Gela vähirakud. Henrietta Lacks: kust tulid surematud rakud?
MOSKVA, 7. august – RIA Novosti. Ajakirjas Nature avaldatud artikli kohaselt põhjustas "surematute" HeLa vähirakkude genoomi dešifreerimine, mida teadlased kasutavad mitmesuguste haiguste uurimiseks ja ravimite testimiseks. .
Väljaande autorid usuvad, et see lugu võib kaasa tuua muudatusi Ameerika seadusandluses ja muuta karmimaks tingimused inimese bioloogiliste kudede kasutamiseks teadusuuringutes.
Surematud rakud
1951. aastal võtsid USA Marylandi osariigi Baltimore’i Johns Hopkinsi haigla arstid emakakaelavähki põdevalt afroameeriklaselt Henrietta Lacksilt kasvajaproovi. Lacks suri vähki ja tema rakkudest sündis esimene "surematu" inimese rakuliin, tuntud kui HeLa. Seni lõppesid kõik katsed inimrakke kultuuris kasvatada nende surmaga, kuid HeLa elab tänaseni.
Nendest rakkudest sai "katsepolügooniks" arvukatele uuringutele kogu maailmas, mis algasid lastehalvatuse vaktsiini testimisega. Nende abiga uuritakse vähki, AIDS-i ja paljusid teisi haigusi, aga ka kiirguse ja toksiliste ainete mõju inimese rakkudele. 1960. aastal startis HeLa Nõukogude satelliidil kosmosesse. Nüüd on neid mainitud ligikaudu 74 tuhandes teadusartiklis.
Hela genoomi dekodeerimine
2013. aastal dešifreerisid kaks teadlaste rühma "surematute" rakkude genoomi. Seda tegid esmakordselt Saksa teadlased Lars Steinmetzi juhtimisel Heidelbergis (Saksamaa) asuvast Euroopa molekulaarbioloogia laborist. Pärast andmete analüüsimist avastasid nad, et HeLa genoom erineb oluliselt tavaliste inimrakkude genoomist: neis on palju mutatsioone, geenide lisakoopiaid ja ümberkorraldusi. See on osaliselt seletatav asjaoluga, et HeLa rakud on vähkkasvajad ja osa muutustest on kogunenud aastatepikkuse laboritingimustes kasvatamise käigus.
USA ülemkohus keelas inimgenoomi patenteerimiseLooduslikult esinev DNA on "looduse saadus ja seda ei saa patenteerida, kuna see on isoleeritud", ütles kohus.Seejärel dešifreeris Jay Shendure'i juhitud teadusrühm Seattle'i Washingtoni ülikoolist (USA) ka HeLa genoomi ja leidis põhjuse, miks Lacksil vähk arenes. Nad uurisid inimese papilloomiviiruse geenide kaasamist HeLa genoomi. See viirus ise kannab geenide komplekti, mis aitavad kaasa vähi arengule, lisaks on see lisatud onkogeeni kõrvale, mille mutatsioonid põhjustavad vähkkasvajate arengut. Teadlased usuvad, et papilloomiviiruse geenide lähedus onkogeenile oli põhjus, miks Lacksil arenes välja väga agressiivne vähivorm.
"See on ilmselt halvim stsenaarium, kuidas papilloomiviirus võis end tema genoomi sisestada," selgitas uuringu kaasautor Andrew Adey Washingtoni ülikoolist.
Uurige ilma loata
20. sajandi keskel ei vajanud teadlased rakkude kasutamiseks uurimistöös Henrietta ega tema sugulaste luba. Sellepärast pikka aega Lacksi perekonna liikmed ei teadnud Henrietta rakkude rollist teaduse arengus. Saanud teada HeLa rakkude kasutamisest uurimistöös, olid aga tema lähedased nördinud, et see kõik toimub nende teadmata.
Teema sai uue arendusringi 2012. aasta märtsis, kui Steinmetz ja tema kolleegid postitasid HeLa rakkude genoomi ärakirja teadusringkondadele kättesaadavatesse andmebaasidesse.
Genoomi dekodeerimise tulemused tavalised inimesed ei saa avaldada koos nende isikuandmetega. Kuid HeLa puhul ei rikkunud teadlased ühtegi seadust ega näinud selles midagi taunimisväärset: need rakud on pikka aega olnud levinud uurimisobjekt. Perekond Lacks oli aga nördinud. Kuigi HeLa rakud erinevad tervetest inimese rakkudest, võivad need paljastada mõned perekonna päritud tunnused. Genoomi järjestus eemaldati andmebaasidest, kuid see ei lahendanud probleemi.
Shenduri rühma poolt läbi viidud HeLa rakkude genoomi uuringu tulemused võeti vastu avaldamiseks ajakirjas Nature. See eeldab uurimisandmete kohustuslikku avaldamist. HeLa genoomi dekodeerimise konfidentsiaalsuse probleem on taas aktuaalseks muutunud.
Sellest olukorrast väljapääsu leidmiseks peavad direktor Francis Collins ja asedirektor Kathy Hudson Riiklik Instituut US Health kohtus Lacksi perekonna esindajatega. Üheskoos otsustasid nad avaldada HeLa genoomi ärakirja, piirates sellega juurdepääsu. Teadlased, kes soovivad neid andmeid näha, peavad võtma ühendust riiklike tervishoiuinstituutidega, kus nende taotlus vaadatakse läbi, sealhulgas Lacksi perekonna esindajad. Nii saavad Laxid teada, kes ja mis eesmärgil neid andmeid kasutab, ning saavad määrata nende kasutamise tingimused. Shenduri uurimus oli esimene, mis Laxesi nõusolekul avaldati.
Muidugi jääb HeLa genoomi rekonstrueerimine aastatepikkuse rakuuurimise käigus avaldatud andmete põhjal või uuesti dešifreerida ja uuesti internetti üles panna. USA riiklikud terviseinstituudid ei saa mõjutada neid teadlasi, kelle tööd ta ei rahasta, kirjutavad instituudi juhid samas ajakirjas Nature, kus Shenduri uuring avaldati. Siiski nad helistasid teadusringkond austama Lackide perekonna õigusi.
Muudatused seadusandluses
See juhtum on ainulaadne, rõhutab riiklike tervishoiuinstituutide juhtkonda ja seetõttu kaalutakse seda individuaalselt. Küll aga juhtis see avalikkuse tähelepanu sellele, millistel tingimustel kasutatakse bioloogilisi proove teadusuuringutes.
USA kehtivad seadused võimaldavad sellise valimi põhjal hankida täielik ärakiri inimese genoomi tema teadmata. Ainus piirang on see, et valim peab olema anonüümne. Arvutiandmete töötlemise ajastul on selline kaitse aga väga tinglik, tunnistab riiklike terviseinstituutide juhtkond.
"Lisaks arenevad teadlaste ja uurimistöös osalejate vahelised suhted: loa küsimine rõhutab, et osalejad on (teadlaste) partnerid, mitte lihtsalt uurimisobjekt," kirjutavad Collins ja Hudson.
Nüüd valmistab riiklike terviseinstituutide juhtkond ette ettepanekuid Ameerika seaduste muutmiseks. Kui need muudatused vastu võetakse, peavad teadlased materjali kasutamiseks hankima bioloogilise koe doonoritelt loa, olenemata uurimistöö anonüümsusest.
Kunagi arutasime sinuga midagi, aga vaata mis huvitav info Ma just leidsin selle sinu jaoks.
Biomeditsiinilistes uuringutes ja uute ravimeetodite väljatöötamisel kasutatakse sageli laboris kasvatatud inimese rakukultuure. Paljude rakuliinide seas on üks kuulsamaid HeLa. Need rakud, mis jäljendavad inimkeha in vitro (“in vitro”), on “igavesed” – jagunevad lõputult ning neid kasutavate uuringute tulemusi reprodutseeritakse erinevates laborites usaldusväärselt. Nende pinnal on üsna universaalne retseptorite komplekt, mis võimaldab neid kasutada erinevate ainete, alates lihtsatest anorgaanilistest kuni valkude ja ainete toime uurimiseks. nukleiinhapped; Nad on kasvatamisel tagasihoidlikud ning taluvad hästi külmutamist ja säilitamist.
