Laboratoriossa kasvatettuja ihmisen soluviljelmiä käytetään usein biolääketieteellisessä tutkimuksessa ja uusien hoitomenetelmien kehittämisessä. Monien solulinjojen joukossa yksi kuuluisimmista on HeLa. Nämä solut, jotka jäljittelevät ihmiskehoa in vitro (“in vitro”), ovat “ikuisia” - ne voivat jakaa loputtomasti, niitä käyttävien tutkimusten tulokset toistetaan luotettavasti eri laboratorioissa. Niiden pinnalla on melko universaali reseptoreiden sarja, jonka avulla niitä voidaan käyttää tutkimaan erilaisten aineiden vaikutusta yksinkertaisista epäorgaanisista aineista proteiineihin ja nukleiinihappoihin; ne ovat vaatimattomia viljelyyn ja sietävät hyvin jäätymistä ja säilymistä.
Nämä solut pääsivät suureen tieteeseen melko yllättäen. Heidät otettiin naisesta nimeltä HEnrietta LAcks, joka kuoli pian sen jälkeen. Mutta häntä tappaneen kasvaimen soluviljelmä osoittautui välttämättömäksi välineeksi tutkijoille.
Otetaan lisätietoja tästä …
Henrietta Lacks
Henrietta Lacks oli kaunis musta amerikkalainen nainen. Hän asui pienessä Turnerin kaupungissa Etelä-Virginiassa miehensä ja viiden lapsensa kanssa. Henrietta meni 1. helmikuuta 1951 Johns Hopkinsin sairaalaan - hän oli huolissaan omituisesta purkautumisesta, jonka hän toistuvasti löysi alusvaatteistaan. Lääketieteellinen diagnoosi oli kauhea ja armoton - kohdunkaulan syöpä. Kahdeksan kuukautta myöhemmin hän kuoli leikkauksesta ja sädehoidosta huolimatta. Hän oli 31-vuotias.
Kun Henrietta oli Hopkinsin sairaalassa, hoitava lääkäri lähetti biopsialla saadut kasvainsolut analysoitavaksi Hopkinsin sairaalan kudossolujen tutkimuslaboratorion päällikölle George Gaylle. Tuolloin solujen viljely kehon ulkopuolella oli vasta muodostumisen vaiheessa, ja pääongelma oli väistämätön solukuolema - tietyn määrän jakautumisten jälkeen koko solulinja kuoli.
Mainosvideo:
Kävi ilmi, että solut, jotka merkittiin "HeLa" (lyhenne Henrietta Laxin etunimestä) lisääntyivät paljon nopeammin kuin normaalien kudosten solut. Lisäksi pahanlaatuinen transformaatio teki nämä solut kuolemattomiksi - niiden kasvunvaimennusohjelma sammutettiin tietyn määrän jakautumisen jälkeen. Tätä ei ole koskaan tapahtunut in vitro muiden solujen kanssa. Tämä avasi ennennäkemättömän näkökulman biologiaan.
Itse asiassa koskaan ennen tätä hetkeä tutkijat eivät voineet pitää soluviljelmissä saatuja tuloksia täysin luotettavina: kaikki kokeet tehtiin samanlaisille solulinjoille, jotka lopulta kuolivat - joskus jopa ennen kuin he olivat saaneet tuloksia. Ja sitten tutkijoista tuli ensimmäisen vakaan ja jopa ikuisen (!) Solulinjan omistajia, joka jäljittelee riittävästi organismin ominaisuuksia. Ja kun havaittiin, että HeLa-solut pystyvät jopa selviämään postittamisesta, Gay lähetti ne kollegoilleen ympäri maata. Hyvin pian HeLa-solujen kysyntä kasvoi ja ne toistettiin laboratorioissa ympäri maailmaa. Niistä tuli ensimmäinen "templaatti" solulinja.
Niin tapahtui, että Henrietta kuoli sinä päivänä, kun George Gay puhui televisiokameroiden edessä pitäen koeputkea solujensa kanssa. Hän totesi, että huumausaineiden löytämisen ja lääketieteellisen tutkimuksen uusien näkökulmien aikakausi on alkanut.
