биомолекула.ру. Взгляд изнутри.
 

Логин:
Пароль:


Бессмертные клетки Генриетты Лакс

[30 июня, 2010 г.]

В биомедицинских исследованиях и при разработке новых видов лечения часто используют выращенные в лаборатории культуры человеческих клеток. Среди множества клеточных линий одной из самых известных является HeLa — клетки эндотелия матки. Эти клетки, имитирующие упрощенного «человека» в лабораторных исследованиях, являются «вечными» — они могут бесконечно делиться, переносить десятки лет в морозилке, могут быть поделены на части в разных пропорциях. На своей поверхности они несут достаточно универсальный набор рецепторов, что позволяет использовать их для исследования действия различных цитокинов; они очень не прихотливы в культивировании; они очень хорошо переносят заморозку и консервацию.
В большую науку эти клетки попали совершенно неожиданно. Они были взяты у женщины по имени Генриетта Лакс, которая вскоре после этого умерла. Рассмотрим всю историю подробнее.

Рисунок 1. Генриетта Лакс вместе с мужем Дэвидом.

Генриетта Лакс

Генриетта Лакс была красивой чернокожей американкой. Она жила в небольшом городке Тернер в Южной Вирджинии вместе с мужем и пятью детьми. 1 февраля 1951 года Генриетта Лакс обратилась в госпиталь Джонса Хопкинса — её беспокоили странные выделения, которые она периодически обнаруживала на своём нижнем белье. Медицинский диагноз был страшен и беспощаден — рак шейки матки. Восемь месяцев спустя, несмотря на хирургию и радиационное облучение, она умерла. Ей был 31 год.

Пока Генриетта находилась в госпитале Хопкинса, лечащий врач отправил её опухоль (цервикальная биопсия) на анализ Джорджу Гею (George Gey) — начальнику лаборатории исследования клеток тканей в госпитале Хопкинса. Напомним, что в то время культивирование клеток вне организма было только на стадии становления, и главной проблемой была предопределённая гибель клеток — после определенного количества делений вся клеточная линия погибала.

Оказалось, что клетки, обозначенные «HeLa» (акроним имени и фамилии Henrietta Lacks), размножались вдвое быстрее клеток из нормальных тканей. Такого прежде не происходило ни с какими другими клетками in vitro. Кроме того, трансформация сделала эти клетки бессмертными — у них отключилась программа подавления роста после определенного количества делений. Это открывало небывалые перспективы в биологии.

Действительно, никогда до этого момента исследователи не могли считать результаты, полученные на клеточных культурах, столь достоверными: раньше все опыты проводились на разнородных клеточных линиях, которые в конце концов погибали — иногда прежде, чем удавалось получить какие-нибудь результаты. И тут ученые получили первую стабильную и даже вечную (!) клеточную линию, достаточно адекватно имитирующую сущность организма. А когда обнаружилось, что клетки HeLa способны пережить даже пересылку по почте, Гей разослал их своим коллегам по всей стране. Очень скоро спрос на клетки HeLa вырос, и их растиражировали в лабораториях по всему миру. Они стали первой «шаблонной» клеточной линией.

Так получилось, что Генриетта умерла именно в тот день, когда Джордж Гей выступал перед телевизионными камерами, держа в руках пробирку с её клетками, и заявил, что началась новая эпоха в медицинских исследованиях — эпоха новых перспектив в поиске лекарств и исследовании жизни.

Почему её клетки так важны?

И он был прав. Линия клеток, идентичная во всех лабораториях мира, позволила быстро получать и независимо подтверждать всё новые и новые данные. Можно смело сказать, что гигантский прыжок молекулярной биологии в конце прошлого века был обусловлен возможностью культивировать клетки in vitro. Клетки Генриетты Лакс стали первыми бессмертными человеческими клетками, которые когда-либо были выращены на искусственной питательной среде. HeLa научили учёных культивировать сотни других линий раковых клеток. И, хотя до сих пор не найдено условий для культивирования нетрансформированных клеток, раковые клетки в большинстве своём являются адекватной моделью для поиска ответов на вопросы, задаваемые учёными и медиками.

Без клеток линии HeLa стала бы невозможной разработка вакцины против полиомиелита, созданной Джонасом Солком (Jonas Salk). Кстати, Солк был настолько уверен в безопасности полученной вакцины (ослабленного вируса полиомиелита), что в доказательство надёжности своего лекарства сначала вколол вакцину себе, своей жене и троим детям.