Need rakud leidsid tee suurde teadusesse täiesti ootamatult. Need võeti naiselt nimega Henrietta LAcks, kes varsti pärast seda suri. Kuid teda tapnud kasvaja rakkude kultiveerimine osutus teadlaste jaoks asendamatuks vahendiks.
Uurime selle kohta rohkem...
Henrietta Lacks
Henrietta Lacks oli kaunis mustanahaline ameeriklanna. Ta elas Lõuna-Virginia väikelinnas Turneris koos abikaasa ja viie lapsega. 1. veebruaril 1951 läks Henrietta Johns Hopkinsi haiglasse, kuna tundis muret kummalise eritise pärast, mida ta perioodiliselt oma aluspesult avastas. Meditsiiniline diagnoos oli kohutav ja halastamatu – emakakaelavähk. Kaheksa kuud hiljem, hoolimata operatsioonist ja kiiritusravist, ta suri. Ta oli 31-aastane.
Henrietta Hopkinsi haiglas viibimise ajal saatis raviarst biopsiaga saadud kasvajarakud analüüsiks Hopkinsi haigla koerakkude uurimislabori juhatajale George Gayle. Sel ajal oli rakkude kultiveerimine väljaspool keha alles lapsekingades ja põhiprobleemiks oli rakkude vältimatu surm – teatud arvu jagunemiste järel suri kogu rakuliin.
Selgus, et rakud, mille nimetus oli "HeLa" (Henrietta Lacksi ees- ja perekonnanime akronüüm), paljunesid palju kiiremini kui normaalsetest kudedest pärit rakud. Lisaks muutis pahaloomuline transformatsioon need rakud surematuks – nende kasvu pärssimise programm lülitati pärast teatud arvu jagunemisi välja. In vitro pole seda kunagi varem ühegi teise rakuga juhtunud. See avas bioloogias enneolematud väljavaated.
Tõepoolest, kunagi varem pole teadlased saanud arvesse võtta saadud tulemusi rakukultuurid ah, täiesti usaldusväärne: kõik katsed viidi läbi heterogeensete rakuliinidega, mis lõpuks surid – mõnikord isegi enne, kui mingeid tulemusi jõuti saada. Ja siis said teadlased esimese stabiilse ja isegi igavese (!) rakuliini omanikeks, mis adekvaatselt jäljendab keha omadusi. Ja kui avastati, et HeLa rakud võivad isegi postitamise üle elada, saatis Gay need oma kolleegidele üle kogu riigi. Väga kiiresti kasvas nõudlus HeLa rakkude järele ja neid korrati laborites üle maailma. Neist sai esimene "malli" rakuliin.
Juhtus nii, et Henrietta suri samal päeval, kui George Gay rääkis telekaamerate ees, hoides käes katseklaasi, mille rakud olid käes. Ta ütles, et ravimite avastamise ja biomeditsiiniliste uuringute uute perspektiivide ajastu on alanud.
Miks on tema rakud nii olulised?
Ja tal oli õigus. Kõigis maailma laborites identne rakuliin võimaldas kiiresti hankida ja iseseisvalt kinnitada üha uusi ja uusi andmeid. Võib julgelt väita, et molekulaarbioloogia hiiglaslik hüpe möödunud sajandi lõpus oli tingitud võimest rakke in vitro kultiveerida. Henrietta Lacksi rakud olid esimesed surematud inimrakud, mida kunagi kunstlikus söötmes kasvatati. HeLa on õpetanud teadlastele, kuidas kasvatada sadu teisi vähirakuliine. Ja kuigi sisse viimased aastad prioriteet selles valdkonnas on nihkumine normaalsete koerakkude ja indutseeritud pluripotentsete tüvirakkude kultuuride poole (täiskasvanud organismi rakkude embrüonaalsesse olekusse viimise meetodi avastamiseks sai Jaapani teadlane Shinya Yamanaka Nobeli preemia füsioloogias ja meditsiinis 2012), jäävad vähirakud siiski biomeditsiiniliste uuringute aktsepteeritud standardiks. HeLa peamiseks eeliseks on selle pidurdamatu kasv lihtsal toitainekeskkonnal, mis võimaldab suuremahulisi uuringuid läbi viia minimaalsete kuludega.
Alates Henrietta Lacksi surmast on tema kasvajarakke pidevalt kasutatud enamike rakkude molekulaarsete arengumustrite uurimiseks. mitmesugused haigused, sh vähk ja AIDS, uurida kiirguse ja toksiliste ainete mõju, koostada geenikaarte ja tohutu hulk muud teaduslikud ülesanded. Biomeditsiini maailmas on HeLa rakud saanud sama kuulsaks kui laborirotid ja Petri tassid. 1960. aasta detsembris rakke HeLa esimene lendas Nõukogude satelliidiga kosmosesse. Isegi tänapäeval on nõukogude geneetikute kosmoses tehtud katsete ulatus hämmastav. Tulemused näitasid, et HeLa toimib hästi mitte ainult maapealsetes tingimustes, vaid ka ilma gravitatsioonita.
Ilma HeLa rakkudeta oleks Jonas Salki loodud poliomüeliidi vaktsiini väljatöötamine olnud võimatu. Muide, Salk oli saadud vaktsiini (nõrgestatud lastehalvatuse viirus) ohutuses nii kindel, et oma ravimi usaldusväärsuse tõestamiseks süstis ta vaktsiini endale, oma naisele ja kolmele lapsele.
Sellest ajast alates on HeLa-d kasutatud ka kloonimiseks (siirdamise esialgsed katsed raku tuumad enne kuulsa lamba Dolly kloonimist viidi läbi HeLa-l), kunstliku viljastamise meetodite väljatöötamiseks ja tuhandeid muid uuringuid (mõned neist on loetletud tabelis).
Lisaks teadusele...
Henrietta Lacksi enda isikut ei reklaamitud pikka aega. Dr Gay jaoks ei olnud HeLa rakkude päritolu muidugi saladus, kuid ta uskus, et konfidentsiaalsus selles küsimuses on prioriteet ning Lacksi perekond ei teadnud palju aastaid, et Henrietta rakud on kogu maailmas kuulsaks saanud. Saladus avalikustati alles pärast dr Gay surma 1970. aastal.
Meenutagem, et steriilsuse standardid ja rakuliinidega töötamise tehnikad olid sel ajal alles tekkimas ning mõned vead ilmnesid alles aastaid hiljem. Nii HeLa rakkude puhul – 25 aasta pärast leidsid teadlased, et paljud uuringutes kasutatud rakukultuurid, mis pärinevad teist tüüpi kudedest, sealhulgas rinna- ja eesnäärmevähi rakud, olid nakatunud agressiivsemate ja sitkemate HeLa rakkudega. Selgus, et HeLa võib liikuda õhus olevate tolmuosakestega või ebapiisavalt pestud kätega ning juurduda teiste rakukultuurides. See tekitas suure skandaali. Lootes probleemi lahendada genotüpiseerimisega (sekveneerimine – genoomi täielik lugemine – toona oli see veel plaanitud suurejoonelisena rahvusvaheline projekt), leidis üks teadlaste rühm Henrietta sugulasi jälile ja küsis perekonna DNA proove, et nende geenid kaardistada. Nii sai saladus selgeks.
Muide, ameeriklastele teeb rohkem muret asjaolu, et Henrietta perekond ei saanud kunagi hüvitist HeLa rakkude kasutamise eest ilma doonori nõusolekuta. Perekond ei ela tänaseni kuigi heas jõukuses ning rahalisest abist oleks palju abi. Kuid kõik taotlused löövad tühja seina – vastajaid pole pikka aega ning meditsiiniakadeemia ja teised teadusstruktuurid ei taha ettearvatult sel teemal arutada.
11. märtsil 2013 valas õli tulle uus väljaanne, kus esitleti HeLa rakuliini täieliku genoomi sekveneerimise tulemusi. Jällegi viidi katse läbi ilma Henrietta järeltulijate nõusolekuta ja pärast mõningast eetilist debatti lubati genoomiinfole täielik juurdepääs professionaalidele. HeLa täielik genoomijärjestus on aga järgneva töö jaoks väga oluline, võimaldades rakuliini kasutada tulevastes genoomiprojektides.