Miksi hänen solut ovat niin tärkeitä?
Ja hänellä oli oikeus. Solulinja, joka on identtinen kaikissa maailman laboratorioissa, antoi mahdolliseksi nopeasti hankkia ja vahvistaa itsenäisesti yhä enemmän uutta tietoa. Voimme turvallisesti sanoa, että molekyylibiologian jättiläinen hyppy viime vuosisadan lopulla johtui kyvystä viljellä soluja in vitro. Henrietta Lacksin solut olivat ensimmäisiä kuolemattomia ihmisen soluja, joita koskaan kasvatettiin keinotekoisissa viljelyalustoissa. HeLa koulutti tutkijoita viljelemään satoja muita syöpäsolulinjoja. Ja vaikka viime vuosina etusija tällä alueella on siirtynyt kohti normaalien kudosten soluviljelmiä ja indusoituja pluripotentteja kantasoluja (japanilainen tutkija Shinya Yamanaka sai Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinnon 2012 keksinnöstä menetelmästä aikuisen organismin solujen palauttamiseksi alkion tilaan),siitä huolimatta syöpäsolut ovat edelleen hyväksytty standardi biolääketieteellisessä tutkimuksessa. HeLa: n tärkein etu on hallitsematon kasvu yksinkertaisilla ravintoalustoilla, mikä mahdollistaa laajamittaisen tutkimuksen pienin kustannuksin.
Henrietta Lacksin kuoleman jälkeen hänen kasvainsoluja on käytetty jatkuvasti erilaisten sairauksien, mukaan lukien syöpä ja aids, kehittymisen molekyylimalleja tutkimaan säteilyn ja myrkyllisten aineiden vaikutuksia, laatia geneettisiä karttoja ja valtava määrä muita tieteellisiä ongelmia. Biolääketieteellisessä maailmassa HeLa-soluista on tullut yhtä kuuluisia kuin laboratoriorotit ja petrimaljat. Joulukuussa 1960 HeLa-solut lentävät ensimmäisenä avaruuteen Neuvostoliiton satelliitissa. Vielä nykyäänkin Neuvostoliiton geneetikkojen avaruudessa tekemien kokeilujen laajuus on silmiinpistävä. Tulokset osoittivat, että HeLa pärjää hyvin paitsi maanpäällisissä olosuhteissa myös nollapainolla.
Ilman HeLa-soluja Jonas Salkin kehittämän poliorokotteen kehittäminen olisi ollut mahdotonta. Muuten, Salk oli niin varma saamansa rokotteen (heikentynyt poliovirus) turvallisuudesta, että lääkkeen luotettavuuden todisteeksi hän pisti itsensä, vaimonsa ja kolme lasta.
Siitä lähtien HeLa: ta on käytetty kloonaamiseen (alustavat kokeet solutuumien siirtämiseen ennen kuuluisien Dolly-lampaiden kloonaamista tehtiin HeLa: lla), keinosiemennysmenetelmien testaamiseen ja tuhansiin muihin tutkimuksiin (osa niistä on esitetty taulukossa).
Tieteen lisäksi …
Henrietta Lacksin persoonallisuutta ei mainostettu pitkään aikaan. Dr. Gayille tietysti HeLa-solujen alkuperä ei ollut salaisuus, mutta hän uskoi, että yksityisyys oli etusijalla, ja Lax-perhe ei useiden vuosien ajan tiennyt Henriettan solujen olevan kuuluisia kaikkialla maailmassa. Salaperä paljastettiin vasta tohtorin Gay kuoleman jälkeen vuonna 1970.
