Bunková kultúra nesmrteľnej ženy nie je. Henrietta Lux - prvá a jediná nesmrteľná osoba

Tieto bunky sa dostali do veľkej vedy celkom nečakane. Boli odobraté žene menom HEnrietta LAcksová, ktorá krátko nato zomrela. Ale bunková kultúra nádoru, ktorý ju zabil, sa ukázal byť pre vedcov nepostrádateľným nástrojom.

Laboratórne pestované ľudské bunkové kultúry sa často používajú v biomedicínskom výskume a pri vývoji nových liečebných postupov. Spomedzi mnohých bunkových línií je jednou z najznámejších HeLa. Tieto bunky, napodobňujúce ľudské telo in vitro („in vitro“), sú „večné“ – môžu sa donekonečna deliť, výsledky výskumu s ich použitím sa spoľahlivo reprodukujú v rôznych laboratóriách. Na svojom povrchu nesú pomerne univerzálnu sadu receptorov, čo umožňuje ich využitie na štúdium pôsobenia rôznych látok, od jednoduchých anorganických až po bielkoviny a nukleové kyseliny; sú nenáročné na pestovanie a dobre znášajú mrazenie a konzerváciu.

Henrieta Lacksová

Henrietta Lacksová bola krásna čierna Američanka. S manželom a piatimi deťmi žila v malom mestečku Turner v Južnej Virgínii. 1. februára 1951 išla Henrietta do nemocnice Johns Hopkins Hospital - obávala sa zvláštneho výtoku, ktorý pravidelne nachádzala na spodnej bielizni. Lekárska diagnóza bola hrozná a nemilosrdná - rakovina krčka maternice. O osem mesiacov neskôr, napriek operácii a rádioterapii, zomrela. Mala 31 rokov.

Nedobrovoľný prínos Henriety Lacksovej pre medicínu je neoceniteľný: bunky, ktoré zostali po jej smrti, zachraňujú ľudské životy už viac ako pol storočia.

Kým bola Henrieta v Hopkinsovej nemocnici, poslal ošetrujúci lekár nádorové bunky získané biopsiou na analýzu Georgovi Gayovi, vedúcemu laboratória pre výskum tkanivových buniek v Hopkinsovej nemocnici. Kultivácia buniek mimo tela bola vtedy len v štádiu formovania a hlavným problémom bola neodvratná bunková smrť – po určitom počte delení odumrela celá bunková línia.

Ukázalo sa, že bunky označené „HeLa“ (skratka mena a priezviska Henriety Laxovej) sa množili oveľa rýchlejšie ako bunky z normálnych tkanív. Okrem toho malígna transformácia spôsobila, že tieto bunky boli nesmrteľné – ich program na potlačenie rastu bol po určitom počte delení vypnutý. Toto sa nikdy nestalo in vitro so žiadnou inou bunkou. To otvorilo nebývalé perspektívy v biológii.

Vskutku, nikdy predtým nemohli výskumníci považovať výsledky získané v bunkových kultúrach za úplne spoľahlivé: všetky experimenty sa uskutočnili na odlišných bunkových líniách, ktoré nakoniec zomreli - niekedy dokonca skôr, ako mohli získať nejaké výsledky. A potom sa vedci stali majiteľmi prvej stabilnej a dokonca večnej (!) Bunkovej línie, ktorá adekvátne napodobňuje vlastnosti organizmu. A keď sa zistilo, že bunky HeLa môžu prežiť aj posielanie poštou, Gay ich rozoslal svojim kolegom po celej krajine. Veľmi skoro vzrástol dopyt po HeLa bunkách a boli replikované v laboratóriách po celom svete. Stali sa prvou „šablónovou“ bunkovou líniou.

Stalo sa, že Henrieta zomrela práve v deň, keď George Gay hovoril pred televíznymi kamerami, pričom v rukách držal skúmavku s jej bunkami. Konštatoval, že sa začala éra nových perspektív v objavovaní liekov a biomedicínskom výskume.

Štyri fázy experimentu

Dnes sa v molekulárnej biológii a farmakológii vo všeobecnosti používajú tieto stupne:
1.HeLa (alebo iná laboratórna bunková línia).
2. Netransformované bunkové línie s krátkou životnosťou - kožné bunky, krvinky atď. Oveľa ťažšie sa s nimi pracuje, rýchlo odumierajú, ale ak sa experiment podarí na HeLa, vedci vedia, čo a kde hľadať a nestrácajte čas rozsiahlym vyhľadávaním.
3. Modelové organizmy - myši, potkany, opice. Tu už experimenty trvajú mesiace a sú rádovo drahšie. Je to však nevyhnutný krok pred testovaním potenciálnych liekov alebo štúdiom príčin ľudských ochorení u ľudí.
4. Viacstupňové klinické skúšky na ľuďoch.

Prečo sú jej bunky také dôležité?

A mal pravdu. Bunková línia, identická vo všetkých laboratóriách sveta, umožnila rýchlo získať a nezávisle potvrdzovať stále nové a nové údaje. Môžeme s istotou povedať, že obrovský skok v molekulárnej biológii na konci minulého storočia bol spôsobený schopnosťou kultivovať bunky in vitro. Bunky Henrietty Lacksovej boli prvé nesmrteľné ľudské bunky, ktoré kedy boli pestované v umelom kultivačnom médiu. HeLa vyškolila výskumníkov na kultiváciu stoviek ďalších rakovinových bunkových línií. A hoci sa v posledných rokoch priorita v tejto oblasti posunula smerom k bunkovým kultúram normálnych tkanív a indukovaným pluripotentným kmeňovým bunkám (japonský vedec Shinya Yamanaka dostal Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu za rok 2012 za objav metódy návratu buniek dospelého organizmu do embryonálneho stavu), napriek tomu rakovinové bunky zostávajú akceptovaným štandardom v biomedicínskom výskume. Hlavnou výhodou HeLa je nekontrolovateľný rast na jednoduchých živných médiách, čo umožňuje rozsiahly výskum s minimálnymi nákladmi.

Od smrti Henriety Lacksovej sa jej nádorové bunky nepretržite používajú na štúdium molekulárnych vzorcov vývoja rôznych chorôb vrátane rakoviny a AIDS, na štúdium účinkov žiarenia a toxických látok, na zostavovanie genetických máp a obrovského množstva iných vedeckých problémov. V biomedicínskom svete sa HeLa bunky preslávili ako laboratórne potkany a Petriho misky. V decembri 1960 HeLa bunky ako prvé leteli do vesmíru v sovietskom satelite. Aj dnes je rozsah experimentov, ktoré vtedy sovietski genetici vo vesmíre robili, zarážajúci. Výsledky ukázali, že HeLa sa darí nielen v pozemských podmienkach, ale aj v nulovej gravitácii.

Bez buniek HeLa by bol vývoj vakcíny proti detskej obrne, ktorú vyvinul Jonas Salk, nemožný. Mimochodom, Salk bol natoľko presvedčený o bezpečnosti vakcíny, ktorú dostal (oslabený vírus detskej obrny), že aby dokázal spoľahlivosť svojho lieku, dal si injekciu sebe, svojej žene a trom deťom.