Tõeline surematus?
Pahaloomuline kasvaja, mis tappis Henrietta, muutis tema rakud potentsiaalselt surematuks. Kas see naine tahtis surematust? Ja kas ta sai selle kätte? Kui järele mõelda, tekib fantastiline tunne – osa elusast inimesest, mis on kunstlikult paljundatud, kannatab miljoneid katseid, “maitseb” kõiki ravimeid enne loomkatsetesse jõudmist, on molekulaarbioloogide poolt põhitõdedeni kooritud. üle maailma...
Muidugi pole sellel kõigel mingit pistmist "elu elu järel". On rumal uskuda, et täitmatute teadlaste poolt pidevalt piinatud HeLa rakkudes on vähemalt killuke õnnetu noore naise hingest. Pealegi saab neid rakke pidada inimeseks vaid osaliselt. Iga HeLa raku tuumas on pahaloomulise kasvaja protsessi käigus toimunud transformatsiooni tõttu 76 kuni 82 kromosoomi (normaalsed inimese rakud sisaldavad 46 kromosoomi) ja see polüploidsus põhjustab perioodiliselt vaidlusi HeLa rakkude sobivuse üle. inimese füsioloogia. Tehti isegi ettepanek eraldada need rakud eraldi, inimese lähedal liik nimega Helacyton gartleri, Stanley Gartleri järgi, kes neid rakke uuris, kuid sellest tänapäeval tõsiselt ei räägita.
Teadlased on aga alati teadlikud piirangutest, mida tuleb meeles pidada. Esiteks on HeLa kõigist muutustest hoolimata siiski inimrakud: kõik nende geenid ja bioloogilised molekulid vastavad inimese omadele ning molekulaarsed vastasmõjud on valdavalt identsed tervete rakkude biokeemiliste radadega. Teiseks muudab polüploidsus selle liini genoomiuuringute jaoks mugavamaks, kuna ühes rakus suureneb geneetilise materjali hulk ning tulemused on selgemad ja kontrastsemad. Kolmandaks laialdane kasutamine rakuliinid üle maailma võimaldavad hõlpsasti korrata kolleegide katseid ja kasutada avaldatud andmeid oma uurimistöö aluseks. Olles kindlaks teinud HeLa mudeli põhitõed (ja kõik mäletavad, et see on vähemalt mugav, kuid ainult organismi mudel), püüavad teadlased neid korrata adekvaatsemate mudelisüsteemide puhul. Nagu näete, moodustavad HeLa ja sarnased rakud kogu tänapäeva teaduse aluse. Ja vaatamata eetilistele ja moraalsetele vaidlustele tahan täna austada selle naise mälestust, sest tema tahtmatu panus meditsiini on hindamatu: maha jäetud rakud päästsid ja jätkavad päästmist. rohkem elusid kui ükski arst seda teha suudab.
Raku rekordiomanikud
HeLa rakkude surematust seostatakse inimese papilloomiviiruse HPV18 nakatumise tagajärgedega. Nakatumine põhjustas paljude kromosoomide triploidsuse (tavalise paari asemel kolme koopia moodustumise) ja mõne kromosoomi tükeldamise. Lisaks suurenes nakatumise tagajärjel mitmete rakukasvu regulaatorite, näiteks telomeraasi geenide (rakkude “suremuse regulaator”) ja c-Myc (paljude valkude sünteesi aktiivsuse regulaator) aktiivsus. Sellised ainulaadsed (ja juhuslikud) muutused on muutnud HeLa rakud kasvukiiruse ja resistentsuse rekordiomanikeks isegi teiste vähirakuliinide seas, mida on tänapäeval mitusada. Lisaks osutusid sellest tulenevad genoomi muutused väga stabiilseks ja ei muutunud laboris viimastel aastatel.
Siin on peatükk Rebecca Sklooti raamatust "Henretta puuduliku surematu elu"
Varsti pärast Henrietta surma hakati looma HeLa tehast – laiaulatuslikku ettevõtet, mis võimaldaks igal nädalal kasvatada triljoneid HeLa rakke. Tehas ehitati ühel ja ainult ühel põhjusel – lastehalvatuse peatamiseks.
1951. aasta lõpuks haaras maailma ajaloo suurim lastehalvatuse epideemia. Koolid suleti, vanemad olid paanikas. Hädasti oli vaja vaktsiini. 1952. aasta veebruaris teatas Jonas Salk Pittsburghi ülikoolist, et töötas välja maailma esimese poliomüeliidi vaktsiini, kuid ei saa seda lastele pakkuda enne, kui on selle ohutust ja tõhusust põhjalikult testinud. Selleks oli vaja rakke kasvatada nii suurtes tööstuslikes kogustes, et neid polnud kunagi varem toodetud.
National Trust infantiilne halvatus President Franklin Delano Roosevelti loodud heategevusorganisatsioon NFIP, kes ise oli lastehalvatuse tõttu halvatud, valmistas ette meditsiiniajaloo suurimat poliomüeliidi vaktsiini välikatsetust. Plaan oli, et Salk vaktsineerib kaks miljonit last ja NFIP võttis neilt verd, et näha, kas nad on immuunsed. Küll aga tuleb teha miljoneid neutraliseerimisteste, kus vaktsineeritud laste vereseerum segatakse elusate lastehalvatuse viiruste ja kultiveeritud rakkudega. Kui vaktsiin toimib, peaks vaktsineeritud laste vereseerum blokeerima poliomüeliidi viiruse ja kaitsma rakke. Vastasel juhul nakatab viirus rakke ja põhjustab kahjustusi, mida teadlased mikroskoobi all näevad.
Raskus seisnes selles, et neutraliseerimiskatsetes kasutati ahvide rakke, kes selle reaktsiooni käigus surid. See oli probleem – mitte sellepärast, et nad loomadest hoolisid (sellest siis erinevalt meie ajast ei räägitud), vaid sellepärast, et ahvid olid kallid. Miljonid neutraliseerimisreaktsioonid ahvirakkudel maksaksid miljoneid dollareid, nii et NFIP alustas meeletult rakukultuuri otsimist, mis oleks võimeline massiliselt paljunema ja maksaks vähem kui ahvirakud.
NFIP pöördus abi saamiseks Guy ja mõne teise rakukultuuri spetsialisti poole ning Guy mõistis, et see oli tõesti hea asi. NFIP sai igal aastal oma heategevuse tulemusena annetustena keskmiselt 50 miljonit dollarit ja selle direktor soovis suurema osa sellest anda rakukultivaatoritele, et leida viis rakkude masstootmiseks, millest kõik olid juba aastaid unistanud.
Pakkumine poleks saanud tulla paremal ajal: õnne korral mõistis Guy varsti pärast NFIP-ilt abipalvega kõnet, et Henrietta rakud kasvavad teisiti kui kõik inimrakud, mida ta seni kohanud oli.
Enamik kultuuris olevaid rakke kasvab klaasi pinnal ühe kihina, mis tähendab, et ruum saab kiiresti otsa. Rakkude arvu suurendamine nõuab palju tööd: teadlased peavad ikka ja jälle rakke katseklaasist välja kraapima ja mitmesse uude anumasse laiali kandma, et anda rakkudele uus kasvuruum. Nagu selgus, olid HeLa rakud väga tagasihoidlikud: nad ei vajanud kasvamiseks klaaspinda, nad said kasvada söötmes hõljudes, mida pidevalt segas “võluseade” – Guy poolt välja töötatud oluline tehnoloogia. nimetatakse suspensiooni kasvatamiseks. See tähendas, et HeLa rakke ei piiranud ruum nagu kõiki teisi; nad võisid jaguneda niikaua, kuni sööde säilib. Mida suurem on söötmega konteiner, seda rohkem rakke kasvas. See avastus tähendas, et kui HeLa rakud oleksid poliomüeliidi viiruse suhtes tundlikud (mõnede rakkude puhul mitte), lahendaks see rakkude masstootmise probleemi ja väldiks vaktsiini testimist miljonite ahvirakkudega.