С момента смерти Генриетты Лакс клетки её опухоли непрерывно использовалась для исследования таких заболеваний как рак, СПИД, для изучения воздействия радиации и токсичных веществ, составления генетических карт и огромного количества других научных задач. В биомедицинском мире клетки HeLa стали столь же известны, как лабораторные крысы и чашки Петри. В декабре 1960 года клетки HeLa первыми полетели в космос в советском спутнике. Кстати, даже сегодня поражает размах экспериментов, проводимых тогда советскими генетиками в космосе (см. врезку).

Результаты показали, что HeLa хорошо себя чувствуют не только в земных условиях, но и в невесомости. С тех пор HeLa использовали и для клонирования (предварительные опыты по пересадке ядер перед клонированием знаменитой овцы Долли проводились на HeLa), и для составления генетических карт, и для отработки искусственного оплодотворения, и тысяч других исследований (см. рисунок 2).

Космическая генетика в СССР

На третьем космическом корабле-спутнике (01.12.1960 г.) в полёт отправились ещё больше живых объектов: две собаки — Пчёлка и Мушка, две морские свинки, две белые лабораторные крысы, 14 чёрных мышей линии С57, семь мышей-гибридов от мышей СБА и С57 и пять белых беспородных мышей. Там же поместили шесть колб с высокомутабельной и семь колб с низкомутабельной линиями дрозофил, а также шесть колб с гибридами. Кроме того, две колбы с мухами были покрыты дополнительной защитой — слоем свинца толщиной 5 г/см2. Помимо этого на корабле находились семена гороха, пшеницы, кукурузы, гречихи, конские бобы. В специальном лотке летали проростки семян лука и нигеллы. На борту корабля имелись несколько пробирок с актиномицетами, ампулы с культурой ткани человека в термостате и вне термостата, шесть пробирок с хлореллой в жидкой среде. В эбонитовых патронах находились запаянные ампулы с бактериальной культурой кишечной палочки и двумя разновидностями фага — Т3 и Т4. В специальных устройствах содержались культура клеток HeLa, лёгочная амниотическая ткань человека, фибробласты, клетки костного мозга кролика, а также контейнер с икрой и спермой лягушки. Были размещены также вирусы табачной мозаики различных штаммов, вирус гриппа.

Из статьи Н. Делоне «У истоков космической генетики» («Наука и Жизнь» № 4, 2008).

Рисунок 2. Исследования, проведённые с помощью клеток линии HeLa [Кликабельно]. Картинка: hypescience.com.

Помимо науки...

Личность самой Генриетты Лакс долгое время не афишировалась. Доктор Гей, конечно, знал о происхождении клеток HeLa, но он полагал, что конфиденциальность в этом вопросе является приоритетом, и в течение многих лет семья Лакс не знала, что это именно её клетки прославились на весь мир. После смерти доктора Гея в 1970 году тайна раскрылась. Это случилось следующим образом. Напомним, что стандарты стерильности и техники работы с клеточными линиями только зарождались, и некоторые ошибки всплывали только спустя годы. Так и в случае с клетками HeLa — спустя 25 лет учёные выяснили, что множество клеточных культур, происходящих из других типов тканей, включая клетки молочных желез и предстательной железы, оказались заражёнными более агрессивными и живучими клетками HeLa. Оказалось, что HeLa могут перемещаться с частицами пыли в воздухе или на недостаточно тщательно вымытых руках, и приживаться в культурах других клеток. Это вызвало большой скандал. В надежде решить проблему путем генотипирования (секвенирования генома, напомним, тогда ещё не изобрели), одна группа учёных разыскала родственников Генриетты и попросила дать им образцы ДНК семьи для того, чтобы составить карту генов. Таким образом тайное и стало явным.

Кстати, сейчас американцы переживают больше по поводу того, что семья Генриетты так и не получила компенсацию за использование клеток HeLa без согласия донора. Плюс, и по сей день семья живет в не очень-то хорошем достатке, и материальная помощь была бы очень кстати. Но все запросы упираются в глухую стену — ответчиков давно уж нет, а Медицинская академия и другие научные структуры не хотят поддерживать разговор...

Рисунок 3. Клетки HeLa под сканирующим микроскопом в псевдоцветах. Иллюстрация: Steve Gschmeissner / Science Photo Library.

Реальное бессмертие?

