra neįkainojamas: ląstelės, likusios po jos, išsaugojo ląsteles ir tebegelbsti daugiau gyvybių, nei gali padaryti bet kuris gydytojas.
Korinių įrašų savininkai
HeLa ląstelių nemirtingumas yra susijęs su infekcijos su žmogaus papilomos virusu HPV18 pasekmėmis. Infekcija sukėlė daugelio chromosomų triploidiją (trijų jų kopijų susidarymą vietoje įprastos poros) ir kai kurių iš jų suskaidymą į fragmentus. Be to, infekcija padidino daugelio ląstelių augimo reguliatorių, tokių kaip telomerazė (ląstelių žūties reguliatorius) ir c-Myc (daugelio baltymų sintezės aktyvumo reguliatorius), aktyvumą. Tokie unikalūs (ir atsitiktiniai) pokyčiai padarė „HeLa“ląstelių augimo greičio ir atsparumo rekordus net tarp kitų vėžio ląstelių linijų, kurių šiandien yra keli šimtai. Be to, gauti genomo pokyčiai pasirodė labai stabilūs ir laboratorinėmis sąlygomis per pastaruosius metus nepakito.
Netrukus po Henrietta mirties buvo pradėta kurti „HeLa“gamykla - plataus masto įmonė, kuri leistų kas savaitę auginti trilijonus „HeLa“ląstelių. Gamykla buvo pastatyta dėl vienos priežasties - sustabdyti poliomielitą.
Iki 1951 m. Pabaigos - didžiausia istorijoje poliomielito epidemija. Mokyklos buvo uždarytos, tėvai panikavo. Skiepyti reikėjo skubiai. 1952 m. Vasario mėn. Jonas Salkas iš Pitsburgo universiteto paskelbė, kad sukūrė pirmąją pasaulyje poliomielito vakciną, tačiau negalėjo jos pasiūlyti vaikams, kol nebus išsamiai patikrintas jos saugumas ir veiksmingumas. Tam reikėjo auginti ląsteles tokiuose didžiuliuose pramoniniuose kiekiuose, kad jos anksčiau nebuvo gaminamos.
Nacionalinis kūdikių paralyžiaus fondas (NFIP) - labdaros organizacija, kurią įsteigė prezidentas Franklinas Delano Rooseveltas, kurį pats paralyžiavo poliomielitas, ruošė didžiausią ligos istorijoje poliomielito vakcinos lauko bandymą. Buvo planuota, kad „Salk“paskiepys du milijonus vaikų, o NFIP paims iš jų kraują, kad patikrintų, ar jie neturi imuniteto. Tačiau, kai vakcinuotų vaikų serumas bus sumaišytas su gyvais poliomielito virusais ir kultivuojamomis ląstelėmis, reikės atlikti milijonus neutralizacijos testų. Jei vakcina veikia, tada paskiepytų vaikų serumas turėtų blokuoti poliomielito virusą ir apsaugoti ląsteles. Priešingu atveju virusas užkrečia ląsteles ir daro žalą, kurią mokslininkai gali pamatyti po mikroskopu.
Sunkumas buvo tas, kad neutralizacijos tyrimams buvo naudojamos beždžionių ląstelės, kurios šios reakcijos metu mirė. Tai buvo problema ne todėl, kad jie rūpinosi gyvūnais (skirtingai nei mūsų laikais apie tai tada nebuvo diskutuojama), bet todėl, kad beždžionės buvo brangios. Milijonai neutralizacijos reakcijų su beždžionių ląstelėmis kainuotų milijonus dolerių, todėl NFIP pašėlusiai ieškojo auginamų ląstelių, kurios galėtų masiškai daugintis ir kainuotų mažiau nei beždžionių ląstelės.