1952. aasta aprillis üritasid Guy ja tema kolleeg NFIPi nõuandekomiteest William Scherer – Minnesota ülikooli noor järeldoktorant – nakatada Henrietta rakke poliomüeliidiviirusega. Mõne päeva jooksul avastasid nad, et HeLa oli tegelikult viiruse suhtes tundlikum kui ükski teine seni kultiveeritud rakk. Ja nad mõistsid, et leidsid just selle, mida RJT vajas.
Nad said sellest ka enne alustamist aru masstoodang mis tahes rakud, mida peate leidma uus viis nende transport. Lastiruumi saatmine, mida Guy kasutas, sobis suurepäraselt mõne viaali kolleegidele saatmiseks, kuid oli suurte koguste jaoks liiga kallis. Miljarditest kasvatatud rakkudest pole kasu, kui neid rakke ei ole võimalik kohale toimetada Õige koht. Ja teadlased hakkasid katsetama.
1952. aasta mälestuspäeval võttis Guy mitu HeLa katsutit, mis sisaldasid piisavalt kultiveerimissöödet, et hoida rakke mitu päeva elus, ja asetas need ülekuumenemise vältimiseks korgiga vooderdatud ja jääga täidetud plekknõusse. Olles selle kõik tarninud üksikasjalikud juhised hoolt, saatis ta Mary postkontorisse, et saata katseklaasidega pakk Schererile Minnesotas. Pühade tähistamiseks suleti kõik Baltimore'i postkontorid, välja arvatud keskkontor. Sinna jõudmiseks pidi Mary mitu trammi ümber vahetama, kuid lõpuks jõudis ta kohale. Nagu ka rakud: neli päeva hiljem jõudis pakk Minneapolisse. Scherer pani rakud inkubaatorisse ja hakkas neid kasvatama. Esimest korda jäid elusrakud posti teel saatmise edukalt ellu.
Järgnevatel kuudel saatsid Guy ja Scherer HeLa pudeleid lennuki, rongi ja veoautoüle riigi – Minneapolisest Norwichi (New York) ja tagasi. Rakud surid ainult ühes katseklaasis.
Kui NFIP sai teada, et HeLa on poliomüeliidi viiruse suhtes tundlik ja seda saab väikeste kuludega suurtes kogustes kasvatada, sõlmis ta kohe William Schereriga lepingu, et jälgida HeLa levitamiskeskuse arendamist Tuskegee ülikoolis, mis on üks mainekamaid. ülikoolid riigis mustade jaoks. NFIP valis selle projekti jaoks Tuskegee ülikooli fondi neegritegevuste direktori Charles Bynumi tõttu. Bynum – loodusteaduste õpetaja ja kodanikuõiguste aktivist, kes oli fondi esimene mustanahaline direktor riigis – soovis keskuse Tuskegeesse paigutada, et saada sadu tuhandeid dollareid raha, palju töökohti ja koolitusvõimalusi noortele mustanahalistele teadlastele.
Mõne kuuga oli kuuest mustanahalisest teadlasest ja laboritehnikust koosnev meeskond Tuskegees ehitanud tehase, mida polnud kunagi varem nähtud: seinu ääristasid auruga steriliseerimiseks mõeldud tööstuslikud terasautoklaavid, ridades seisid tohutud vaadid mehaaniliselt segatud söötmega, inkubaatorid olid täis. rakukultuuri pudelite klaaspudelid ja automaatsed Rakudosaatorid on kõrged, pikkade õhukeste metallkäepidemetega, mis pritsivad HeLa rakke ühte katsutisse teise järel. Igal nädalal valmistas Tuskegee meeskond Guy retsepti järgi tuhandeid liitreid söödet, segades kokku soolad, mineraalid ja vereseerumid, mis võeti paljudelt õpilastelt, sõduritelt ja puuvillakasvatajatelt, kes vastasid kohalikus ajalehes avaldatud kuulutustele raha eest verd annetada.
Mitmed laboritehnikud töötasid kvaliteedikontrolli koosteliinina ja uurisid igal nädalal mikroskoopide kaudu sadu tuhandeid HeLa rakukultuure, et tagada nende elujõulisus ja tervis. Teised saatsid rakke teadlastele üle kogu riigi 23 poliomüeliidi vaktsiini testimispunkti ajakava järgi.
Lõpuks kasvas Tuskegee meeskond 35 teadlase ja laboritehnikuni, kes toodavad igal nädalal 20 000 HeLa toru – umbes 6 triljonit rakku. See oli kõige esimene rakutehas ja see sai alguse ühest HeLa torust, mille Guy saatis Schererile esimeses katsepaketis vahetult pärast Henrietta surma.
Neid rakke kasutades suutsid teadlased tõestada Salki vaktsiini tõhusust. Varsti sisse New York Times Ilmusid fotod mustanahalistest naistest, kes kummardasid mikroskoopide ette, uurisid rakke ja hoidsid mustas käes HeLa katseklaase. Pealkiri kõlas:
TUSKEGEE KIRI AITAB VÕITLUS POLIOMÜELIIDIGA
Võtmerolli mängib mustanahaliste teadlaste meeskond
Dr Salki vaktsiini väljatöötamisel
HELA RAKUD KASVAVAD
Mustanahalised teadlased ja laboritehnikud, kellest paljud olid naised, kasutasid mustanahaliste naiste rakke, et päästa miljonite ameeriklaste elu – kellest enamik olid valged. Ja see juhtus samas ülikoolis ja samal ajal, kui valitsusametnikud viisid läbi kurikuulsat süüfilise uuringut.
Algul tarnis Tuskegee keskus HeLa rakke ainult laboritele, mis testisid poliomüeliidi vaktsiine. Kui aga selgus, et HeLa rakke jätkub kõigile, saadeti need kõigile teadlastele, kes olid nõus neid kümne dollari eest pluss lennuposti kohaletoimetamise kulu ostma. Kui teadlased tahtsid teada saada, kuidas rakud teatud keskkonnas käituvad, kuidas nad reageerivad teatud kemikaalile või kuidas nad teatud valku toodavad, pöördusid nad HeLa rakkude poole. Kuigi nad olid vähkkasvajad, olid neil kõik normaalsete rakkude põhiomadused: nad ehitasid valke ja suhtlesid üksteisega nagu normaalsed rakud, jagasid ja tootsid energiat, transpordisid geneetilist materjali ja reguleerisid seda protsessi, olid tundlikud infektsioonide suhtes, mis muutis need optimaalseks. tööriist kõige võimaliku, sealhulgas bakterite, hormoonide, valkude ja eriti viiruste sünteesiks ja uurimiseks.
Viirused paljunevad, "süstides" oma geneetilise materjali osakesi elusrakku. Rakk muudab radikaalselt oma programmi ja hakkab viirust enda asemel paljunema. Mis puutub viiruste kasvatamisse, siis – nagu paljudel muudel juhtudel – muutis HeLa pahaloomuline olemus need ainult kasulikumaks. HeLa rakud kasvas tavapärasest palju kiiremini ja tõi seetõttu tulemusi kiiremini. HeLa rakud olid tööhobune – vastupidavad, odavad ja kõikjal.
Ajastus oli ideaalne. 1950. aastate alguses hakkasid teadlased alles mõistma viiruste olemust ja kui üle riigi laboritesse ilmusid Henrietta rakud, hakkasid teadlased neid uurimiseks nakatama kõikvõimalike viirustega – herpes, leetrid, mumps, tuulerõuged, hobuste entsefaliit. kuidas viirus rakkudesse sisenes, neis paljuneb ja levib.
Henrietta rakud aitasid viroloogiale aluse panna, kuid see oli alles algus. Esimestel aastatel pärast Henrietta surma, olles saanud esimesed katseklaasid koos tema rakkudega, suutsid teadlased üle maailma teha mitmeid olulisi teaduslikud avastused. Esiteks kasutas meeskond HeLa-d, et töötada välja meetodid rakkude külmutamiseks ilma neid kahjustamata või muutmata. Need meetodid võimaldasid rakke üle maailma transportida küpsel ja standardsel viisil, mida kasutati külmutatud toidu ja külmutatud sperma transportimiseks loomakasvatuseks. See tähendas ka seda, et teadlased suutsid rakke katsete vahel säilitada, muretsemata nende toitumise ja steriilsuse pärast. Kõige rohkem rõõmustas teadlasi aga tõsiasi, et külmutamine võimaldas rakke nende kõige erinevamates olekutes "fikseerida".