Злокачественная опухоль, убившая Генриетту, сделала её клетки потенциально бессмертными. Хотела ли эта женщина бессмертия? И получила ли она его? Если сравнить первую и последнюю фотографии этой статьи, возникает ощущение, как в фантастическом романе — часть живого человека, искусственно размноженная, терпит миллионы испытаний, «пробует на вкус» все лекарства перед тем, как они попадут в аптеку, раздраконивается до самых что ни на есть основ молекулярными биологами во всем мире...

Конечно, всё это не имеет никакого отношения к «жизни после жизни». Мы не допускаем, что в клетках HeLa, круглый год мучимых под ламинарами лабораторий ненасытными аспирантами, существует хоть какая-то частичка души несчастной молодой женщины. Тем не менее, хочется почтить память этой женщины, поскольку её невольный вклад в медицину неоценим — клетки, оставшиеся после неё, спасли и продолжают спасать жизней больше, чем в силах сделать любой врач.

Литература


  1. Smithsonian Magazine: «Henrietta Lacks’ „Immortal“ Cells»;
  2. Baltimore City Paper: «Wonder Woman».

Автор: Старокадомская Анна.

Число просмотров: 13617.

Creative Commons License — условия использования и распространения материалов сайта.
Вернуться в раздел «Медицина»

Комментарии

(Оставить комментарий) (показывать сначала старые комментарии)

Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Аз Есьм — 16 марта, 2016 г. 08:09. (ссылка) (свернуть ветвь)

Наработав и другие линии "бессмертных" клеток и технологически заменив ими обычные смертные можно получить "бессмертные" органы и теоретически - "бессмертные" организмы.

(ответить)

Re: Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Аз Есьм  — 17 марта, 2016 г. 11:44. (ссылка)

С учётом, разумеется, множества внутри- и внеклеточных регулирующих составляющих.

(ответить)

Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Ольга — 24 апреля, 2015 г. 16:14. (ссылка)

Большое спасибо за увлекательную и интересную статью! С удовольствием прочла, хоть и далека "от этой темы" (геймдизайнер - разработка компьютерных игр). Очень познавательно, доступно и внятно изложено. Ещё раз спасибо!

(ответить)

Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Черенков Иван — 14 ноября, 2011 г. 19:00. (ссылка)

Большое спасибо автору. Прочёл с большим интересом. Этакая "суперпозиция тем" - и клеточная биология и "молекулярка", и биофизика с биоэтикой на фоне вечных вопросов о жизни и смерти. Спасибо.

(ответить)

Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Василий Пухов — 12 сентября, 2011 г. 20:13. (ссылка)

Книга "Бессмертная жизнь Генриетты Лакс" появилась в магазине по-русски (http://www.moscowbooks.ru/book.asp?id=575515). Захватывает.

(ответить)

Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Святослав Финтисов — 24 октября, 2010 г. 11:08. (ссылка)

Эта женщина достойна памятника. Или даже учреждения медали ее имени - "За заслуги перед наукой". Причем вручаться медаль должна людям, не имеющим к науке прямого отношения, но так или иначе послуживших ей.

(ответить)

Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

glagolev — 10 октября, 2010 г. 00:27. (ссылка) (свернуть ветвь)

Вот интересный аспект этой истории (из статьи в "Википедии", несколько неуклюже переведенной с английского)
Helacyton gartleri
Из-за их способности к неограниченному делению и отличающегося от человека количества хромосом, клетки HeLa были описаны Леем ван Валеном (англ.) как пример создания в современности нового вида, Helacyton gartleri (хелацитон гартлера) названного в честь Стенли М. Гартлера (англ.), исследовавшего эти клетки.
Аргументы за выделение в отдельный вид таковы:
* несоответствие числа хромосом у HeLa и людей;
* экологическая ниша клеток HeLa;
* способность клеток HeLa сохраняться и размножаться за пределами возможного для культур обычных человеческих клеток.
Это определение вида не получило, однако, широкого распространения в научном сообществе.
Предлагая выделить клетки HeLa в новый вид, ван Вален также определил новое семейство Helacytidae и род Helacyton[1]. В случае принятия данной систематики, таксоны Homo и Hominidae становятся парафилитическими, поскольку ближайшим предком Helacyton gartleri является Homo sapiens.

1. ? Van Valen LM, Maiorana VC (1991). «HeLa, a new microbial species». Evolutionary Theory & Review 10: 71–4. ISSN 1528-2619.