NFIP kreipėsi pagalbos į Guy ir kelis kitus ląstelių kultūros specialistus, ir Guy suprato, kad tai tikrai buvo aukso kasykla. Dėl labdaros NFIP kasmet gaudavo vidutiniškai 50 milijonų dolerių aukų, o direktorius norėjo paaukoti didžiąją dalį šios sumos ląstelių augintojams, kad jie galėtų rasti būdą, kaip masiškai gaminti ląsteles, apie kurias visi svajojo daugelį metų.
Pasiūlymas buvo pateiktas tinkamu metu: laimingu sutapimu, netrukus po NFIP skambučio, kuriame prašė pagalbos, Guy suprato, kad Henrietta ląstelės neauga kaip jokios žmogaus ląstelės, kurias jis iki šiol sutiko.
Dauguma kultūroje esančių ląstelių išauga viename sluoksnyje - krešulio pavidalu ant stiklo paviršiaus, o tai reiškia, kad laisva vieta greitai išsenka. Didinti ląstelių skaičių reikalauja daug darbo: mokslininkai vėl ir vėl turi iškasti ląsteles iš mėgintuvėlio ir paskirstyti į keletą naujų talpyklų, kad ląstelėms būtų suteikta nauja erdvė augti. Kaip paaiškėjo, „HeLa“ląstelės yra labai nepretenzios: joms auginti nereikėjo stiklinio paviršiaus, jos galėjo augti plūduriuodamos kultūros terpėje, kurią nuolat maišydavo „stebuklingas prietaisas“- svarbi technologija, kurią sukūrė Guy, šiandien ji vadinama suspensijos auginimu. Tai reiškė, kad „HeLa“ląstelės nebuvo ribojamos erdvės kaip visos kitos; jie galėjo dalintis tol, kol išliks kultūrinė terpė. Kuo didesnis konteineris su auginimo terpe,tuo daugiau ląstelių augo. Šis atradimas reiškė, kad jei HeLa ląstelės yra jautrios poliomielito virusui (nes kai kurios ląstelės yra nejautrios tam), tai išspręstų masinės ląstelių gamybos problemą ir padėtų išvengti vakcinos bandymo nuo milijonų beždžionių ląstelių.
Taigi 1952 m. Balandžio mėn. Guy ir jo kolega NFIP patariamajame komitete William Scherer - jaunas Minesotos universiteto mokslinis bendradarbis, neseniai gynęs disertaciją - bandė užkrėsti Henrietta ląsteles poliomielito virusu. Po kelių dienų jie atrado, kad HeLa iš tikrųjų yra jautresni virusui nei bet kurios kitos iki šiol augintos ląstelės. Ir jie suprato, kad rado būtent tai, ko reikia NFIP.
Jie taip pat suprato, kad prieš pradėdami masiškai gaminti bet kokias ląsteles, jie turi rasti naują būdą, kaip jas gabenti. Lėktuvo kritimas, kurį panaudojo Guy, buvo puikus siunčiant kelis buteliukus kolegoms, tačiau per brangus dideliems kiekiams. Milijardai išaugintų ląstelių bus nenaudingi, jei tų ląstelių nebus galima pristatyti į reikiamą vietą. Ir mokslininkai pradėjo eksperimentuoti.
1952 m., Minint Atminties dieną, vaikinas paėmė kelis mėgintuvėlius HeLa ir pakankamai kultūrinės terpės, kad ląstelės gyventų keletą dienų, ir sudėjo jas į skardos konteinerį, išklotą kamščiu ir užpildytą ledu, kad būtų išvengta perkaitimo. Pateikęs visa tai su išsamiomis priežiūros instrukcijomis, jis pasiuntė Mariją į pašto skyrių, kad galėtų siųsti siuntinį su mėgintuvėliais į Scherer Minesotoje. Dėl atostogų buvo uždaryti visi Baltimorės pašto skyriai, išskyrus centrinę įstaigą miesto centre. Norėdami ten nuvykti, Marija turėjo pakeisti keletą tramvajų, bet galų gale ji ten pateko. Taip ir padarė narvai: po keturių dienų pakuotė atkeliavo į Mineapolį. Scherer įdėjo ląsteles į inkubatorių ir pradėjo augti. Pirmą kartą gyvos ląstelės sėkmingai atidėjo išsiuntimą.