Raku külmutamine oli nagu pausinupu vajutamine: jagunemine, ainevahetus ja kõik muud protsessid peatusid ja jätkusid pärast sulatamist, nagu oleks lihtsalt start-nuppu vajutanud. Nüüd saavad teadlased rakkude arengut peatada mis tahes sagedusega kogu katse vältel, et võrrelda teatud rakkude reaktsiooni ravimtoodeühe, kahe või kuue nädala jooksul. Nad said jälgida samade rakkude olekut erinevad perioodid areng: teadlased lootsid näha, millisel hetkel muutub normaalne kultuuris kasvav rakk pahaloomuliseks – seda nähtust nimetatakse spontaanne transformatsioon.
Külmutamine oli esimene hämmastavate täiustuste loendis, mille HeLa koekultuuri tõi. Teiseks läbimurdeks võib pidada rakukultuuri protsessi standardiseerimist – valdkonda, kus seni valitses täielik segadus. Guy ja tema kolleegid kaebasid, et kulutasid liiga palju aega söötme ettevalmistamisele ja rakkude elushoidmisele. Nende suurim mure oli aga see, et kuna kõik kasutasid söötmes erinevaid koostisosi, erinevaid retsepte, erinevaid rakke ja erinevaid tehnikaid ning vähesed teadsid oma kolleegide meetoditest, oli raske või peaaegu võimatu korrata katset, mida keegi teine tegi. tehtud. Ja kordamine on teaduse vajalik osa: avastust ei peeta kehtivaks, kui teised ei suuda seda korrata ja saada samu tulemusi. Guy ja teised teadlased kartsid, et ilma meetodite ja materjalide standardimiseta jääb koekultuuri valdkond soiku.
Teadlased uskusid pikka aega, et inimese rakud sisaldavad nelikümmend kaheksa kromosoomi – rakkude sees olevaid DNA ahelaid, mis sisaldavad kõiki meie geneetiline teave. Kuid kromosoomid kleepusid kokku ja neid ei saanud täpselt kokku lugeda. 1953. aastal segas Texase geneetik ekslikult vale vedeliku HeLa ja mõne teise rakuga. See õnnetus osutus õnnelikuks. Rakkudes olevad kromosoomid paisusid ja eraldusid üksteisest ning esimest korda said teadlased neid kõiki üksikasjalikult vaadelda. See juhuslik avastus oli esimene avastuste seeriast, mis võimaldas kahel Hispaania ja Rootsi teadlasel avastada, et normaalne inimese rakk sisaldab nelikümmend kuus kromosoomi.
Nüüd, teades, kui palju kromosoome peab Kui teil on inimene, võivad teadlased öelda, et kellelgi on neid rohkem või vähem, ja kasutada seda teavet diagnoosimiseks geneetilised haigused. Üsna pea hakkasid teadlased üle maailma tuvastama kromosomaalsed häired. Seega leiti, et Downi sündroomiga patsientidel oli kahekümne esimeses paaris täiendav kromosoom, Klinefelteri sündroomi põdevatel oli ekstra sugu x kromosoom ja Shereshevsky-Turneri sündroomiga patsientidel see kromosoom puudus või oli defektne.
Kõigi nende uute arendustega kasvas nõudlus HeLa rakkude järele ja Tuskegee keskus ei suutnud seda enam rahuldada. Ettevõtte Microbiological Associates omanik – sõjaväelane nimega Samuel Reeder – ei mõistnud teadust, kuid tema äripartner Monroe Vincent oli ise teadlane ja mõistis, kui suur on rakkude potentsiaalne turg. Paljud teadlased vajasid rakke ja vähestel neist oli aega või võimalust neid piisavas koguses ise kasvatada. Teadlased tahtsid lihtsalt rakke osta, nii et Reeder ja Vincent otsustasid kasutada HeLa-d "hüppelauana", et käivitada esimene tööstuslik kommertsrakkude tarnekeskus.
Kõik sai alguse rakutehasest – nagu Reeder seda nimetas. Marylandis Bethesdas ehitas ta keset avarat ladu, mis kunagi oli Fritose laastuvabrik, klaasiga suletud ruumi ja paigaldas liikuva konveierilindi sadade sisseehitatud katseklaasiriiulitega. Väljaspool klaasruumi oli kõik korraldatud peaaegu nagu Tuskegees - tohutud vaadid ainult kultuurisöötmega suured suurused. Kui puurid olid saatmiseks valmis, helises vali kell ja kõik tehase töötajad, sealhulgas postiruumi töötajad, lõpetasid oma tegemiste, käisid steriliseerimisruumis põhjalikult duši all, panid selga kitli ja mütsi ning seisid rivistuses. lintkonveier. Mõned täitsid torud, teised sulgesid need kummikorgiga, pitseerisid või asetasid kaasaskantavasse inkubaatorisse, kus neid hoiti kuni saatmiseks pakendamiseni.
Ettevõtte Microbiological Associates suurimad kliendid olid sellised laborid nagu riiklikud tervishoiuinstituudid, kes tellisid kindlaksmääratud ajakava alusel pidevalt miljoneid HeLa rakke. Kuid teadlased kõikjal maailmas võiksid esitada tellimuse, maksta vähem kui viiskümmend dollarit ja Microbiological Associates saadaks neile kohe HeLa rakkude viaalid. Lugeja sõlmis lepingu mitme suure lennufirmaga ja seetõttu, kust tellimus tuli, saatis kuller rakud järgmisele lennule, need tuldi lennujaama peale ja toimetati taksoga laboritesse. Nii sündis samm-sammult mitme miljardi dollari suurune tööstus inimese biomaterjalide müügiks.
Henrietta rakud ei suutnud taastada naiste kaela noorust, kuid Euroopa ja USA kosmeetika- ja ravimifirmad hakkasid neid kasutama laboriloomade asemel, et katsetada uusi tooteid ja ravimeid, mis põhjustasid rakkude hävimist või kahjustusi. Teadlased lõikasid HeLa rakud pooleks ja tõestasid, et rakud suutsid pärast tuuma eemaldamist elada, kasutasid nad meetodid, kuidas rakku aineid süstida ilma seda tapmata. HeLa-d on kasutatud steroidide, keemiaravi ravimite, hormoonide, vitamiinide ja keskkonnastressi mõju mõistmiseks; nad olid nakatunud tuberkuloosi, salmonelloosi ja vaginiiti põhjustavate bakteritega.
1953. aastal võttis Guy USA valitsuse palvel kaasa Henrietta kambrid Kaug-Ida uurida hemorraagilist palavikku, mis põhjustas Ameerika sõdurite surma. Ta süstis HeLa-d rottidele ja vaatas, kas neil on vähk. Enamasti püüdis ta siiski HeLa-st liikuda sama patsiendi normaalsete ja vähirakkude kasvatamise juurde, et neid võrrelda. Ta ei suutnud vältida teiste teadlaste lõputuid küsimusi HeLa ja rakukultuuri kohta. Igal nädalal külastasid teadlased korduvalt tema laboratooriumi palvega õpetada neile seda tehnikat ja ta pidi sageli reisima ümber maailma, aidates rakkude paljunemise alal tööle panna.
Paljud Guy kolleegid nõudsid, et ta avaldaks oma uurimistöö ja saaks väärilise tunnustuse, kuid ta kasutas alati vabandust, et ta on hõivatud. Ta töötas terve öö kodus. Ta hilines toetusdokumentide koostamise tähtaegadega, sageli kulus kirjadele vastamiseks kuid ja maksis kord kolm kuud surnud töötaja palka, enne kui keegi seda märkas. Mary ja Margaret olid aasta aega näägutanud, et George avaldaks midagi HeLa kasvatamise kohta; kirjutas ta konverentsi jaoks lühikese lõigu. Pärast seda kirjutas Margaret ise tema tööst tema asemel ja otsis avaldamist.