Muista, että steriilisyysstandardit ja tekniikat solulinjojen kanssa työskentelemiseksi olivat silloin lapsenkengissä, ja jotkut virheet ilmenivät vasta vuosia myöhemmin. Joten HeLa-soluissa - 25 vuoden kuluttua tutkijat havaitsivat, että monet tutkimuksessa käytetyistä soluviljelmistä, jotka olivat peräisin muun tyyppisistä kudoksista, mukaan lukien rinta- ja eturauhassyöpäsolut, olivat saaneet tartunnan aggressiivisemmilla ja sitkeimmillä HeLa-soluilla. Kävi ilmi, että HeLa voi liikkua pölyhiukkasten kanssa ilmassa tai riittämättömästi pestyissä käsissä ja juurtua muiden solujen viljelmiin. Tämä aiheutti suuren skandaalin. Toivoen ratkaisevan ongelman genotyyppien avulla (sekvensointi on genomin täydellinen lukeminen - tuolloin se oli vielä suunnitteilla vain grandioottisena kansainvälisenä hankkeena),yksi tutkijaryhmä jäljitti Henrietta-sukulaisia ja pyysi perheen DNA-näytteitä geenien kartoittamiseksi. Siten salaisuus paljastettiin.
Muuten, amerikkalaiset ovat edelleen huolissaan siitä, että Henriettan perhe ei koskaan saanut korvausta HeLa-solujen käytöstä ilman luovuttajan suostumusta. Tähän päivään mennessä perhe elää hyvin kovin vauraudessa, ja taloudellinen tuki olisi erittäin hyödyllistä. Mutta kaikki kyselyt joutuvat tyhjään seinään - vastaajia ei ole ollut kauan aikaa, ja Lääketieteellinen akatemia ja muut tieteelliset rakenteet eivät ennakoivasti halua keskustella tästä aiheesta.
11. maaliskuuta 2013 uusi julkaisu lisäsi polttoainetta tulipaloon, jossa esitettiin HeLa-solulinjan täydellisen genomisekvenssin tulokset. Koe suoritettiin jälleen ilman Henrietnan jälkeläisten suostumusta, ja lyhyen eettisen kiistan jälkeen täydet pääsy genomitietoihin sallittiin vain ammattilaisille. Siitä huolimatta HeLa: n täydellisellä genomisella sekvenssillä on suuri merkitys myöhemmässä työssä, mikä sallii solulinjan käytön tulevissa genomisissa projekteissa.
Todellinen kuolemattomuus?
Henriettaa tappanut pahanlaatuinen kasvain teki hänen soluistaan mahdollisesti kuolemattoman. Halusiko tämä nainen kuolemattomuutta? Ja sai hän sen? Jos ajattelee sitä, syntyy fantastinen tunne - keinotekoisesti moninkertaistunut osa elävää ihmistä kestää miljoonia testejä, "maistaa" kaikki lääkkeet ennen niiden testaamista eläimillä, molekyylibiologit ympäri maailmaa …
Kaikella tällä ei tietenkään ole mitään tekemistä "elämän jälkeen". On typerää uskoa, että kyltymättömien tutkijoiden jatkuvasti kiduttaman HeLan soluissa on ainakin jokin osa onneton nuoren naisen sielusta. Lisäksi näitä soluja voidaan pitää ihmisinä vain osittain. Kunkin HeLa-solun ytimessä on 76 - 82 kromosomia johtuen pahanlaatuisuuden aikana tapahtuneesta muutoksesta (normaalit ihmisen solut sisältävät 46 kromosomia), ja tämä polyploidia herättää määräajoin keskusteluja HeLa-solujen soveltuvuudesta ihmisen fysiologian malliksi. Edes ehdotettiin eristää nämä solut erilliseksi, lähelle ihmislajia, nimeltään Helacyton gartleri, näitä soluja tutkineen Stanley Gartlerin kunniaksi, mutta tästä ei keskustella vakavasti tänään.
Tutkijat ovat kuitenkin aina tietoisia rajoituksista, jotka on pidettävä mielessä. Ensinnäkin, HeLa, kaikista muutoksista huolimatta, pysyy silti ihmisen soluina: kaikki niiden geenit ja biologiset molekyylit vastaavat ihmisen soluja, ja molekyylin vuorovaikutukset ovat valtaosassa tapauksissa identtisiä terveiden solujen biokemiallisten reittien kanssa. Toiseksi, polyploidia tekee tästä linjasta sopivamman genomisiin tutkimuksiin, koska geneettisen materiaalin määrä yhdessä solussa on lisääntynyt, ja tulokset ovat selkeämpiä ja vastakkaisempia. Kolmanneksi, solulinjojen laaja jakautuminen ympäri maailmaa antaa sinun helposti toistaa kollegoiden kokeiluja ja käyttää julkaistua tietoa perustana omaan tutkimukseesi. Saatuaan selville perustiedot HeLa-mallista (ja kaikki muistavat, että tämä on jopa kätevä, mutta vain kehomalli),tutkijat yrittävät toistaa niitä sopivampien mallijärjestelmien avulla. Kuten huomaat, HeLa ja vastaavat solut edustavat kaiken nykyisen tieteen perustaa. Ja eettisistä ja moraalisista kiistoista huolimatta haluan tänään kunnioittaa tämän naisen muistoa, koska hänen tahaton panos lääketieteeseen on korvaamaton: hänen jälkeen jättämät solut pelastavat ja pelastavat edelleen enemmän ihmishenkiä kuin kukaan lääkäri voi tehdä.