Vėlesniais mėnesiais, norėdami įsitikinti, kad ląstelės gali atlaikyti ilgą kelionę bet kokiame klimate, Guy ir Scherer išsiuntė „HeLa“vamzdelius lėktuvu, traukiniu ir sunkvežimiais visoje šalyje, nuo Mineapolio iki Noridžo, Niujorko ir atgal. Ląstelės mirė tik viename mėgintuvėlyje.
Kai NFIP sužinojo, kad „HeLa“yra jautrus poliomielito virusui ir gali būti užauginamas dideliais kiekiais už mažą kainą, iškart buvo sudarytas susitarimas su Williamu Schereru ir jis prižiūrėjo „HeLa“platinimo centro vystymą Tuskegee universitete, viename iš prestižiškiausių šalies universitetų. juoda. NFIP šiam projektui pasirinko Tuskegee universitetą dėl Charleso Bynumo, fondo „Negro“veiklos direktoriaus. Bainumas - gamtos mokslų mokytojas, pilietinių teisių aktyvistas ir pirmasis tautos juodųjų fondų direktorius - norėjo, kad Tuskegee centre būtų šimtai tūkstančių dolerių lėšų, daug darbo vietų ir jaunų juodųjų mokslininkų mokymo galimybės.
Per kelis mėnesius šešių juodųjų mokslininkų ir laboratorijų specialistų komanda pastatė gamyklą Tiškeže, dar niekad nematytą: pramoniniai plieniniai autoklavai, skirti sterilizuoti garus, išklijavo sienas, eilėse stovėjo didžiulės mechaniškai maišomos kultūrinės terpės talpyklos, inkubatoriai pilni stiklinių butelių ląstelių kultūroms ir automatiniai. Ląstelių balionėliai yra aukšti, su ilgomis, plonomis metalinėmis rankenėlėmis, įpurškiančiomis HeLa ląsteles į vieną mėgintuvėlį po kito. Kiekvieną savaitę Tuskegee'o komanda paruošė tūkstančius litrų Guy's recepto kultūros terpės, sumaišydama druskas, mineralus ir kraujo serumą iš daugybės studentų, kareivių ir medvilnės ūkininkų, kurie reagavo į vietos laikraščio skelbimus apie kraujo paaukojimą už pinigus.
Keli technikai tarnavo kaip kokybės kontrolės vamzdynas ir kiekvieną savaitę stebėjo šimtus tūkstančių HeLa ląstelių kultūrų, kad įsitikintų, jog jie yra gyvybingi ir sveiki. Kiti siuntė ląsteles tyrėjams visoje šalyje pagal griežtą tvarkaraštį 23 poliomielito vakcinų tyrimų centruose.
Galų gale „Tuskegee“komanda išaugo iki 35 mokslininkų ir laboratorijų technikų, kurie per savaitę pagamino 20.000 HeLa mėgintuvėlių - apie 6 trilijonus ląstelių. Tai buvo pati pirmoji ląstelių gamykla, kuri prasidėjo nuo vieno „HeLa“vamzdelio, kurį Guy išsiuntė Scherer į savo pirmąjį bandymo paketą netrukus po Henrietos mirties.
Naudodamiesi šiomis ląstelėmis, mokslininkai sugebėjo įrodyti Salk vakcinos veiksmingumą. Netrukus „New York Times“paskelbė juodaodžių moterų, sulenktų per mikroskopus, nuotraukas, apžiūrinčias ląsteles ir laikančias „HeLa“vamzdelius juodose rankose. Antraštė skaityti:
Juodosios gamtos mokslininkai ir laboratorijų specialistai, daugelis iš jų moterys, panaudojo juodos moters ląsteles, kad išgelbėtų milijonų amerikiečių, kurių dauguma buvo balti, gyvybes. Ir tame pačiame universitete, ir tuo pačiu metu vyriausybės pareigūnai vykdė liūdnai pagarsėjusį sifilio tyrimą.