Odvtedy sa HeLa používa na klonovanie (na HeLa boli vykonané predbežné pokusy na transplantáciu bunkových jadier pred klonovaním slávnej ovce Dolly), na testovanie metód umelého oplodnenia a tisíce ďalších štúdií (niektoré z nich sú uvedené v tabuľke) .

rok	Výskum	Výsledok	rok	Výskum	Výsledok
	Hela bunky sa po prvýkrát získali z biopsie tkaniva rakoviny krčka maternice		1965	Tvorba chimérických buniek fúziou Hela s myšacími lymfocytmi	Vznik hybridov
	Hela sa začala využívať na štúdium molekulárnych mechanizmov infekcie ľudských buniek vírusmi	Zrod experimentálnej bunkovej virológie	1973	Hela sa používa ako model pre štúdium salmonelózy	Vznik bunkových modelov chorôb in vitro
	Vývoj metód na uskutočňovanie bunkovej kultúry Hela	Vznik moderných štandardov bunkovej biológie	1984	Model Hela ukazuje, že papilomavírus môže spôsobiť rakovinu	Nové smery vo výskume rakoviny
	Hela sa používa ako model pre štúdium detskej obrny	Vakcína proti obrne	1986	Model Hela ukazuje mechanizmus bunkovej infekcie vírusom ľudskej imunodeficiencie	Hlbšie pochopenie biológie AIDS
	Prvé zásielky zmrazených buniek	Vznik celosvetovej štandardnej bunkovej línie	1989	Doteraz neznámy enzým telomeráza objavený v bunkách Hela	Nový smer v štúdiu strednej dĺžky života
	Prvé experimenty s farbením chromozómov hematoxylínom	Zrod genetickej medicíny	1993	Mechanizmus infekcie tuberkulózou bol skúmaný na modeli Hela	Výskum tuberkulózy
	Vďaka vitalite Hely sa vedcom podarilo rozmnožiť a študovať klony jednotlivých buniek	Pôvod klonovania	2005	Hela bunky sa používajú na štúdium potenciálnych nebezpečenstiev nanoštruktúr	Štúdium vplyvu nanoštruktúr na živé tkanivá
	Prvá hromadná výroba buniek Hela na predaj do výskumných laboratórií	Vznik komerčných štandardizovaných bunkových línií – štandardizácia výskumu	2013	Sekvenovanie genómu bunkovej línie Hela	Individuálna genomika bunkových línií
1960	Posielanie buniek Hela do vesmíru sovietskymi vedcami	Zrod biológie kozmických buniek

Okrem vedy...

Osobnosť samotnej Henriety Lacksovej sa dlho nepropagovala. Pre doktora Gaya samozrejme nebol pôvod HeLa buniek žiadnym tajomstvom, no veril, že súkromie je prioritou a Laxovci dlhé roky nevedeli, že Henrietine bunky sú známe po celom svete. Záhada bola odhalená až po smrti doktora Gaya v roku 1970.

Pripomeňme, že štandardy sterility a techniky práce s bunkovými líniami boli v tom čase v plienkach a niektoré chyby vyšli na povrch až po rokoch. Takže v prípade buniek HeLa – po 25 rokoch vedci zistili, že mnohé z bunkových kultúr používaných vo výskume, pochádzajúcich z iných typov tkanív, vrátane buniek rakoviny prsníka a prostaty, boli infikované agresívnejšími a húževnatejšími bunkami HeLa. Ukázalo sa, že HeLa sa môže pohybovať s prachovými časticami vo vzduchu alebo na nedostatočne umytých rukách a zakoreniť sa v kultúrach iných buniek. To vyvolalo veľký škandál. V nádeji, že problém vyriešia genotypizáciou (sekvenovanie – kompletné čítanie genómu – v tom čase bolo ešte len plánované ako grandiózny medzinárodný projekt), jedna skupina vedcov vypátrala Henriettiných príbuzných a požiadala o vzorky DNA od rodiny, aby zmapovať gény. Tak sa tajomstvo ukázalo.

Mimochodom, Američanov stále viac trápi fakt, že Henriettina rodina nedostala kompenzáciu za použitie buniek HeLa bez súhlasu darcu. Rodina dodnes žije v nie príliš dobrom blahobyte a finančná pomoc by sa jej veľmi hodila. Všetky žiadosti však narážajú na prázdnu stenu – dlho tu neboli žiadni respondenti a Lekárska akadémia a ďalšie vedecké štruktúry podľa očakávania nechcú o tejto téme diskutovať.

Olej do ohňa priliala 11. marca 2013 nová publikácia, kde boli prezentované výsledky kompletnej sekvencie genómu bunkovej línie HeLa. Experiment opäť prebehol bez súhlasu Henriettiných potomkov a po istých etických sporoch bol plný prístup ku genomickým informáciám umožnený len profesionálom. Kompletná genómová sekvencia HeLa má však veľký význam pre následnú prácu, čo umožňuje použitie bunkovej línie v budúcich genómových projektoch.

Držitelia mobilných rekordov

Nesmrteľnosť buniek HeLa je spojená s následkami infekcie ľudským papilomavírusom HPV18. Infekcia spôsobila triplodiu mnohých chromozómov (vytvorenie troch ich kópií namiesto obvyklého páru) a rozdelenie niektorých z nich na fragmenty. Okrem toho, v dôsledku infekcie, aktivita mnohých regulátorov rastu buniek, ako sú gény telomeráz (regulátor bunkovej „úmrtnosti“) a s-Môj C(regulátor aktivity syntézy mnohých bielkovín). Tieto jedinečné (a náhodné) zmeny urobili z HeLa buniek rekord v rýchlosti rastu a odolnosti, dokonca aj medzi inými rakovinovými bunkovými líniami, ktorých je dnes niekoľko stoviek. Okrem toho sa získané zmeny v genóme ukázali ako veľmi stabilné a v laboratórnych podmienkach zostávajú nezmenené počas všetkých posledných rokov.

Skutočná nesmrteľnosť?

Zhubný nádor, ktorý zabil Henriettu, spôsobil, že jej bunky boli potenciálne nesmrteľné. Chcela táto žena nesmrteľnosť? A dostala to? Ak sa nad tým zamyslíte, vznikne fantastický pocit – časť živého človeka, umelo namnožená, podstúpi milióny testov, „ochutná“ všetky lieky predtým, ako ich otestujú na zvieratách, molekulárni biológovia na celom svete ju prešpikujú až do jadra ...

Samozrejme, nič z toho nemá nič spoločné so „životom po živote“. Je hlúpe veriť, že v bunkách HeLa, neustále trýznených nenásytnými vedcami, je aspoň časť duše nešťastnej mladej ženy. Navyše tieto bunky možno považovať za ľudské len čiastočne. V jadre každej bunky HeLa sa nachádza 76 až 82 chromozómov v dôsledku transformácie, ku ktorej došlo v procese malignity (normálne ľudské bunky obsahujú 46 chromozómov), a táto polyploidia pravidelne vyvoláva diskusie o vhodnosti buniek HeLa ako modelu ľudská fyziológia. Dokonca sa navrhovalo izolovať tieto bunky do samostatného, ľudskému druhu blízkeho, nazývaného Helacyton gartleri, na počesť Stanleyho Gartlera, ktorý tieto bunky študoval, ale o tom sa dnes vážne nehovorí.

Výskumníci však vždy pamätajú na obmedzenia, ktoré je potrebné mať na pamäti. Po prvé, HeLa napriek všetkým zmenám stále zostáva ľudskými bunkami: všetky ich gény a biologické molekuly zodpovedajú ľudským a molekulárne interakcie sú v drvivej väčšine prípadov totožné s biochemickými dráhami zdravých buniek. Po druhé, polyploidia robí túto líniu vhodnejšou pre genómové štúdie, pretože množstvo genetického materiálu v jednej bunke sa zvyšuje a výsledky sú jasnejšie a kontrastnejšie. Po tretie, široká distribúcia bunkových línií po celom svete umožňuje jednoducho zopakovať experimenty kolegov a použiť publikované údaje ako základ pre vlastný výskum. Po stanovení základných faktov na modeli HeLa (a každý si pamätá, že je to dokonca pohodlný, ale iba model organizmu), vedci sa ich pokúšajú zopakovať na adekvátnejších modelových systémoch. Ako vidíte, HeLa a podobné bunky predstavujú základ pre celú dnešnú vedu. A napriek etickým a morálnym sporom si dnes chcem uctiť pamiatku tejto ženy, pretože jej nedobrovoľný prínos pre medicínu je neoceniteľný: bunky, ktoré po nej zostali, zachránili a naďalej zachraňujú viac životov, ako dokáže ktorýkoľvek lekár.