1950. aastate keskpaigaks töötasid paljud teadlased rakukultuuridega ja Guy oli väsinud. Ta kirjutas sõpradele ja kolleegidele: "Keegi peaks välja mõtlema viisi, kuidas praegu toimuvat nimetada, öeldes: "Maailm on selle koe kasvamise ja selle võimalustega hulluks läinud." Ma loodan, et vähemalt osal sellel koekultuuri jutul on mingi reaalsuspõhi ja et inimesed saavad sellest kasu... ja ma tõesti tahan, et hüpe vaibuks veidi..."
Guy oli nördinud HeLa ümber käidud hüppe pärast. Lõppude lõpuks oli ka teisi rakke, sealhulgas neid, mida ta ise kasvatas: A.Fi. ja D-1 Re, mis on nimetatud patsientide järgi, kellelt algne proov koguti. Guy pakkus neid teadlastele kogu aeg, kuid neid rakke oli raskem kasvatada ja seetõttu polnud need kunagi nii populaarsed kui Henrietta rakud. Guy ei levitanud enam HeLa-d, kuna ettevõtted võtsid selle ülesande üle, kuid talle ei meeldinud, et HeLa kasvatamine oli täielikult tema kontrolli alt väljas.
Alates Tuskegee tootmistehase avamisest on Guy saatnud teadlastele kirju, püüdes piirata HeLa rakkude kasutamist. Ta kurtis kord oma vanale sõbrale Charles Pomeratile saadetud kirjas, et kõik tema ümber, sealhulgas Pomerati labori liikmed, kasutasid HeLa-d uurimiseks, milleks Guy on "võimelisem" ja oli seda juba teinud, kuid pole veel teinud. avaldas tulemused. Poumret kirjutas vastuseks:
Mis puutub teie... laialt levinud HeLa tüve uuringu hukkamõistmisse, siis ma ei saa aru, kuidas saate loota, et saate asju aeglustada, kuna olete ise seda tüve nii laialt levitanud, et seda saab nüüd raha eest osta. See on peaaegu sama, kui paluda inimestel kuldhamstrite peal katseid mitte teha!.. Saan aru, et HeLa rakud said avalikult kättesaadavaks ainult tänu teie lahkusele. Seetõttu, miks te tegelikult arvate nüüd, et igaüks tahab endale tüki ära napsata?
Poumrat uskus, et Guy oleks pidanud enda oma lõpetama HeLa uuring enne "vabastamist üldsusele, sest pärast seda, kui see kultuur muutub universaalseks teaduslikuks omandiks.
Guy seda aga ei teinud. Niipea, kui HeLa rakkudest sai "universaalne teaduslik omand", hakkasid inimesed mõtlema, kes on nende doonor.
Washingtoni riikliku portreegalerii kollektsioon, kus eksponeeritakse kuulsate ameeriklaste portreesid, on täienenud järjekordse maaliga. Külastajad saavad nüüd vaadata portreed Henrietta Lacksist, noorest Virginiast, kelle panus kaasaegsesse meditsiini on äärmiselt oluline.
Ei, ta ei olnud arst, ta ei leiutanud uusi ravimeetodeid ega välja töötanud ravimeid. Henrietta oli patsient. 1951. aastal raviti teda, viie lapse afroameeriklasest ema. Ta pöördus arstide poole pärast seda, kui hakkas muretsema oma aluspesu vooluse pärast. Testide käigus võtsid arstid edasiseks uurimiseks killu kasvajakoest. Kiiritusravi saanud Henrietta sellest ei teadnud. Ravi kahjuks tulemusi ei andnud - 31-aastaselt suri Henrietta Lacks.
Selgus, et tema kasvajast võetud rakkudel olid hämmastavad omadused. Need saadeti posti teel teise laborisse ja mitte ainult ei elanud saadetist üle, vaid jätkasid ka kiiret ja stabiilset jagunemist. Nende hämmastavad omadused avastas Johns Hopkinsi haigla rakuuuringute labori juhataja George Gay.
Seejärel nimetati Henrietta Lacksist võetud rakkudest saadud rakuliin HeLa-ks. Tänapäeval leidub selle liini rakke peaaegu igas molekulaargeneetika uurimisega tegelevas laboris. Nende rakkudega tehtud katsete tulemusi saab omavahel võrrelda – HeLa rakuliini katsed on omamoodi standard.
Enne seda polnud teadlaste arsenalis nii stabiilseid rakuliine – pärast mitut jagunemist rakud surid, sageli ei suutnud teadlased isegi katset lõpule viia. Nüüd, HeLa liini tulekuga, sai see võimalikuks ja isegi erinevates laborites saadud tulemusi sai võrrelda.
Seda liini kasutades saadi ravimeid hemofiilia, leukeemia ja herpesega patsientidele ning katsete arvu, milles seda kasutati, ei saa kokku lugeda. HeLa rakud saadeti isegi kosmosesse, kus uuriti kaaluta oleku mõju nende jagunemisele ja arengule. Praegu tehakse just nendega katseid, et luua ravimeid Ebola raviks.
Kuigi paljud viimastel aastakümnetel tehtud meditsiinilised avastused poleks olnud võimalikud ilma HeLa rakkudeta, ei teadnud Henrietta Lacksi perekonnas kuni 1975. aastani sellise rakuliini olemasolust keegi. Vastuseta jäi ka küsimus doonorrakkude kasutamise eest teadusuuringutes hüvitise maksmisest - selleks ajaks polnud surnud mitte ainult Henrietta, vaid ka arst, kes teadis rakkude allikast.
Henrietta Lacksi portree ilmumine riiklikusse portreegaleriisse on austusavaldus selle naise mälestusele ja austusele. Kadir Nelsoni loodud maal kujutab teda punases kleidis. Sellelt on puudu mitu nuppu - see sümboliseerib ilma tema loata võetud rakke. Taustal on kuusnurkse mustriga tapeet. Kummalised keerdunud kujundid nende sees on surematuse sümbol.
Portreed on juba näinud Henrietta lapselapsed, kes pidasid seda veetlevaks. Muuseumi juhtkond usub, et maali ilmumine muuseumisse aitab taas tõstatada küsimuse, et paljud neist, keda praegu peaaegu ei mäleta, panustasid ka teadusesse.
Oprah Winfreyga ühes peaosas. Kümnelapselisest perest pärit afroameeriklanna Lacks lõpetas kooli vaid kuus aastat, sünnitas oma esimese lapse neljateistkümneaastaselt ja suri kolmekümnendate aastate alguses täielikus teadmatuses. Sellegipoolest osutus just see naine ideaalseks doonoriks, kelle rakud kaasaegne meditsiin ja biokeemia võlgnevad oma arengu. Mõelgem välja, kuidas see juhtus ja miks Henrietta Lacksi lugu sai tuntuks palju aastaid hiljem.
Kaader HBO filmist "Henrietta puuduliku surematu elu"
"Surematud"
rakud
Inimese rakud, mis suudavad ema kehast eraldi ellu jääda kauem kui paar päeva, on olnud paljude teadlaste unistus. Sellised rakud vähendaksid ainete testimise kulusid, muutes protsessi tõhusamaks ja humaansemaks (kontrollige biokeemilist reaktsiooni kiirel suremisel
puurid on mõttetu ja loomade puhul on see nii kallis kui ka julm). Alates 20. sajandi kahekümnendatest on teadlased leiutanud erinevaid toitainekeskkond, üritades rakke mitmerakulistest organismidest eraldi kasvatada – aga miski ei aidanud. Dr George Otto Gay, Baltimore'i osariigis Marylandis asuva Johns Hopkinsi ülikooli tsütoloog, nagu paljud teised, uuris päevast päeva patsientide koeproove, jahtides mutatsiooni, mis võimaldaks rakkudel olla vastupidavamad.
8. augustil 1951 paigutati patsient Henrietta Lacks kõhuvalu kaebustega Johns Hopkinsi haiglasse (parim afroameeriklaste haigla Baltimore'is). Raviarst Howard Jones pani talle diagnoosi pahaloomuline kasvaja emakakaela ja Henriettale määrati kiiritusravi. Ravi ajal võttis dr Gay Henrietta kahjustatud ja tervete kudede proovid ning esitas need uuringuteks. Laboris kogutud rakud märgistati patsiendi nime esimeste tähtedega: Henrietta koeproov sai nimeks HeLa (inglise keelest "Henrietta Lacks").