Iš pradžių „Tuskegee“centras „HeLa“ląsteles tiekė tik laboratorijoms, kuriose buvo tiriamos poliomielito vakcinos. Tačiau kai paaiškėjo, kad visiems pakaks „HeLa“ląstelių, jos buvo pradėtos siųsti visiems mokslininkams, pasirengusiems jas įsigyti už dešimt dolerių, pridėjus oro pašto kainą. Jei mokslininkai norėjo išsiaiškinti, kaip ląstelės elgsis tam tikroje aplinkoje, kaip jos reaguos į tam tikrą cheminę medžiagą ar kaip jos sukurs tam tikrą baltymą, jie kreipėsi į „HeLa“ląsteles. Nors jie buvo vėžiniai, jie turėjo visas pagrindines normalių ląstelių savybes: jie kūrė baltymus ir bendravo tarpusavyje kaip normalios ląstelės, dalijasi ir gamina energiją, perkelia ir reguliuoja genetinę medžiagą bei yra jautrūs infekcijoms, todėl jos tapo optimalia priemone. viską susintetinti ir išstudijuotikas įmanoma - įskaitant bakterijas, hormonus, baltymus ir ypač virusus.
Virusai dauginasi švirkšdami savo genetinės medžiagos daleles į gyvą ląstelę. Ląstelė radikaliai keičia savo programą ir vietoj savęs pradeda dauginti virusą. Augant virusams, kaip ir daugeliu kitų atvejų, piktybinis „HeLa“pobūdis tik padarė juos naudingesnius. HeLa ląstelės augo daug greičiau nei normalios ląstelės, todėl rezultatai buvo greitesni. „HeLa“ląstelės buvo darbinis arklys - atsparios, nebrangios ir visur esančios.
Laikas buvo tinkamas. Šeštojo dešimtmečio pradžioje mokslininkai dar tik pradėjo suprasti virusų prigimtį, o kai „Henrietta“ląstelės pasirodė laboratorijose visoje šalyje, tyrėjai pradėjo jas užkrėsti visokiais virusais - herpesu, tymais, kiaulytėmis, vėjaraupiais, arklinių encefalitu - tirti, kaip virusas prasiskverbia. į ląsteles, dauginasi jose ir plinta.
Henriettos ląstelės padėjo virologijos pagrindus, tačiau tai buvo tik pradžia. Pirmaisiais metais po Henrietos mirties, gavę pirmuosius mėgintuvėlius su savo ląstelėmis, viso pasaulio tyrinėtojai sugebėjo padaryti keletą svarbių mokslinių atradimų. Pirmiausia, mokslininkų komanda panaudojo „HeLa“, kad sukurtų metodus, kaip užšaldyti ląsteles nepažeidžiant ar nepakeisdami jų. Šiais metodais ląstelės buvo pradėtos gabenti visame pasaulyje įrodytu ir standartizuotu būdu, kuris buvo naudojamas gabenti sušaldytą maistą ir užšaldytą spermą gyvuliams auginti. Tai taip pat reiškė, kad mokslininkai galėjo išlaikyti ląsteles tarp eksperimentų, nesijaudindami dėl mitybos ir sterilumo. Vis dėlto labiausiai mokslininkus nudžiugino tai, kad užšalimas leido „pritvirtinti“ląsteles pačiose įvairiausiose būsenose.