Cellular-levyjen haltijat
HeLa-solujen kuolemattomuus liittyy ihmisen papilloomaviruksen HPV18-tartunnan seurauksiin. Infektio aiheutti monien kromosomien triplodian (kolmen kopion muodostuminen tavallisen parin sijasta) ja joidenkin niistä jakautumisen fragmenteiksi. Lisäksi infektio lisäsi useiden solukasvua säätelevien aineiden, kuten geenien telomeraasin (solukuoleman säätelijä) ja c-Myc: n (monien proteiinien synteesin aktiivisuuden säätelijä) aktiivisuutta. Tällaiset ainutlaatuiset (ja satunnaiset) muutokset ovat tehneet HeLa-soluista ennätyskasvun ja resistenssin ennätyksen jopa muiden syöpäsolulinjojen keskuudessa, joita on nykyään useita satoja. Lisäksi saadut genomimuutokset osoittautuivat erittäin vakaiksi ja laboratorio-olosuhteissa pysyvät muuttumattomina viimeisten vuosien ajan.
Pian Henriettan kuoleman jälkeen alettiin perustaa HeLa-tehdas, laajamittainen yritys, joka mahdollistaisi kasvattaa biljoonia HeLa-soluja viikossa. Tehdas rakennettiin yhdestä ainoasta syystä - polion lopettamiseksi.
Vuoden 1951 loppuun mennessä maailman historian suurin polio-epidemia. Koulut suljettiin, vanhemmat olivat paniikissa. Rokote oli kiireellisesti tarpeen. Pittsburghin yliopistossa Jonas Salk ilmoitti helmikuussa 1952 kehittäneensä maailman ensimmäisen poliorokotteen, mutta ei voinut tarjota sitä lapsille ennen kuin hän oli testannut perusteellisesti sen turvallisuuden ja tehokkuuden. Tämä vaati viljeltyjä soluja niin suurissa teollisuusmäärissä, että niitä ei ollut koskaan tuotettu aikaisemmin.
Poliittisen itse halvaantuneen presidentti Franklin Delano Rooseveltin perustama hyväntekeväisyysjärjestö (NFIP) on valmistelemassa lääketieteellisen historian suurinta poliorokotteen kenttäkoetta. Suunniteltiin, että Salk rokottaa kaksi miljoonaa lasta, ja NFIP ottaa heiltä verta tutkiakseen, ovatko he immuuneja. Miljoonat neutralisaatiotestit on kuitenkin tehtävä, kun rokotettujen lasten seerumia sekoitetaan elävien poliovirusten ja viljeltyjen solujen kanssa. Jos rokote toimii, rokotettujen lasten seerumin tulisi estää poliovirus ja suojata soluja. Muutoin virus tartuttaa soluja ja aiheuttaa vaurioita, jotka tutkijat voivat nähdä mikroskoopin alla.
Vaikeus oli se, että apinan soluja käytettiin neutralointikokeisiin, jotka kuolivat tämän reaktion aikana. Tämä oli ongelma - ei siksi, että he pitivät huolta eläimistä (tästä ei keskusteltu tuolloin, toisin kuin aikaamme), vaan koska apinat olivat kalliita. Miljoonat neutralisointireaktiot apinasolujen kanssa maksaisi miljoonia dollareita, joten NFIP etsii kiihkeästi solua viljeltäväksi, joka voisi moninkertaistua massassa ja maksaa vähemmän kuin apinasolut.