Henrietta Lacksi vähk arenes väga kiiresti ja 4. oktoobril 1951 ta haiglas suri. Just sel ajal juhtus tsütoloogialaboris tõeline ime: surnud Laxi rakud osutusid mitte ainult sitkeks, vaid ka aktiivselt paljunesid, kahekordistudes iga päev. Oma avastusest hämmastunud dr Jones saatis rakud oma kolleegidele testimiseks ja uudised nende kohta levisid kiiresti üle kogu teadusringkonna. Kui Henrietta Lacks maeti ilma hauakivita perekonna kalmistule orjaaegadest alles jäänud hüti lähedale, siis HeLa rakke tunnistati “surematuteks”: erinevalt tavalistest kambritest ei surnud nad pärast mitut jagamist, vaid paljunesid lõputult.
Nimesaladus ja rassiline segregatsioon
Varsti said avalikuks sensatsioonilised uudised “surematute” rakkude kohta ja ajakirjanikud tahtsid teada, kes osalevad kogu järgneva meditsiini ja biokeemia edasises arengus. Johns Hopkinsi ülikooli töötajad pandi raskesse olukorda. Rakud eemaldati patsiendilt ilma temata
nõusolek ja teadmine - kuid tol ajal ei olnud koeuuringuteks nõusoleku andmise praktikat ja vähesed koeproovid said sellise avaliku vastuse. Teisest küljest olid 1950. aastad endiselt range eraldatuse aeg, mil afroameeriklastel oli keelatud valgete läheduses istuda, juua või süüa. Mida selline seltskond võiks öelda vastuseks ettepanekule tõsta Henrietta Lacks biokeemia pjedestaalile, võib vaid oletada. Ta oli ka selge näide Ameerika ühiskonna julmusest temasuguste inimeste suhtes, olles veetnud oma lapsepõlve puumajas Cloveris koos vanaisa ja nõbu, ta ei suutnud valgenahaliste laste igapäevaste rünnakute tõttu keskkooli lõpetada ning sai oma esimese lapse vaid 14-aastaselt oma nõbu ja toakaaslasega.
Teda tundvate inimeste sõnul oli Henrietta oma ligimese vastu halastuse ja armastuse eeskuju: ta põetas haigeid, toitis nälgivaid töötajaid, kellega tema abikaasa töötas, ja oli optimistlik. Nendest voorustest ei piisaks aga rassistlikule, kiduravale avalikkusele. Seetõttu pandi ajakirjanikele võltsnimi Helen Lane, mis ilmus ajalehtede pealkirjades. Salatsemise õhkkonnas võtsid teadlased ühendust Henrietta lastega ja tõid orvuks jäänud pere enda juurde närvisüsteemi häired väljajätmised ja lõputud verevõtud: nad tahtsid leida oma DNA mutatsioonide jälile, kuid see ei õnnestunud.
Alles 1976. aastal rääkis HeLa rakkude tõsilugu Michael Rogers Rolling Stone'i ja Detroit Free Pressi lehekülgedel – 25 aastat pärast Henrietta surma. 1998. aastal tegi Adam Curtis esimese dokumentaalfilmi Henrietta Lacksi loost. Ja 2010. aastal kirjutas meditsiiniajakirjanik Rebecca Skloot Henrietta noorima tütre Debra abiga raamatu "Henrietta Lacksi surematu elu", mis võitis palju mitteilukirjandusvõistlusi ja kanti nimekirjadesse. parimad raamatud aastate jooksul enam kui 60 publikatsiooni. Seitse aastat hiljem filmis raamatu HBO jaoks John Wolf ("Kurat kannab Pradat").
Rebecca Sklooti raamat ja eetika probleem meditsiinis
Rebecca Sklooti töö Henrietta Lacksi loo kallal algas 2000. aastate alguses, kui ta avastas, et HeLa liini rakudoonori kohta pole absoluutselt midagi teada, ja kirjutas oma esimesed artiklid. Ameerika jaoks on meditsiinivaldkonna eetika küsimus eriti tundlik: suhteliselt hiljuti võeti Aafrika päritolu patsiente eraldi haiglatesse ja isegi küsimuste kohta.
Vähesed inimesed on oma suhtes eetikale mõelnud. Valged tootjad laenasid neid muusikateosed ja lõid oma “kuningad” ilma autoritasudest hoolimata ning tolleaegses meditsiinis poleks tulnud kellelgi pähegi afroameeriklasest doonorist või tema perekonnast hoolida. Lisaks olid tingimused afroameeriklaste erihaiglates äärmiselt karmid, kui mitte julmad. Henrietta pidi voodist akna juurde minema, et vaadata haiglaesisel murul mängivaid lapsi, kelle abikaasa tõi (haiglamajja ei lastud). Iga nädalaga muutus see tema jaoks aina raskemaks, kuid isegi siis, kui ta enam voodist välja ei saanud, ei tohtinud lapsed emaga hüvasti jätta.
See oli meditsiinieetika probleemi tundlik analüüs sotsiaalse staatuse kontekstis (koos loomulikult võimsa teadusliku ja haridusliku potentsiaaliga), mis tõi Rebecca Sklootile kuulsuse ja ka mõningase kindlustunde Henrietta Lacksi järglastele ( ja isegi osalised õigused teha otsuseid HeLa DNA avaldamise kohta). Lisaks teadusele ja eetikale sisaldab Sklooti raamat ka Lacksi perekonna rasket ajalugu koos kõigi 20. sajandi rassistliku Ameerika elu üksikasjadega ning lisaks liigutav kombinatsioon teaduslikest faktidest Henrietta laste usuliste ideedega. tema vaimu nähtamatust kohalolekust ja sõna otseses mõttes surematusest.
HBO film ja Aafrika-Ameerika panuse tunnustamine teadusesse
Samanimelise filmi avaldamine HBO-s on ebatõenäoline suur tähtsus populariseerida teadust, millest filmis väga vähe räägitakse. Fookuses on kollektiivne mälu ja sotsiaalsete vähemuste integreerimise probleem inimkonna saavutuste ajalukku.
Nagu enamikus afroameeriklasi käsitlevates filmides, on ka "valge juht" - Rebecca Skloot ise - ilma
et "lapselikud" afroameeriklased ei saaks hakkama selliste keeruliste asjadega nagu teaduslikud faktid populaarsetest artiklitest, juriidilised peensused ja suhtlemine arstidega. On tõsi, et rõhutud klassi pärijana on raske läbi lüüa – eriti loodusteadustes ja muudes keerulistes küsimustes –, kuid harjumusest taaskord rõhutada “mustade probleemide” filmides “valget päästjat” peaks saama minevik.
Palju olulisem on aga see, et Ameerika ühiskond tunnistas lõpuks Henrietta Lacksi rolli teaduses ja meditsiinis. 1996. aastal korraldas Morehouse School of Medicine, endine vabastatud orjade kolledž, mille vilistlaste hulka kuulus afroameeriklaste õiguste aktivist Martin Luther King, tema auks konverentsi. naiste tervis ja afroameeriklaste väärtuslikku panust meditsiiniuuringutesse ja kliiniline praktika. Johns Hopkinsi ülikool, mida rikastas Henrietta, ainult
rakkude tootmine pandi tehase rööbastele. Kasvajahaiguste kulg, HIV dünaamika ja mõju Inimkeha mürgised ained ja kiirgus. Liim, kosmeetika ja muud tüüpi tooted võlgnevad oma ohutuse inimestele Henrietta Lacksi rakkudele, lisaks arenes geneetiline kaardistamine suuresti tänu HeLa rakkude uurimisele.
On olemas idee (mida tõsiseltvõetavad bioloogid ei toeta), et HeLa on esimene kunstlikult kasvatatud elusorganism, mis selles mõttes avab Maa uue bioloogilise ajaloo. Sellel on mitu põhjust: esiteks on HeLa ainulaadne komplekt kromosoomid - erinevates "pereliinides" on 49 kuni 78 (erinevalt inimese 46-st). Teiseks elab HeLa nagu iga teinegi liik omas (tõsi küll, laboratoorses) ökoloogilises nišis. Kolmandaks, HeLa paljuneb tingimustes, kus normaalsed inimese rakud ei saa paljuneda.