Ląstelė buvo užšaldyta, kaip paspaudus pauzės mygtuką: padalijimas, medžiagų apykaita ir visi kiti procesai sustojo ir atnaujinti po atitirpinimo, lyg jūs tiesiog paspausite pradžios mygtuką. Dabar mokslininkai eksperimento metu galėjo bet kuriuo metu pristabdyti ląstelių vystymąsi, kad galėtų palyginti tam tikrų ląstelių reakciją į vaistą po vienos, dviejų ar šešių savaičių. Jie galėjo stebėti tų pačių ląstelių būklę skirtingais vystymosi etapais: mokslininkai tikėjosi pamatyti, kada normali ląstelė, auganti kultūroje, tampa piktybine - reiškinys, vadinamas spontaniniu virsmu.
„HeLa“dėka užšalimas yra pirmasis nuostabių audinių kultūros patobulinimų sąraše. Kitas lūžis yra ląstelių kultūros proceso standartizavimas - sritis, kuri iki tol buvo netvarka. Vaikinas ir jo kolegos skundėsi, kad jie per daug laiko praleido ruošdami kultūrinę terpę ir laikydami ląsteles gyvas. Vis dėlto juos labiausiai jaudino tai, kad kadangi visi žiniasklaidoje naudojo skirtingus ingredientus, skirtingus receptus, skirtingas ląsteles ir skirtingus metodus, ir tik nedaugelis žinojo apie savo kolegų metodus, buvo sunku ar beveik neįmanoma atkartoti kieno nors eksperimentą. Kartojimas yra būtina mokslo dalis: atradimas nelaikomas galiojančiu, jei kiti negali pakartoti ir gauti tuos pačius rezultatus. Vaikinas ir kiti bijojo, kad nesuvienodinus metodų ir medžiagų, audinių kultūra gali sustingti.
Ilgą laiką mokslininkai tikėjo, kad žmogaus ląstelėse yra keturiasdešimt aštuonios chromosomos - ląstelių viduje esančios DNR grandinės, kuriose yra visa mūsų genetinė informacija. Tačiau chromosomos įstrigo kartu ir tiksliai jų suskaičiuoti nebuvo įmanoma. 1953 m. Teksaso genetikas klaidingai sumaišė netinkamą skystį su HeLa ir kai kuriomis kitomis ląstelėmis. Ši avarija pasisekė. Ląstelių chromosomos išsipūtė ir atsiskyrė viena nuo kitos, ir pirmą kartą mokslininkai galėjo išsamiai ištirti kiekvieną iš jų. Šis atsitiktinis atradimas buvo pirmasis iš daugybės atradimų, leidusių dviem tyrėjams iš Ispanijos ir Švedijos sužinoti, kad normalioje žmogaus ląstelėje yra keturiasdešimt šešios chromosomos.
Dabar, žinodami, kiek chromosomų turi turėti žmogus, mokslininkai galėjo pasakyti, kad kažkas turi daugiau ar mažiau, ir pasitelkę šią informaciją diagnozuoti genetines ligas. Netrukus viso pasaulio tyrinėtojai pradėjo nustatyti chromosomų anomalijas. Taigi buvo nustatyta, kad pacientai, sergantys Dauno sindromu, turėjo papildomą chromosomą dvidešimt pirmoje poroje, kenčiantiems nuo Klinefelterio sindromo turėjo papildomos lyties x-chromosomą, o pacientams, sergantiems Šereševskio-Turnerio sindromu, šios chromosomos nebuvo arba jos trūko.
Dėl visų šių naujų pokyčių padidėjo „HeLa“ląstelių poreikis ir Tuskegee centras nebegalėjo to patenkinti. „Microbiological Associates“savininkas - kariškis, vardu Samuelis Reederis, nebuvo žinomas, tačiau jo verslo partneris Monroe Vincentas pats buvo tyrinėtojas ir suprato, kokia didelė yra potenciali ląstelių rinka. Ląstelės buvo reikalingos daugeliui mokslininkų, ir tik nedaugelis iš jų turėjo laiko ar galimybių savarankiškai jas išauginti. Tyrėjai tiesiog norėjo nusipirkti ląsteles, todėl Reederis ir Vincentas nusprendė naudoti „HeLa“kaip trampliną į pirmąjį pramoninį komercinį centrą, kuriame būtų tiekiamos ląstelės.