NFIP kääntyi Guyn ja useiden muiden soluviljelmäasiantuntijoiden puoleen saadakseen apua, ja Guy tajusi, että tämä oli todella kultakaivos. Hyväntekeväisyyden seurauksena NFIP sai lahjoituksina keskimäärin 50 miljoonaa dollaria vuodessa, ja johtaja halusi lahjoittaa suurimman osan tästä määrästä soluviljelyyn, jotta he voisivat löytää tavan massatuotannon soluille, joista kaikki ovat haaveilleet monien vuosien ajan.
Tarjous tuli oikeaan aikaan: onnellisella sattumalla, pian sen jälkeen kun NFIP pyysi apua, Guy tajusi, että Henrietan solut eivät kasva kuin mikään ihmisen solu, jonka hän oli toistaiseksi tavannut.
Suurin osa viljelmän soluista kasvaa kerroksessa hyytymän muodossa lasin pinnalla, mikä tarkoittaa, että vapaa tila loppuu nopeasti. Solujen määrän lisääminen on työvoimavaltaista: Tutkijoiden on raaputettava solut uudestaan ja uudestaan koeputkesta ja jaettava ne useisiin uusiin astioihin, jotta soluille annettaisiin uusi tila kasvaa. Kuten kävi ilmi, HeLa-solut ovat erittäin vaatimattomia: he eivät tarvinnut lasipintaa kasvaakseen, ne voivat kasvaa lentämällä elatusaineessa, jota sekoitettiin jatkuvasti "taikuuslaitteella" - Guyn kehittämä tärkeä tekniikka, jota nykyään kutsutaan suspensioviljelyksi. Tämä tarkoitti, että HeLa-soluja ei rajoitettu avaruuteen kuten kaikkia muita; he voivat jakaa niin kauan kuin elatusaine säilyi. Mitä suurempi säiliö viljelyalustalla,mitä enemmän soluja kasvoi. Tämä löytö tarkoitti, että jos HeLa-solut ovat alttiita poliovirukselle (koska jotkut solut eivät ole herkkiä sille), se ratkaisisi massasolujen tuotannon ongelman ja auttaisi välttämään rokotteen testaamista miljoonilla apinasoluilla.
Ja niin huhtikuussa 1952 Guy ja hänen kollegansa NFIP: n neuvoa-antavassa komiteassa, William Scherer - Minnesotan yliopiston nuori tutkija, joka puolusti äskettäin väitöskirjaansa - yrittivät saastuttaa Henriettan solut polioviruksella. Muutamaa päivää myöhemmin he huomasivat, että HeLa oli todella herkempi virukselle kuin mikään muu viljelty solu toistaiseksi. Ja he tajusivat löytäneensä tarkalleen mitä NFIP tarvitsi.
He tajusivat myös, että ennen kuin he voisivat aloittaa minkä tahansa solun massatuotannon, heidän oli löydettävä uusi tapa kuljettaa ne. Guyn käyttämä lentokoneiden pudotus oli loistava lähetettäessä useita pulloja kollegoille, mutta liian kallista suurille määrille. Miljardit kasvaneet solut ovat hyödyttömiä, jos niitä ei voida toimittaa oikeaan paikkaan. Ja tutkijat alkoivat kokeilla.
Vuonna 1952, muistopäivänä, Guy otti useita putkia HeLa: a ja tarpeeksi kasvatusliuosta kestämään useita päiviä solujen elämiseksi, ja asetti ne tina-astiaan, joka oli vuorattu korkilla ja täytetty jäällä ylikuumenemisen välttämiseksi. Antaen kaiken tämän yksityiskohtaisilla hoito-ohjeilla, hän lähetti Maryn postitoimistoon lähettämään koeputkeineen paketin Schererille Minnesotassa. Loman vuoksi Baltimoressa kaikki postilaitokset suljettiin lukuun ottamatta keskustan keskustoimistoa. Päästäkseen sinne Mary joutui vaihtamaan useita raitiovaunuja, mutta lopulta hän pääsi sinne. Samoin häkit: Neljä päivää myöhemmin paketti saapui Minneapoliselle. Scherer asetti solut inkubaattoriin ja alkoi kasvaa. Elävät solut ovat ensimmäistä kertaa onnistuneesti lykänneet lähettämistä.