Za pomoc pri príprave článku sme vďační portálu biomolecula.ru.

História získavania týchto „nehynúcich“ buniek (zvečnenie – schopnosť buniek nekonečne dlhého delenia) sa spája s úbohou 31-ročnou pacientkou v nemocnici Johns Hopkins Hospital v Baltimore – afroamerickou matkou piatich detí menom Henrietta Lacksová. , ktorá po tom, čo osem mesiacov trpela rakovinou krčka maternice a po internom ožarovaní (brachyterapii), v tejto nemocnici 4. októbra 1951 zomrela.

Krátko predtým, v snahe vyliečiť Henriettu z karcinómu krčka maternice, ošetrujúci lekár, chirurg Howard Wilbur Jones, odobral vzorku nádorového tkaniva na vyšetrenie a preniesol ju do nemocničného laboratória, ktoré v tom čase viedol George Otto Gay, bakalár biológia.

Štúdie biopsie biológa ohromili: tkanivové bunky nezomreli v pravý čas v dôsledku apoptózy, ale pokračovali v množení, a to úžasnou rýchlosťou. Výskumníkovi sa podarilo izolovať jednu špecifickú štrukturálnu bunku a rozmnožiť ju. Výsledné bunky sa ďalej delili a na konci mitotického cyklu prestali umierať.

A čoskoro po smrti pacienta (ktorého meno nebolo zverejnené, ale bolo zašifrované vo forme skratky HeLa) sa objavila záhadná kultúra buniek HeLa.

Len čo sa ukázalo, že bunky HeLa – dostupné mimo ľudského tela – nepodliehajú programovanej smrti, začal po nich rásť dopyt po rôznych štúdiách a experimentoch. A ďalšia komercializácia nečakaného nálezu vyústila do organizácie sériovej výroby – na predaj buniek HeLa do mnohých vedeckých centier a laboratórií.

Použitie HeLa buniek

V roku 1955 sa HeLa bunky stali prvými klonovanými ľudskými bunkami a HeLa bunky sa začali používať po celom svete: pri štúdiách bunkového metabolizmu pri rakovine; štúdium procesu starnutia buniek; príčiny AIDS; znaky ľudského papilomavírusu a iných vírusových infekcií; vystavenie žiareniu a toxickým látkam; génové mapovanie; pri testovaní nových farmakologických prípravkov; testovanie kozmetiky a pod.

Podľa niektorých správ bola kultúra týchto rýchlo rastúcich buniek použitá v 70-80 tisíc lekárskych výskumoch po celom svete. Ročne sa pre potreby vedy vypestuje okolo 20 ton bunkových kultúr HeLa, za účasti týchto buniek je zaregistrovaných viac ako 10 tisíc patentov.

Popularizáciu nového laboratórneho biomateriálu uľahčil fakt, že v roku 1954 použili americkí virológovia kmeň buniek HeLa na testovanie vakcíny, ktorú vyvinuli proti poliomyelitíde.

Bunková kultúra HeLa po celé desaťročia univerzálne slúžila ako jednoduchý model na vytváranie vizuálnejších verzií zložitých biologických systémov. A schopnosť klonovať imortalizované bunkové línie umožňuje viacnásobné opakovanie analýz na geneticky identických bunkách, čo je predpokladom pre biomedicínsky výskum.

Na samom začiatku - v lekárskej literatúre tých rokov - bola zaznamenaná "vytrvalosť" týchto buniek. HeLa bunky sa totiž neprestávajú deliť ani v obyčajnej laboratórnej skúmavke. A robia to tak agresívne, že ak laboratórni technici prejavia najmenšiu nepozornosť, HeLa bunky určite preniknú do iných kultúr a pokojne nahradia pôvodné bunky, v dôsledku čoho čistota vykonávaných experimentov vyvoláva veľké pochybnosti.

Mimochodom, v dôsledku jednej štúdie, ktorá sa uskutočnila už v roku 1974, bola experimentálne preukázaná schopnosť buniek HeLa „kontaminovať“ iné bunkové línie v laboratóriách vedcov.

HeLa bunky: čo ukázal výskum?

Prečo sa bunky HeLa správajú takto? Pretože nejde o bežné bunky zdravých telesných tkanív, ale o nádorové bunky získané zo vzorky rakovinového tkaniva a obsahujúce patologicky zmenené gény pre kontinuálnu mitózu ľudských rakovinových buniek. V skutočnosti ide o klony malígnych buniek.

V roku 2013 výskumníci z Európskeho laboratória molekulárnej biológie (EMBL) uviedli, že použili spektrálnu karyotypizáciu na sekvenovanie DNA a RNA v genóme Henriety Laxovej. A v porovnaní s bunkami HeLa sme boli presvedčení: medzi génmi HeLa a normálnymi ľudskými bunkami sú výrazné rozdiely ...

Avšak ešte skôr viedla cytogenetická analýza buniek HeLa k objavu mnohých chromozomálnych aberácií a čiastočnej genómovej hybridizácie týchto buniek. Ukázalo sa, že HeLa bunky majú hypertriploidný (3n+) karyotyp a produkujú heterogénne bunkové populácie. Okrem toho viac ako polovica klonovaných buniek HeLa vykazovala aneuploidiu - zmenu v počte chromozómov: 49, 69, 73 a dokonca 78 namiesto 46.

Ako sa ukázalo, genómová nestabilita fenotypu HeLa, strata chromozómových markerov a tvorba ďalších štrukturálnych abnormalít sa podieľajú na multipolárnych, polycentrických alebo multipolárnych mitózach v bunkách HeLa. Ide o porušenia počas delenia buniek, ktoré vedú k patologickej segregácii chromozómov. Ak sa zdravé bunky vyznačujú mitotickou bipolaritou deliaceho vretienka, tak pri delení rakovinovej bunky vzniká väčší počet pólov a deliacich vretien a obe dcérske bunky dostávajú iný počet chromozómov. A multipolarita vretienka počas bunkovej mitózy je charakteristickým znakom rakovinových buniek.

Štúdiom multipolárnych mitóz v bunkách HeLa genetika dospela k záveru, že celý proces delenia rakovinových buniek v zásade prebieha zle: profáza mitózy je kratšia a tvorba deliaceho vretienka predchádza deleniu chromozómov; tiež metafáza začína skôr a chromozómy nemajú čas zaujať ich miesto, pretože sú distribuované náhodne. No a množstvo centrozómov je aspoň dvakrát také, ako je potrebné.

Karyotyp bunky HeLa je teda nestabilný a v rôznych laboratóriách sa môže dramaticky líšiť. V dôsledku toho sa výsledky mnohých štúdií - v podmienkach straty genetickej identity bunkového materiálu - jednoducho nedajú reprodukovať v iných podmienkach.

Veda urobila veľké pokroky vďaka svojej schopnosti kontrolovane manipulovať s biologickými procesmi. Najnovším názorným príkladom je vytvorenie realistického modelu rakovinového nádoru skupinou výskumníkov zo Spojených štátov a Číny pomocou 3-D tlačiarne s použitím buniek HeLa.