(ответить)

Re: Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Старокадомский Петр — 10 октября, 2010 г. 00:44. (ссылка)

Вы правы - у HeLa клеток 82 хромосомы. Однако придумать для нее отдельный таксон, а потом всю дорогу его учитывать - это наверноеникто не решился вводить в жизнь. Потому что Hela до сих пор любимый объект исследований; если признать ее не человеческой клеткой, что ж делать с тоннами результатов, которые уже получены.
От себя добавлю, что они мне очень нравились, но число хромосом вызывает у меня некоторое смущение - поэтому при всем удобстве я стараюсь на них не работать.

(ответить)

Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Людмила Белик — 27 июля, 2010 г. 10:08. (ссылка) (свернуть ветвь)

Бессмертная клетка - протоклетка - невидимая еще никому . Она всегда над биоклеточкой , при чем даже после смерти клетки она там-же . Все наши протоклетки образуют целый коврик разных комплектация встроенний в биоклетки и только тогда - когда смерть - полный фрактал встраивается в шею навеки - коврик растормаживается и отделяется . Ультрафизиков никогда не заменят горе-биологи с из плоским микроскопом и потому лучше сразу отменить все "открытия" биологов и начать все сначала - с объёма исследуемого - ЖИВОГО биоматьериала (до 14 секунд после изъятия) . С тленом всегда работали труженики биологи . В нас ядерные конструкции работают и они немыслимая красота и точность .

(ответить)

Куда-куда встраивается? В шею?

Святослав Финтисов — 24 октября, 2010 г. 11:02. (ссылка)

Феерический бред

(ответить)

Re: Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Сэм Петерссон — 29 июля, 2010 г. 21:05. (ссылка) (свернуть ветвь)

Ваш пост - отголоски эпохи биофизики начала-середины 60-х гг прошлого века. В то время были вскрыты основные процессы молекулярной генетики (транскрипция, трансляция, репликация). В духе догмы ДНК->РНК->белок биофизика взялась объяснять и рассчитывать пластику и энергетику клетки, легко экстраполируя всё это добро на целостный организм. Однако через несколько лет, с открытием множества внутри- и внеклеточных регулирующих составляющих, всё вернулось в руки молекулярных биологов. И с тех пор некоторые биофизики (ультрафизики, надо понимать), стремятся взять реванш :-)

(ответить)

Шизофреники

Чугунов Антон — 30 июля, 2010 г. 21:20. (ссылка)

Знаете, Сэм, вот на самом деле биофизик -- это я, один из основателей этого сайта. А вот кто такие УЛЬТРАфизики, и кто такая Людмила Белик, и как её вылечить -- это всё вопросы чрезвычайно сложные, хотя и интересные.

(ответить)

Re: Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Старокадомский Петр — 27 июля, 2010 г. 22:11. (ссылка) (свернуть ветвь)

В вашем сообщении как всегда "...смешались в кучу кони, люди..."
Фракталы не имеют отношение к тому, что вы ими обозначаете; ультрафизика еще не открыта (Википедия подсказывает: "Возможно, вы имели в виду: ультрафиолет"); а ядерные конструкции пытаются создать в Иране, за что мировое сообщество их лишило сгущенки. Ну и так дальше...
Особо хочется сказать про 14 секунд - на сегодня в серьезной биологии все открытия, сделаные на клеточных линиях, обязательно должны быть подтверждены на животных (нокаутные мыши как минимум). Но это так - не вас убедить, а прохожим не дать быть очарованными вашей болтовней.

(ответить)

Re: Re: Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Rostropovich — 6 июля, 2012 г. 21:50. (ссылка) (свернуть ветвь)

Ув.Старокадомский Петр, а Вы где работаете?

(ответить)

Re: Re: Re: Re: Бессмертные клетки Генриетты Лакс

Старокадомский Петр — 7 июля, 2012 г. 00:16. (ссылка)

В вашем вопросе чувствуется издевка, поэтому я позволю себе не отвечать. Место моей работы можно легко увидеть в моем профайле.

(ответить)

Яндекс.Метрика

© 2007–2015 «биомолекула.ру»
Электропочта: info@biomolecula.ru
О проекте · RSS · Сослаться на нас

Дизайн и программирование —
Batch2k15.

Сопровождение сайта — НТК «Биотекст».

Условия использования сайта
Об ошибках сообщайте вебмастеру.