Seuraavien kuukausien ajan varmistaakseen, että solut kestävät pitkän matkan missä tahansa ilmastossa, Guy ja Scherer lähettivät HeLa-putket lentokoneella, junalla ja kuorma-autolla ympäri maata, Minneapolisesta Norwichiin, New Yorkiin ja takaisin. Solut kuolivat vain yhdessä koeputkessa.
Kun NFIP sai tietää, että HeLa oli alttiina poliovirukselle ja että sitä voidaan kasvattaa suurina määrinä edullisin kustannuksin, tehtiin välittömästi William Schererin kanssa sopimus valvoa Heus-jakelukeskuksen kehitystä Tuskegee Universityssä, joka on yksi maan arvostetuimmista yliopistoista. musta. NFIP valitsi Tuskegeen yliopiston tähän projektiin, koska säätiön Negro-aktiviteetin johtaja Charles Bynum. Bainum - luonnontieteiden opettaja ja kansalaisoikeusaktivisti ja maan ensimmäinen mustan säätiön johtaja - halusi isännöidä Tuskegeen keskusta satojen tuhansien dollarien rahoituksen, monien työpaikkojen ja nuorten mustien tutkijoiden koulutusmahdollisuuksien vuoksi.
Muutaman kuukauden aikana kuuden mustan tutkijan ja laboratorioteknikon ryhmä oli rakentanut tehtaan Tuskegee'iin, jota ei koskaan ennen nähty: teollisuuden teräsautoklaavit höyrysterilointia varten vuorasivat seinät, valtavat mekaanisesti sekoitetun viljelyaineen säiliöt seisoivat riveissä, inkubaattorit, jotka olivat täynnä lasipulloja soluviljelmiä varten, ja automaattinen solunannostelijat ovat korkeita, pitkillä, ohuilla metallisilla kahvoilla, jotka injektoivat HeLa-soluja putkeen toisensa jälkeen. Joka viikko Tuskegeen joukkue valmisti tuhansia litroita Guyn reseptiviljelyväliainetta sekoittaen suoloja, mineraaleja ja veriseerumia opiskelijoiden, sotilaiden ja puuvillankasvattajien tuloksista, jotka vastasivat paikallisen sanomalehden ilmoituksiin verenluovutuksesta rahaa vastaan.
Useat teknikot toimivat laadunvalvontaputkina ja katselivat satoja tuhansia HeLa-soluviljelmiä joka viikko varmistaakseen, että ne olivat elinkelpoisia ja terveellisiä. Toiset lähettivät solut tutkijoille ympäri maata tiukalla aikataululla 23 polion rokotetestauskeskuksessa.
Lopulta Tuskegee-ryhmä kasvoi 35 tutkijaksi ja laboratorioteknikkoksi, jotka tuottivat 20 000 HeLa-putkea viikossa - noin 6 biljoonaa solua. Se oli aivan ensimmäinen solutehdas, ja se alkoi yhdellä HeLa-putkella, jonka Guy lähetti Schererille ensimmäisessä testipaketissa pian Henrietan kuoleman jälkeen.
Näitä soluja käyttämällä tutkijat pystyivät todistamaan Salk-rokotteen tehokkuuden. Pian New York Times julkaisi valokuvia mustista naisista, jotka on taivutettu mikroskooppien yli, tutkien soluja ja pitäen HeLa-putkia mustissa käsissään. Otsikko luettu:
Mustat tutkijat ja laboratorioteknikot, monet heistä ovat naisia, käyttivät mustan naisen soluja miljoonien amerikkalaisten - joista suurin osa oli valkoisia - hengen pelastamiseksi. Ja se oli samassa yliopistossa ja samaan aikaan valtion virkamiesten suorittaessa surullisen syfilis-tutkimuksen.