Lisaks käitub HeLa laboritingimustes äärmiselt agressiivselt ja saastab ebaõige käitlemise korral teisi laboris olevaid proove, liikudes tolmuosakestega või halvasti pestud kätel. Seda Laxi rakkude omadust kasutatakse isegi eraldi vandenõuteooria alusena HeLa osalemise kohta NSV Liidu ja USA vahelise külma sõja õhutamisel: teadusautor Michael Gold väidab, et Nixoni koostöö Hruštšoviga vähivastases võitluses halvenes tänu sellele, et HeLa rakuproovide saastumine. Samas väidab kirjanik, et nakatumine on teadlaste hooletuse tagajärg ning jutud HeLa kui uue liigi üliagressiivsusest on lihtsalt spekulatsioonid, mis varjavad tavalist hooletust.
Nende "kadumatute" rakkude saamise ajalugu (immortaliseerimine – rakkude võime lõpmatuseni jaguneda) on seotud Baltimore'i Johns Hopkinsi haigla vaese 31-aastase patsiendiga – viie lapse afroameeriklasest ema Henrietta Lacksiga, kes , põdes kaheksa kuud emakakaelavähki ja läbinud sisekiirituse (brahhüteraapia), suri ta selles haiglas 4. oktoobril 1951. aastal.
Vahetult enne, kui raviarst, kirurg Howard Wilbur Jones, püüdes Henrietta emakakaela kartsinoomi ravida, võttis uurimiseks kasvajakoest proovi ja viis selle haigla laborisse, mida juhtis sel ajal ülikooli bakalaureus George Otto Gay. bioloogia.
Biopsia materjali uuringud jahmatasid bioloogi: koerakud ei surnud nõutud aja möödudes apoptoosi tagajärjel, vaid jätkasid paljunemist ja seda hämmastava kiirusega. Teadlasel õnnestus isoleerida üks konkreetne struktuurrakk ja see korrutada. Saadud rakkude jagunemine jätkus ja mitootilise tsükli lõpus lakkasid suremast.
Ja varsti pärast patsiendi surma (kelle nime ei avalikustatud, kuid see krüpteeriti lühendi HeLa kujul) ilmus HeLa rakkude salapärane kultuur.
Kui sai selgeks, et HeLa rakud on väljas saadaval Inimkeha- ei allu programmeeritud surmale, nõudlus nende järele erinevate uuringute ja katsete järele hakkas kasvama. Ja ootamatu avastuse edasise kommertsialiseerimise tulemuseks oli masstootmise korraldamine - HeLa rakkude müümiseks arvukatele teaduskeskustele ja laboritele.
HeLa rakkude kasutamine
1955. aastal said HeLa rakkudest esimesed inimrakud, mis klooniti, ja HeLa rakke hakati kasutama üle maailma: vähi raku metabolismi uuringutes; rakkude vananemise protsessi uurimine; AIDSi põhjused; inimese papilloomiviiruse ja muude viirusnakkuste tunnused; kokkupuude kiirguse ja toksiliste ainetega; geenide kaardistamine; uue katsetamisel farmakoloogilised ravimid; testimine kosmeetika jne.
Mõnedel andmetel kasutati nende kiiresti kasvavate rakkude kultuuri 70-80 tuhat aastat. meditsiinilised uuringudÜlemaailmne. Igal aastal kasvatatakse teaduse tarbeks umbes 20 tonni HeLa rakukultuure ning nende rakkudega seotud patente on registreeritud üle 10 tuhande.
Uue laboribiomaterjali populariseerimisele aitas kaasa asjaolu, et 1954. aastal kasutasid Ameerika viroloogid HeLa rakkude tüve enda väljatöötatud poliomüeliidi vaktsiini testimiseks.
Aastakümneid on HeLa rakukultuur olnud kõikjal lihtne mudel kompleksi visuaalsemate versioonide loomiseks bioloogilised süsteemid. Ja immortaliseeritud rakuliinide kloonimise võimalus võimaldab geneetiliselt identsete rakkude teste mitu korda korrata, mis on biomeditsiiniliste uuringute eeltingimus.
Kohe alguses – nende aastate meditsiinikirjanduses – märgiti ära nende rakkude “vastupidavus”. Tõepoolest, HeLa rakud ei lõpeta jagunemist isegi tavalises laboratoorses katseklaasis. Ja nad teevad seda nii agressiivselt, et kui laboritehnikud näitavad üles vähimatki hoolimatust, tungivad HeLa rakud kindlasti ka teistesse kultuuridesse ja asendavad rahulikult algsed rakud, mille tulemusena tekitab tehtavate katsete puhtus tõsiseid kahtlusi.
Muide, ühe 1974. aastal läbi viidud uuringu tulemusena tehti eksperimentaalselt kindlaks HeLa rakkude võime teadlaste laborites teisi rakuliine "saastada".
HeLa rakud: mida uuring näitas?
Miks HeLa rakud nii käituvad? Sest need ei ole tavalised terved kehakuded, vaid koeproovist saadud kasvajarakud vähkkasvaja ja sisaldab patoloogiliselt muudetud geene inimese vähirakkude pidevaks mitoosiks. Põhimõtteliselt on need pahaloomuliste rakkude kloonid.
2013. aastal teatasid Euroopa molekulaarbioloogia labori (EMBL) teadlased, et nad sekveneerisid Henrietta Lacksi genoomis DNA ja RNA spektraalse karüotüüpimise abil. Ja pärast võrdlemist HeLa rakkudega olime veendunud: HeLa geenide ja normaalsete inimrakkude vahel on silmatorkav erinevus...
Kuid isegi varem viis HeLa rakkude tsütogeneetiline analüüs arvukate kromosomaalsete aberratsioonide avastamiseni ja nende rakkude osalise genoomse hübridisatsioonini. Leiti, et HeLa rakkudel on hüpertriploidne (3n+) karüotüüp ja nad toodavad heterogeenseid rakupopulatsioone. Veelgi enam, enam kui pooltel kloonitud HeLa rakkudest ilmnes aneuploidsus - kromosoomide arvu muutus: 46 asemel 49, 69, 73 ja isegi 78.
Nagu selgus, põhjustas HeLa fenotüübi genoomse ebastabiilsuse, kromosoomimarkerite kadumise ja täiendavate struktuursed anomaaliad Mitmepolaarsed, polütsentrilised või multipolaarsed mitoosid HeLa rakkudes on seotud. Need on häired rakkude jagunemise ajal, mis põhjustavad kromosoomide patoloogilist segregatsiooni. Kui terveid rakke iseloomustab spindli mitootiline bipolaarsus, siis vähiraku jagunemisel tekib suurem hulk pooluseid ja spindleid ning mõlemad tütarrakud saavad erinevad kogused kromosoomid. Ja spindli multipolaarsus raku mitoosi ajal iseloomulik tunnus vähirakud.
Uurides HeLa rakkudes multipolaarseid mitoose, jõudsid geneetikud järeldusele, et kogu vähirakkude jagunemise protsess läheb põhimõtteliselt valesti: mitoosi profaas on lühem ja spindli moodustumine eelneb kromosoomide jagunemisele; Ka metafaas algab varem ja kromosoomidel ei ole aega oma kohale asuda, kuna need jagunevad juhuslikult. Noh, tsentrosoomide arv on vähemalt kaks korda suurem kui vaja.
Seega on HeLa raku karüotüüp ebastabiilne ja võib erinevates laborites dramaatiliselt erineda. Järelikult ei saa paljude uuringute tulemusi - rakumaterjali geneetilise identiteedi kadumise tingimustes - muudes tingimustes lihtsalt reprodutseerida.
Teadus on teinud suuri edusamme tänu võimele kontrollida bioloogilisi protsesse kontrollitud viisil. Viimane selge näide on USA ja Hiina teadlaste rühma loomine 3-D-printeri abil HeLa rakkude abil vähi kasvaja realistliku mudeli.