Laboratórne pestované ľudské bunkové kultúry sa často používajú v biomedicínskom výskume a pri vývoji nových liečebných postupov. Spomedzi mnohých bunkových línií je jednou z najznámejších HeLa – endotelové bunky maternice. Tieto bunky, napodobňujúce zjednodušeného „človeka“ v laboratórnom výskume, sú „večné“ – môžu sa donekonečna deliť, vydržia desiatky rokov v mrazničke a dajú sa rozdeliť na časti v rôznych pomeroch. Na svojom povrchu nesú pomerne univerzálny súbor receptorov, čo im umožňuje študovať pôsobenie rôznych cytokínov; v kultivácii nie sú veľmi náladoví; veľmi dobre znášajú mrazenie a konzerváciu. Tieto bunky sa dostali do veľkej vedy celkom nečakane. Boli odobraté žene menom Henrietta Lacksová, ktorá krátko nato zomrela. Pozrime sa na celý príbeh podrobnejšie.

Henrieta Lacksová

Obrázok 1. Henrieta Lacksová s manželom Davidom.

Henrietta Lacksová bola krásna čierna Američanka. S manželom a piatimi deťmi žila v malom mestečku Turner v Južnej Virgínii. 1. februára 1951 išla Henrietta Lacksová do nemocnice Johns Hopkins Hospital - obávala sa zvláštneho výtoku, ktorý pravidelne nachádzala na spodnej bielizni. Lekárska diagnóza bola hrozná a nemilosrdná - rakovina krčka maternice. O osem mesiacov neskôr, napriek operácii a ožiareniu, zomrela. Mala 31 rokov.

Kým bola Henrietta v Hopkinsovej nemocnici, ošetrujúci lekár poslal jej nádor (biopsiu krčka maternice) na analýzu Georgovi Gayovi ( George Gey) - Vedúci laboratória pre výskum tkanivových buniek v Hopkinsovej nemocnici. Pripomeňme, že v tom čase bola kultivácia buniek mimo tela iba v štádiu formovania a hlavným problémom bola vopred určená smrť buniek – po určitom počte delení odumrela celá bunková línia.

Ukázalo sa, že bunky označené „HeLa“ (skratka mena a priezviska Henrietta Lacksová) sa množili dvakrát rýchlejšie ako bunky z normálnych tkanív. To sa ešte nikdy žiadnej inej bunke nestalo. in vitro... Transformácia navyše urobila tieto bunky nesmrteľnými – ich program na potlačenie rastu bol po určitom počte delení vypnutý. To otvorilo nebývalé perspektívy v biológii.

Vskutku, nikdy predtým nemohli výskumníci považovať výsledky získané v bunkových kultúrach za také spoľahlivé: predtým sa všetky experimenty vykonávali na odlišných bunkových líniách, ktoré nakoniec zomreli - niekedy skôr, ako mohli získať nejaké výsledky. A potom vedci dostali prvé stabilné a dokonca večný(!) bunková línia, ktorá primerane napodobňuje podstatu organizmu. A keď sa zistilo, že bunky HeLa môžu prežiť aj posielanie poštou, Gay ich rozoslal svojim kolegom po celej krajine. Veľmi skoro vzrástol dopyt po HeLa bunkách a boli replikované v laboratóriách po celom svete. Stali sa prvou „šablónovou“ bunkovou líniou.

Tak sa stalo, že Henrieta zomrela práve v deň, keď George Gay prehovoril pred televíznymi kamerami, držiac skúmavku s jej bunkami, a vyhlásil, že sa začala nová éra v medicínskom výskume – éra nových perspektív v hľadaní drog a drog. štúdium života.

Prečo sú jej bunky také dôležité?

Bez buniek HeLa bol vývoj vakcíny proti detskej obrne vyvinutej Jonasom Salkom ( Jonáš Salk). Mimochodom, Salk si bol natoľko istý bezpečnosťou vakcíny, ktorú dostal (oslabený vírus detskej obrny), že ako dôkaz spoľahlivosti svojho lieku najprv vpichol vakcínu sebe, svojej žene a trom deťom.

Od smrti Henriety Lacksovej sa jej nádorové bunky nepretržite využívajú na výskum chorôb ako rakovina, AIDS, na štúdium účinkov žiarenia a toxických látok, na kreslenie genetických máp a obrovské množstvo ďalších vedeckých problémov. V biomedicínskom svete sa HeLa bunky preslávili ako laboratórne potkany a Petriho misky. V decembri 1960 HeLa bunky ako prvé leteli do vesmíru v sovietskom satelite. Mimochodom, aj dnes je zarážajúci rozsah experimentov, ktoré vtedajší sovietski genetici robili vo vesmíre (pozri bočný panel).

Výsledky ukázali, že HeLa sa darí nielen v pozemských podmienkach, ale aj v nulovej gravitácii. Odvtedy sa HeLa používa na klonovanie (predbežné experimenty na jadrovej transplantácii pred klonovaním slávnej ovce Dolly boli vykonané na HeLa) a na zostavovanie genetických máp a na vykonávanie umelého oplodnenia a tisíce ďalších štúdií (pozri obrázok 2). .

Vesmírna genetika v ZSSR

Na tretej vesmírnej družici (12.01.1960) vzlietlo ešte viac živých objektov: dvaja psi - Bee a Mushka, dve morčatá, dve biele laboratórne potkany, 14 čiernych myší C57, sedem hybridných myší od myší SBA a C57. a päť bielych outbredných myší. Ďalej bolo umiestnených šesť baniek s vysoko premenlivými a sedem baniek s nízko stabilnými líniami Drosophila, ako aj šesť baniek s hybridmi. Okrem toho boli dve banky s muchami pokryté dodatočnou ochranou - vrstvou olova 5 g / cm 2 . Okrem toho loď obsahovala semená hrachu, pšenice, kukurice, pohánky, bôbu. V špeciálnom podnose lietali sadenice cibule a semien nigelly. Na palube lode bolo niekoľko skúmaviek s aktinomycetami, ampulky s ľudskou tkanivovou kultúrou v termostate a mimo neho, šesť skúmaviek s chlorellou v tekutom médiu. Ebonitové náplne obsahovali zatavené ampulky s bakteriálnou kultúrou E. coli a dvoma typmi fágov – T3 a T4. Špeciálne prístroje obsahovali bunkovú kultúru HeLa, ľudské pľúcne amniotické tkanivo, fibroblasty, bunky kostnej drene králika, ako aj nádobu s žabími vajíčkami a spermiami. Boli tam aj vírusy tabakovej mozaiky rôznych kmeňov, vírus chrípky.

Z článku N. Delone "At the origins of cosmic genetics" ("Veda a život", č. 4, 2008).

Okrem vedy...

Obrázok 3. HeLa bunky pod skenovacím mikroskopom v pseudo farbách.

Steve Gschmeissner / Science Photo Library

Osobnosť samotnej Henriety Lacksovej sa dlho nepropagovala. Doktor Gay, samozrejme, vedel o pôvode buniek HeLa, no veril, že súkromie je prioritou a Lacksovci dlhé roky nevedeli, že práve jej bunky sa preslávili po celom svete. Po smrti doktora Gaya v roku 1970 bolo tajomstvo odhalené. Stalo sa to nasledovným spôsobom. Pripomeňme, že štandardy sterility a techniky pre prácu s bunkovými líniami sa len rodili a niektoré chyby sa objavili až po rokoch. Takže v prípade buniek HeLa – po 25 rokoch vedci zistili, že mnohé bunkové kultúry pochádzajúce z iných typov tkanív, vrátane buniek mliečnych žliaz a prostaty, boli infikované agresívnejšími a húževnatejšími bunkami HeLa. Ukázalo sa, že HeLa sa môže pohybovať s prachovými časticami vo vzduchu alebo na nedostatočne umytých rukách a zakoreniť sa v kultúrach iných buniek. To vyvolalo veľký škandál. V nádeji, že problém vyriešia genotypizáciou (spomíname si, že sekvenovanie genómu ešte nebolo vynájdené), jedna skupina vedcov vystopovala Henriettiných príbuzných a požiadala ich, aby im dali vzorky rodinnej DNA, aby mohli zmapovať gény. Tak sa tajomstvo ukázalo.