Viskas prasidėjo nuo ląstelių fabriko - kaip tai pavadino Reederis. Bethesda mieste Merilandas viduryje erdvaus sandėlio, kuris kadaise buvo „Fritos“skiedrų gamybos fabrikas, jis pastatė stiklinį gaubtą ir sumontavo judantį konvejerio diržą su šimtais įmontuotų bandymo vamzdžių stelažų. Už stiklinės salės viskas buvo organizuota beveik kaip Tiškejuje - didžiulės kultūrinės terpės talpyklos, tik dar didesnės. Kai narvai buvo paruošti gabenimui, suskambėjo garsus varpas ir visi gamyklos darbuotojai, įskaitant pašto skyriaus darbuotojus, nutraukė einamuosius reikalus, tinkamai nusiprausė sterilizacijos kambaryje, apsivilko apsiaustą ir dangtelį ir išsirikiavo prie konvejerio. Vieni užpildė mėgintuvėlius, kiti uždarė guminiais kamščiais, uždarė arba įstatė į nešiojamąjį inkubatorių,kur jie buvo laikomi iki pakavimo vežti.
Labiausiai tokios laboratorijos, kaip Nacionaliniai sveikatos institutai, buvo „Microbiological Associates“klientai ir nuolat užsakydavo milijonus „HeLa“ląstelių pagal nustatytą grafiką. Tačiau mokslininkai iš bet kurios pasaulio vietos galėjo pateikti užsakymą, sumokėti mažiau nei penkiasdešimt dolerių, o „Microbiological Associates“nedelsdami išsiuntė jiems „HeLa“ląstelių mėgintuvėlius. „Reeder“pasirašė sutartį su keliomis didelėmis oro linijomis, todėl kur, kur buvo užsakymas, kurjeris kitam skrydžiui atsiuntė kameras, jos buvo paimtos oro uoste ir taksi pristatytos į laboratorijas. Taip žingsnis po žingsnio gimė kelių milijardų dolerių vertės žmogaus biomedžiagų pramonė.
„Henrietta“ląstelės negalėjo atkurti moteriškų kaklų jaunatviškumo, tačiau Europos ir JAV kosmetikos ir farmacijos kompanijos pradėjo jas naudoti vietoje laboratorinių gyvūnų, kad išbandytų naujus produktus ir vaistus, kurie sukėlė ląstelių sunaikinimą ar pažeidimą. Mokslininkai perpjovė „HeLa“ląsteles per pusę ir įrodė, kad ląstelės gali gyventi pašalinę branduolį. Jie panaudojo jas kurdami medžiagų įpurškimo į ląstelę metodus, kad jos neužmuštų. HeLa buvo naudojamas suprasti steroidų, vaistų chemoterapijos, hormonų, vitaminų ir aplinkos streso poveikį; jie buvo užkrėsti tuberkulioze, salmonelėmis ir vaginitą sukeliančiomis bakterijomis.
1953 m. JAV vyriausybės prašymu Guy nuvežė Henrietos ląsteles su savimi į Tolimuosius Rytus, kad ištirtų hemoraginį karščiavimą, kuris žudė amerikiečių kareivius. Jis suleis HeLa žiurkėms ir pažiūrės, ar jos negavo vėžio. Tačiau didžiąja dalimi jis bandė pereiti iš HeLa prie normalių ir vėžinių ląstelių auginimo iš vieno paciento, kad galėtų palyginti jas su kitomis. Jis negalėjo išvengti kitų mokslininkų, atrodytų, begalinių klausimų apie „HeLa“ir ląstelių kultūrą. Kiekvieną savaitę mokslininkai ne kartą lankėsi jo laboratorijoje su prašymais išmokyti juos šios technikos, ir jam dažnai tekdavo keliauti po pasaulį, padedantį pradėti dauginti ląsteles.