Mimochodom, teraz sa Američania viac obávajú toho, že Henriettina rodina nikdy nedostala kompenzáciu za použitie buniek HeLa bez súhlasu darcu. Navyše dodnes žije rodina v nie príliš dobrom blahobyte a finančná pomoc by bola veľmi užitočná. Všetky žiadosti však narážajú na prázdnu stenu - dlho tu neboli žiadni respondenti a Lekárska akadémia a iné vedecké štruktúry nechcú pokračovať v konverzácii ...

Skutočná nesmrteľnosť?

Zhubný nádor, ktorý zabil Henriettu, spôsobil, že jej bunky boli potenciálne nesmrteľné. Chcela táto žena nesmrteľnosť? A dostala to? Ak porovnáme prvú a poslednú fotografiu tohto článku, je tu pocit ako zo sci-fi románu – časť živého človeka, umelo namnožená, znáša milióny pokusov, „ochutná“ všetky lieky, kým sa dostanú do lekárne , existujú základy molekulárnych biológov po celom svete ...

Samozrejme, toto všetko nemá nič spoločné so „životom po živote“. Nepripúšťame, že v HeLa celách, celý rok sužovaných nenásytnými absolventmi pod laminárom laboratórií, je aspoň kúsok duše nešťastnej mladej ženy. Napriek tomu by som si chcel uctiť pamiatku tejto ženy, pretože jej nedobrovoľný prínos pre medicínu je neoceniteľný – bunky, ktoré po nej zostali, zachránili a naďalej zachraňujú životy viac, ako dokáže ktorýkoľvek lekár.

Literatúra

Zielinski S. (2010). Nesmrteľné bunky Henriety Lacksovej. Smithsonian Magazine;
Smith V. (2002). Úžasná žena. Mesto Baltimore noviny.

Niečo sme s vami diskutovali, ale pozrite sa, aké zaujímavé informácie som práve o tomto našiel.

Poďme sa dozvedieť viac o tomto...

Henrieta Lacksová

Prečo sú jej bunky také dôležité?

Okrem vedy...

Skutočná nesmrteľnosť?

Držitelia mobilných rekordov

Nesmrteľnosť buniek HeLa je spojená s následkami infekcie ľudským papilomavírusom HPV18. Infekcia spôsobila triplodiu mnohých chromozómov (vytvorenie troch ich kópií namiesto obvyklého páru) a rozdelenie niektorých z nich na fragmenty. Okrem toho infekcia zvýšila aktivitu viacerých regulátorov rastu buniek, ako sú gény telomeráza (regulátor bunkovej smrti) a c-Myc (regulátor aktivity syntézy mnohých proteínov). Tieto jedinečné (a náhodné) zmeny urobili z HeLa buniek rekord v rýchlosti rastu a odolnosti, dokonca aj medzi inými rakovinovými bunkovými líniami, ktorých je dnes niekoľko stoviek. Okrem toho sa získané zmeny v genóme ukázali ako veľmi stabilné a v laboratórnych podmienkach zostávajú nezmenené počas všetkých posledných rokov.

Tu je kapitola z Nesmrteľného života Henriety Lacksovej od Rebeccy Sklut

Čoskoro po Henriettinej smrti začala vznikať továreň HeLa, rozsiahly podnik, ktorý by umožnil pestovať bilióny HeLa buniek každý týždeň. Továreň bola postavená z jediného dôvodu – zastaviť detskú obrnu.

Do konca roku 1951 najväčšia svetová epidémia detskej obrny v histórii. Školy boli zatvorené, rodičia boli v panike. Očkovacia látka bola naliehavo potrebná. Vo februári 1952 Jonas Salk z University of Pittsburgh oznámil, že vyvinul prvú vakcínu proti detskej obrne na svete, ale nemôže ju ponúknuť deťom, kým dôkladne neotestuje jej bezpečnosť a účinnosť. To si vyžadovalo kultivované bunky v takých obrovských priemyselných objemoch, v ktorých sa nikdy predtým nevyrábali.

National Endowment for Infant Paralysis (NFIP), charitatívna organizácia založená prezidentom Franklinom Delano Rooseveltom, ktorý bol sám paralyzovaný detskou obrnou, pripravovala najväčšiu terénnu skúšku vakcíny proti detskej obrne v histórii medicíny. Plánovalo sa, že Salk zaočkuje dva milióny detí a NFIP im odoberie krv na test, či sú imúnne. Keď sa však sérum očkovaných detí zmieša so živými vírusmi detskej obrny a kultivovanými bunkami, budú sa musieť vykonať milióny neutralizačných testov. Ak vakcína funguje, potom by sérum očkovaných detí malo blokovať vírus detskej obrny a chrániť bunky. V opačnom prípade vírus infikuje bunky a spôsobuje škody, ktoré vedci môžu vidieť pod mikroskopom.

Problém bol v tom, že na neutralizačné testy sa použili opičie bunky, ktoré počas tejto reakcie uhynuli. To bol problém – nie preto, že by sa starali o zvieratá (o tom sa vtedy na rozdiel od našich čias nehovorilo), ale preto, že opice boli drahé. Milióny neutralizačných reakcií s opičími bunkami by stáli milióny dolárov, takže NFIP horúčkovito hľadala bunku na kultiváciu, ktorá by sa mohla hromadne množiť a stáť menej ako opičie bunky.

NFIP sa obrátilo na Guya a niekoľkých ďalších špecialistov na bunkové kultúry so žiadosťou o pomoc a Guy si uvedomil, že toto je skutočne zlatá baňa. V dôsledku charity dostávalo NFIP v priemere 50 miliónov dolárov ročne na daroch a jeho riaditeľ chcel väčšinu z tejto sumy venovať kultivátorom buniek, aby mohli nájsť spôsob, ako masovo vyrábať bunky, o ktorých každý sníval. veľa rokov.

Ponuka prišla v správnom čase: šťastnou zhodou okolností si Guy krátko po výzve NFIS so žiadosťou o pomoc uvedomil, že Henrietine bunky nerástli ako žiadne ľudské bunky, s ktorými sa doteraz stretol.

Väčšina buniek v kultúre rastie v jednej vrstve vo forme zrazeniny na povrchu skla, čo znamená, že voľný priestor sa rýchlo vyčerpá. Zvyšovanie počtu buniek je náročné na prácu: Vedci musia bunky zo skúmavky znova a znova zoškrabovať a distribuovať do niekoľkých nových nádob, aby mali bunky nový priestor na rast. Ako sa ukázalo, HeLa bunky sú veľmi nenáročné: na rast nepotrebovali sklenený povrch, mohli rásť plávaním v kultivačnom médiu, ktoré neustále miešalo „magické zariadenie“ – dôležitá technológia vyvinutá Guyom, dnes sa nazýva suspenzná kultivácia. To znamenalo, že bunky HeLa neboli obmedzené priestorom ako všetky ostatné; mohli zdieľať, pokiaľ zostalo kultivačné médium. Čím väčšia nádoba s kultivačným médiom, tým viac buniek narástlo. Objav znamenal, že ak sú bunky HeLa citlivé na vírus detskej obrny (pretože niektoré bunky sú naň necitlivé), vyriešilo by to problém masovej produkcie buniek a pomohlo by to vyhnúť sa testovaniu vakcíny na miliónoch buniek opíc.