Daugelis Guy'io kolegų reikalavo, kad jis paskelbtų tyrimų duomenis ir gautų jų vertą pripažinimą, tačiau jis visada buvo atgrasomas nuo užimtumo. Jis visą naktį dirbo namuose. Jis vėlavo baigti ruošti dokumentus dėl dotacijos, dažnai vėluodavo mėnesiais atsakydamas į laiškus ir kartą mokėdavo mirusio darbuotojo atlyginimą tris mėnesius, kol kas nors tai pastebėjo. Mary ir Margaret metus niurzgėjo, kad priverstų George'ą paskelbti ką nors apie augančią HeLa; galų gale jis parašė trumpą pastraipą konferencijai. Po to pati Margaret rašė apie savo darbą savo vietoje ir nerimavo dėl publikavimo.
Iki šeštojo dešimtmečio vidurio daugelis mokslininkų jau dirbo su ląstelių kultūromis, o Guy buvo pavargęs. Draugams ir kolegoms jis parašė: „Kažkas turi sugalvoti, kaip paskambinti tai, kas vyksta dabar, pasakyti:„ Pasaulis išprotėjo dėl to, kad auga audiniai ir jo galimybės “. Tikiuosi, kad bent dalis šio pokalbio apie audinių auginimą turi pagrindą ir buvo naudingi žmonėms … ir svarbiausia, kad norėčiau, kad ši hipetacija šiek tiek sumažėtų …"
Vaikiną erzino aplink „HeLa“vyraujantis įniršis. Juk buvo ir kitų ląstelių, įskaitant tas, kurias jis pats užaugino: A. Fi. ir D-1 Re, pavadinti pacientams, iš kurių buvo paimtas pirminis mėginys. Vaikinas juos visą laiką siūlė mokslininkams, tačiau šias ląsteles buvo sunkiau auginti, todėl jie niekada nepatiko Henrietta ląstelių populiarumui. Vaikinas nebeplatino „HeLa“, nes įmonės perėmė užduotį, tačiau jam nepatiko, kad „HeLa“auginimas buvo visiškai nepriklausomas nuo jo kontrolės.
Nuo tada, kai Tuskegee gamykla pradėjo veikti, Guy siuntė laiškus mokslininkams, norėdamas apriboti HeLa ląstelių naudojimą. Kartą laiške savo senajam draugui Charlesui Pomeratui jis skundėsi, kad visi aplinkiniai, įskaitant „Pomerat“laboratorijos darbuotojus, tyrimams naudojo „HeLa“, kuris Guy buvo „pajėgesnis“, o kai kurie jau buvo atlikti, bet dar nepaskelbė rezultatų. … Atsakydamas Pomeratas parašė:
Kalbant apie jūsų… nepritarimą plačiai paplitusiam „HeLa“padermės tyrimui, aš nematau, kaip galite tikėtis sulėtinti situaciją, nes jūs patys paskleidėte šią įtampą taip plačiai, kad ją dabar galite įsigyti už pinigus. Tai beveik tas pats, kaip prašyti žmonių neeksperimentuoti su auksiniais žiurkėnais!.. Suprantu, kad tik jūsų gerumo dėka „HeLa“ląstelės tapo prieinamos visuomenei. Taigi kodėl iš tikrųjų dabar jūs manote, kad kiekvienas nori paimti gabalą sau?
Pomeratas manė, kad Guy turėjo būti baigęs savo „HeLa“tyrimus prieš „išleisdamas [HeLa] plačiajai visuomenei, nes po to kultūra taps visuotine mokslo nuosavybe“.
Tačiau vaikinas to nepadarė. Kai tik „HeLa“ląstelės tapo „visuotine moksline nuosavybe“, žmonės pradėjo domėtis, kas buvo jų donoras.