A tak sa v apríli 1952 Guy a jeho kolega z poradného výboru NFIP William Scherer – mladý výskumník z Minnesotskej univerzity, ktorý nedávno obhájil svoju diplomovú prácu – pokúsili infikovať Henrietine bunky vírusom detskej obrny. O niekoľko dní neskôr zistili, že HeLa je v skutočnosti na vírus náchylnejšia ako akékoľvek iné doteraz kultivované bunky. A uvedomili si, že našli presne to, čo NFIS potrebovalo.

Uvedomili si tiež, že predtým, ako začnú hromadne vyrábať akékoľvek bunky, musia nájsť nový spôsob ich prepravy. Výsadok z lietadla, ktorý použil Guy, bol skvelý na posielanie viacerých fľaštičiek kolegom, ale príliš nákladný na veľké objemy. Miliardy pestovaných buniek budú zbytočné, ak sa tieto bunky nepodarí dodať na správne miesto. A vedci začali experimentovať.

V roku 1952, na Memorial Day, Guy vzal niekoľko skúmaviek HeLa a dostatok kultivačného média, ktoré vystačilo na niekoľko dní pre život buniek, a vložil ich do plechovej nádoby vystlanej korkom a naplnenej ľadom, aby sa predišlo prehriatiu. Poskytol to všetko s podrobnými pokynmi na starostlivosť a poslal Mary na poštu, aby poslala balík so skúmavkami Schererovi v Minnesote. Z dôvodu sviatku boli všetky pošty v Baltimore zatvorené, okrem centrály v centre mesta. Aby sa tam Mary dostala, musela prestúpiť na niekoľko električiek, no nakoniec sa tam dostala. Rovnako aj klietky: o štyri dni neskôr dorazil balík do Minneapolisu. Scherer umiestnil bunky do inkubátora a začal rásť. Živé bunky prvýkrát úspešne odložili odoslanie.

V nasledujúcich mesiacoch, aby sa ubezpečili, že bunky vydržia dlhú cestu v akomkoľvek podnebí, Guy a Scherer poslali HeLa skúmavky lietadlom, vlakom a kamiónom po celej krajine, z Minneapolisu do Norwichu v New Yorku a späť. Bunky zomreli iba v jednej skúmavke.

Keď sa NFIP dozvedelo, že HeLa je náchylná na vírus detskej obrny a dá sa pestovať vo veľkých množstvách pri nízkych nákladoch, okamžite sa uzavrela dohoda s Williamom Schererom o dohľade nad vývojom distribučného centra HeLa na Univerzite v Tuskegee, jednom z najprestížnejších v krajine. univerzity na čierno. NFIP si pre tento projekt vybralo Tuskegee University kvôli Charlesovi Bynumovi, riaditeľovi Negro Activities nadácie. Bynum - učiteľ prírodných vied a aktivista za občianske práva a prvý národný riaditeľ černošskej nadácie - chcel zriadiť centrum v Tuskegee za státisíce dolárov na financovanie, veľa pracovných miest a možnosti školenia pre mladých černošských vedcov.

V priebehu niekoľkých mesiacov tím šiestich černošských vedcov a laboratórnych technikov postavil továreň v Tuskegee, akú dovtedy nikto nevidel: steny lemovali priemyselné oceľové autoklávy na sterilizáciu parou, obrovské kade s mechanicky miešaným kultivačným médiom stáli v radoch, inkubátory plné sklenených fliaš pre bunkové kultúry a automatické dávkovače buniek - vysoké, s dlhými tenkými kovovými rúčkami, ktoré vstrekujú bunky HeLa do jednej skúmavky za druhou. Každý týždeň tím v Tuskegee pripravoval tisíce litrov Guyovho kultivačného média, pričom miešal soli, minerály a krvné sérum z množstva študentov, vojakov a pestovateľov bavlny, ktorí odpovedali na inzeráty v miestnych novinách o darovaní krvi za peniaze.

Niekoľko technikov slúžilo ako potrubie na kontrolu kvality a každý týždeň si prezerali státisíce bunkových kultúr HeLa, aby sa ubezpečili, že sú životaschopné a zdravé. Iní posielali bunky výskumníkom po celej krajine podľa prísneho harmonogramu v 23 centrách na testovanie vakcín proti detskej obrne.

Nakoniec sa tím Tuskegee rozrástol na 35 vedcov a laboratórnych technikov, ktorí vyrábali 20 000 HeLa skúmaviek týždenne - asi 6 biliónov buniek. Bola to úplne prvá bunková továreň a začala s jednou HeLa skúmavkou, ktorú Guy poslal Schererovi vo svojom prvom testovacom balení krátko po Henriettinej smrti.

Pomocou týchto buniek boli vedci schopní dokázať účinnosť Salkovej vakcíny. Čoskoro v New York Times boli tam fotografie černošiek, ktoré sa skláňali nad mikroskopmi, skúmali bunky a v čiernych rukách držali skúmavky s HeLa. Nadpis znel:

ODDELENIE V TASKIGI POMÁHA V BOJI S POLIOMYELITÍDOU
Tím černošských vedcov hrá kľúčovú úlohu
pri vývoji vakcíny Dr. Salka
HELA BUNKY RASTÚ

Černošskí vedci a laboratórni technici, z ktorých mnohé boli ženy, použili bunky čiernej ženy, aby zachránili životy miliónov Američanov – väčšina z nich bola belochov. A stalo sa to na tej istej univerzite a v rovnakom čase, že vládni úradníci viedli neslávne známu štúdiu o syfilise.

Spočiatku centrum v Tuskegee dodávalo bunky HeLa iba laboratóriám, ktoré testovali vakcíny proti detskej obrne. Keď sa však ukázalo, že HeLa buniek je dosť pre každého, začali sa posielať všetkým vedcom, ktorí boli pripravení ich kúpiť za desať dolárov plus náklady na leteckú poštu. Ak chceli vedci zistiť, ako by sa bunky správali v konkrétnom prostredí, ako by reagovali na určitú chemikáliu alebo ako si vytvárajú určitý proteín, obrátili sa na bunky HeLa. Hoci boli rakovinové, mali všetky základné charakteristiky normálnych buniek: tvorili proteín a komunikovali medzi sebou ako normálne bunky, delili a vyrábali energiu, prenášali a regulovali genetický materiál a boli náchylní na infekcie, čo z nich urobilo optimálny nástroj. syntetizovať a študovať všetko, čo je možné – vrátane baktérií, hormónov, bielkovín a najmä vírusov.

Vírusy sa množia „vpichovaním“ častíc svojho genetického materiálu do živej bunky. Bunka radikálne zmení svoj program a začne reprodukovať vírus namiesto seba. Pokiaľ ide o pestovanie vírusov, ako v mnohých iných prípadoch, malígna povaha HeLa ich len urobila užitočnejšími. HeLa bunky rástli oveľa rýchlejšie ako normálne bunky, a preto priniesli výsledky rýchlejšie. HeLa bunky boli ťažným koňom – odolné, lacné a všadeprítomné.

Načasovanie bolo správne. Začiatkom 50-tych rokov minulého storočia vedci len začínali chápať podstatu vírusov, a keď sa Henriettine bunky objavili v laboratóriách po celej krajine, výskumníci ich začali infikovať všetkými druhmi vírusov – herpes, osýpky, mumps, ovčie kiahne, konskú encefalitídu. skúmať, ako vírus preniká do buniek, množí sa v nich a šíri.

Henriettine bunky pomohli položiť základy virológie, no to bol len začiatok. V prvých rokoch po Henriettinej smrti, keď vedci z celého sveta dostali prvé skúmavky s jej bunkami, dokázali urobiť niekoľko dôležitých vedeckých objavov. Po prvé, tím vedcov použil HeLa na vývoj metód na zmrazenie buniek bez ich poškodenia alebo zmeny. Vďaka týmto metódam sa bunky začali prepravovať do celého sveta osvedčeným a štandardizovaným spôsobom, ktorý sa používal na prepravu mrazených potravín a mrazeného semena pre živočíšnu výrobu. Znamenalo to tiež, že vedci mohli medzi experimentmi udržiavať bunky bez obáv z výživy a sterility. Najviac zo všetkých vedcov však potešilo, že zmrazenie umožnilo „opraviť“ bunky v ich najrozmanitejších stavoch.

Bunka bola zmrazená ako po stlačení tlačidla pauzy: delenie, metabolizmus a všetky ostatné procesy sa zastavili a obnovili po rozmrazení, ako keby ste jednoducho stlačili tlačidlo štart. Vedci teraz mohli počas experimentu pozastaviť vývoj buniek pri akejkoľvek frekvencii, aby porovnali reakciu určitých buniek na liek po jednom, dvoch alebo šiestich týždňoch. Mohli pozorovať stav tých istých buniek v rôznych obdobiach vývoja: vedci dúfali, že uvidia, v akom bode sa normálna bunka rastúca v kultúre stane malígnou – fenomén tzv. spontánna premena.

Zmrazenie je prvé v zozname úžasných vylepšení tkanivovej kultúry vďaka HeLa. Ďalším prelomom bola štandardizácia procesu kultivácie buniek, oblasť, ktorá bola dovtedy neporiadkom. Guy a jeho kolegovia sa sťažovali, že trávia príliš veľa času prípravou kultivačného média a udržiavaním buniek nažive. Najviac ich však znepokojovalo, že keďže každý používal na formuláciu kultivačného média rôzne ingrediencie, rôzne receptúry, rôzne bunky a rôzne techniky a len málokto vedel o metódach svojich kolegov, bolo ťažké alebo takmer nemožné zopakovať experiment kohokoľvek. A opakovanie je nevyhnutnou súčasťou vedy: objav sa nepovažuje za platný, ak ostatní nemôžu opakovať a dosiahnuť rovnaké výsledky. Guy a ďalší sa obávali, že tkanivová kultúra môže stagnovať bez štandardizácie metód a materiálov.

Vedci sa dlho domnievali, že ľudské bunky obsahujú vo vnútri buniek štyridsaťosem chromozómov – reťazcov DNA, ktoré obsahujú všetky naše genetické informácie. Chromozómy sa však zlepili a nebolo možné ich presne spočítať. V roku 1953 texaský genetik omylom zmiešal nesprávnu tekutinu s HeLa a niektorými ďalšími bunkami. Táto nehoda sa ukázala ako šťastná. Chromozómy v bunkách napuchli a oddelili sa od seba a vedci po prvý raz mohli podrobne preskúmať každý z nich. Tento náhodný objav bol prvým v rade objavov, ktoré umožnili dvom výskumníkom v Španielsku a Švédsku objaviť, že normálna ľudská bunka obsahuje štyridsaťšesť chromozómov.

Teraz vieme, koľko chromozómov by mal mať človeka, vedci by mohli povedať, že ich má niekto viac alebo menej a pomocou týchto informácií diagnostikovať genetické choroby. Čoskoro začali výskumníci z celého sveta identifikovať chromozomálne abnormality. Zistilo sa teda, že pacienti s Downovým syndrómom mali ďalší chromozóm v dvadsiatom prvom páre, pacienti s Klinefelterovým syndrómom mali ďalší pohlavný x-chromozóm a u pacientov so Shereshevsky-Turnerovým syndrómom tento chromozóm chýbal alebo bol chybný. .

So všetkým týmto novým vývojom sa zvýšil dopyt po HeLa bunkách a centrum Tuskegee ho už nebolo schopné uspokojiť. Majiteľ Microbiological Associates, vojenský muž menom Samuel Reeder, nemal žiadne znalosti, ale jeho obchodný partner Monroe Vincent bol sám výskumníkom a chápal, aký veľký je potenciálny trh pre bunky. Bunky boli vyžadované mnohými vedcami a len málo z nich malo čas alebo schopnosť vypestovať si ich v dostatočnom množstve samostatne. Výskumníci chceli len kúpiť bunky, a tak sa Reeder a Vincent rozhodli použiť HeLa ako odrazový mostík na spustenie prvého priemyselného obchodného centra na dodávku buniek.

Všetko to začalo bunkovou továrňou – ako to nazval Reeder. V Bethesde v štáte Maryland uprostred priestranného skladu, ktorý bol kedysi továrňou na výrobu čipsov Fritos, postavil sklenený kryt a nainštaloval pohyblivý dopravný pás so stovkami vstavaných stojanov na skúmavky. Mimo presklenej miestnosti bolo všetko usporiadané takmer ako v Tuskegee – obrovské kade s kultivačným médiom, len ešte väčšie. Keď boli klietky pripravené na odoslanie, zazvonil hlasný zvonček a všetci pracovníci továrne, vrátane zamestnancov poštového oddelenia, prerušili bežnú prácu, riadne sa umyli v sterilizačnej miestnosti, obliekli si župan a čiapku a zoradili sa na dopravný pás. Niektorí naplnili skúmavky, iní ich uzavreli gumenými zátkami, zapečatili alebo umiestnili do prenosného inkubátora, kde boli uskladnené až do zabalenia na expedíciu.

Laboratóriá ako National Institutes of Health boli najväčšími zákazníkmi Microbiological Associates a neustále objednávali milióny buniek HeLa podľa stanoveného harmonogramu. Vedci z celého sveta však mohli zadať objednávku, zaplatiť menej ako päťdesiat dolárov a Microbiological Associates im okamžite poslali skúmavky s bunkami HeLa. Reader podpísal zmluvu s niekoľkými významnými leteckými spoločnosťami, a preto, nech prišla objednávka odkiaľkoľvek, kuriér poslal bunky na ďalší let, boli vyzdvihnuté na letisku a do laboratórií dopravené taxíkom. Takto sa krok za krokom zrodil multimiliardový priemysel ľudských biomateriálov.

Henrietine bunky nedokázali vrátiť mladistvosť ženským krkom, no kozmetické a farmaceutické spoločnosti v Európe a Spojených štátoch ich začali používať namiesto laboratórnych zvierat na testovanie nových produktov a liekov, ktoré spôsobovali deštrukciu alebo poškodenie buniek. Vedci rozrezali bunky HeLa na polovicu a dokázali, že bunky môžu žiť aj po odstránení jadra, použili ich na vývoj metód vstrekovania látok do bunky bez toho, aby ju zabili. HeLa bola použitá na pochopenie účinkov steroidov, liekovej chemoterapie, hormónov, vitamínov a environmentálneho stresu; boli infikované tuberkulózou, salmonelou a baktériami, ktoré spôsobujú vaginitídu.

V roku 1953 Guy na žiadosť americkej vlády zobral Henriettine bunky so sebou na Ďaleký východ, aby študoval hemoragickú horúčku, ktorá zabíjala amerických vojakov. Vpichol HeLa do potkanov a zistil, či nemajú rakovinu. Väčšinou sa však snažil prejsť od HeLa k pestovaniu normálnych a rakovinových buniek od jedného pacienta, aby ich mohol navzájom porovnať. Nemohol uniknúť zdanlivo nekonečným otázkam o HeLa a bunkovej kultúre od iných vedcov. Každý týždeň vedci opakovane navštevovali jeho laboratórium s prosbami, aby ich naučil túto techniku, a často musel cestovať po celom svete a pomáhať pri zakladaní práce na množení buniek.

Mnohí Guyovi kolegovia trvali na tom, aby zverejnil údaje z výskumu a získal uznanie, ktoré si zaslúži, no vždy ho to odrádzalo od toho, aby bol zaneprázdnený. Celú noc pracoval doma. Meškal s termínom prípravy podkladov na grant, často meškal aj mesiace s odpoveďami na listy a raz vyplácal mzdu zosnulému zamestnancovi tri mesiace, kým si to niekto všimol. Mary a Margaret rok reptali, aby prinútili Georgea publikovať čokoľvek o pestovaní HeLa; nakoniec napísal krátky odsek pre konferenciu. Potom Margaret sama napísala o jeho práci namiesto neho a rozhorčila sa nad publikovaním.

V polovici 50. rokov už veľa vedcov pracovalo s bunkovými kultúrami a Guy bol unavený. Priateľom a kolegom napísal: „Niekto musí prísť na to, ako nazvať to, čo sa teraz deje, povedzme: „Svet sa zbláznil z tohto pestovania látok a jeho možností.“ Dúfam, že aspoň niečo z tohto klebetenia o kultivácii tkaniva má základ a prináša ľuďom úžitok... a hlavne chcem, aby tento humbuk trochu opadol...“

Guya rozčuľoval humbuk okolo HeLa. Koniec koncov, boli tam aj iné bunky, vrátane tých, ktoré sám vypestoval: A.Fi. a D-1 Re, pomenované pre pacientov, ktorým bola odobratá pôvodná vzorka. Guy ich neustále ponúkal vedcom, no tieto bunky boli náročnejšie na pestovanie, a preto nikdy neboli také populárne ako bunky Henriety. Guy už nedistribuoval HeLa, keďže túto úlohu prevzali spoločnosti, nepáčilo sa mu však, že pestovanie HeLa bolo úplne mimo jeho kontroly.

Odkedy bol uvedený do prevádzky výrobný závod v Tuskegee, Guy posiela vedcom listy v snahe obmedziť používanie buniek HeLa. Raz sa v liste svojmu starému priateľovi Charlesovi Pomeratovi sťažoval, že všetci naokolo, vrátane zamestnancov Pomeratovho laboratória, používali HeLa na výskum, ktorého bol Guy „schopnejší“, a niektoré už boli hotové, ale ešte nepublikovali výsledky... Pomerat v reakcii napísal:

Čo sa týka vášho... nesúhlasu s rozsiahlou štúdiou kmeňa HeLa, nechápem, ako môžete dúfať, že sa veci spomalia, pretože vy sami ste tento kmeň rozšírili tak široko, že sa teraz dá kúpiť za peniaze. To je skoro to isté, ako žiadať ľudí, aby neexperimentovali na zlatých škrečkoch! .. Chápem, že len vďaka vašej láskavosti sa HeLa bunky sprístupnili verejnosti. Prečo si vlastne teraz myslíte, že každý si chce uchmatnúť kúsok pre seba?

Pomerat veril, že Guy mal dokončiť svoj vlastný výskum HeLa predtým, ako ju „uvoľní širokej verejnosti, pretože potom sa kultúra stane univerzálnym vedeckým majetkom“.

Guy to však neurobil. Len čo sa bunky HeLa stali „univerzálnym vedeckým majetkom“, ľudia sa začali pýtať, kto je ich darcom.

Pôvodný článok je na stránke InfoGlaz.rf Odkaz na článok, z ktorého bola vytvorená táto kópia, je

Laboratórne pestované ľudské bunkové kultúry sa často používajú v biomedicínskom výskume a pri vývoji nových liečebných postupov. Spomedzi mnohých bunkových línií je jednou z najznámejších HeLa. Tieto bunky napodobňujú ľudské telo in vitro("V skúmavke"), "večné" - môžu sa donekonečna zdieľať, výsledky výskumu s ich použitím sú spoľahlivo reprodukované v rôznych laboratóriách. Na svojom povrchu nesú pomerne univerzálnu sadu receptorov, čo umožňuje ich využitie na štúdium pôsobenia rôznych látok, od jednoduchých anorganických až po bielkoviny a nukleové kyseliny; sú nenáročné na pestovanie a dobre znášajú mrazenie a konzerváciu.

Henrieta Lacksová

Ukázalo sa, že bunky označené „HeLa“ (skratka mena a priezviska Henriety Laxovej) sa množili oveľa rýchlejšie ako bunky z normálnych tkanív. Okrem toho malígna transformácia spôsobila, že tieto bunky boli nesmrteľné – ich program na potlačenie rastu bol po určitom počte delení vypnutý. In vitro toto sa nikdy predtým nestalo so žiadnymi inými bunkami. To otvorilo nebývalé perspektívy v biológii.

Prečo sú jej bunky také dôležité?

A mal pravdu. Bunková línia, identická vo všetkých laboratóriách sveta, umožnila rýchlo získať a nezávisle potvrdzovať stále nové a nové údaje. Môžeme bezpečne povedať, že obrovský skok v molekulárnej biológii na konci minulého storočia bol spôsobený schopnosťou kultivovať bunky in vitro... Bunky Henrietty Lacksovej boli prvé nesmrteľné ľudské bunky, ktoré kedy boli pestované v umelom kultivačnom médiu. HeLa vyškolila výskumníkov na kultiváciu stoviek ďalších rakovinových bunkových línií. A hoci sa v posledných rokoch priorita v tejto oblasti posunula smerom k bunkovým kultúram normálnych tkanív a indukovaným pluripotentným kmeňovým bunkám (japonský vedec Shinya Yamanaka dostal Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu za rok 2012 za objav metódy návratu buniek dospelého organizmu do embryonálneho stavu), napriek tomu rakovinové bunky zostávajú akceptovaným štandardom v biomedicínskom výskume. Hlavnou výhodou HeLa je nekontrolovateľný rast na jednoduchých živných médiách, čo umožňuje rozsiahly výskum s minimálnymi nákladmi.

Okrem vedy...

Skutočná nesmrteľnosť?

Zhubný nádor, ktorý zabil Henriettu, spôsobil, že jej bunky boli potenciálne nesmrteľné. Chcela táto žena nesmrteľnosť? A dostala to? Keď sa nad tým zamyslíte, vynorí sa fantastický pocit – časť živého človeka, umelo namnožená, prežije milióny testov, „ochutná“ všetky lieky ešte predtým, ako ich otestujú na zvieratách, a molekulárni biológovia po celom svete ju prešpikujú až do špiku kostí. svet...

Samozrejme, toto všetko nemá nič spoločné so „životom po živote“. Je hlúpe veriť, že v bunkách HeLa, neustále trýznených nenásytnými vedcami, je aspoň časť duše nešťastnej mladej ženy. Navyše tieto bunky možno považovať za ľudské len čiastočne. V jadre každej bunky HeLa sa nachádza 76 až 82 chromozómov v dôsledku transformácie, ku ktorej došlo v procese malignity (normálne ľudské bunky obsahujú 46 chromozómov), a táto polyploidia pravidelne vyvoláva diskusie o vhodnosti buniek HeLa ako modelu ľudská fyziológia. Dokonca sa navrhovalo izolovať tieto bunky do samostatného druhu blízkeho človeku, tzv Helacyton gartleri, na počesť Stanleyho Gartlera, ktorý tieto bunky študoval, ale o tom sa dnes vážne nehovorí.

Za pomoc pri príprave článku sme vďační portálu biomolecula.ru.