Alun perin Tuskegee-keskus toimitti HeLa-soluja vain laboratorioille, jotka testasivat poliorokotteita. Kuitenkin kun kävi selväksi, että HeLa-soluja oli riittävästi kaikille, niitä alettiin lähettää kaikille tutkijoille, jotka olivat valmiita ostamaan ne kymmenellä dollarilla plus lentokustannukset. Jos tutkijat halusivat selvittää, kuinka solut käyttäytyisivät tietyssä ympäristössä, miten ne reagoivat tiettyyn kemikaaliin tai miten ne rakentavat tiettyä proteiinia, he kääntyivät HeLa-solujen puoleen. Vaikka ne olivat syöpää, niillä oli kaikki normaalien solujen perusominaisuudet: ne rakensivat proteiineja ja olivat yhteydessä toisiinsa kuin normaalit solut, jakaen ja tuottaen energiaa, lauttamalla ja säätelemällä geneettistä materiaalia, ja olivat alttiita infektioille, mikä teki niistä optimaalisen työkalun. syntetisoida ja tutkia kaikkeamikä on mahdollista - mukaan lukien bakteerit, hormonit, proteiinit ja erityisesti virukset.
Virukset lisääntyvät injektoimalla geneettisen materiaalin hiukkasia elävään soluun. Solu muuttaa radikaalisti ohjelmaansa ja alkaa lisääntyä viruksella itsensä sijasta. Virusten kasvaessa, kuten monissa muissa tapauksissa, HeLan pahanlaatuinen luonne teki niistä vain hyödyllisempiä. HeLa-solut kasvoivat paljon nopeammin kuin normaalit solut ja toivat siksi tulokset nopeammin. HeLa-solut olivat työhevosta - kestäviä, edullisia ja kaikkialla.
Ajoitus oli oikea. 1950-luvun alkupuolella tutkijat olivat vasta alkaneet ymmärtää virusten luonnetta, ja kun Henrietta-solut ilmestyivät laboratorioihin ympäri maata, tutkijat alkoivat tartuttaa niitä kaikenlaisilla viruksilla - herpes, tuhkarokko, sikotauti, vesirokko, hevosen enkefaliitti - tutkiakseen, kuinka virus tunkeutuu. soluihin, lisääntyy niihin ja leviää.
Henriettan solut auttoivat perustamaan virologian perustan, mutta se oli vasta alkua. Ensimmäisinä vuosina Henriettan kuoleman jälkeen, saatuaan ensimmäiset koeputket soluineen, tutkijat ympäri maailmaa pystyivät tekemään useita tärkeitä tieteellisiä löytöjä. Ensinnäkin tutkijaryhmä käytti HeLaa kehittämään menetelmiä solujen jäädyttämiseksi vahingoittamatta tai muuttamatta niitä. Näiden menetelmien avulla soluja alettiin kuljettaa ympäri maailmaa todistetulla ja standardisoidulla tavalla, jota käytettiin pakastettujen elintarvikkeiden ja pakastetun siemennesteen kuljetukseen kotieläintuotannossa. Se tarkoitti myös, että tutkijat pystyivät pitämään solut kokeiden välissä huolehtimatta ravinnosta ja steriiliydestä. Useimmat tutkijat olivat kuitenkin tyytyväisiä siihen, että jäädyttäminen antoi mahdolliseksi solujen "kiinnittämisen" niiden monimuotoisimpiin tiloihin.
Solu jäädytettiin kuten taukopainiketta painettaessa: jakaminen, aineenvaihdunta ja kaikki muut prosessit pysähtyivät ja jatkuivat sulatuksen jälkeen, ikään kuin painat vain käynnistyspainiketta. Tutkijat voivat nyt keskeyttää solukehityksen millä tahansa taajuudella kokeen aikana verratakseen tiettyjen solujen vastetta lääkkeelle yhden, kahden tai kuuden viikon kuluttua. He voivat tarkkailla samojen solujen tilaa eri kehitysvaiheissa: tutkijat toivoivat näkevänsä tarkalleen, missä vaiheessa viljelmässä kasvavasta normaalista solusta tulee pahanlaatuinen - ilmiötä, jota kutsutaan spontaaniksi muutokseksi.
Jäädyttäminen on ensimmäinen luettelossa, joka sisältää uskomattomia parannuksia kudosviljelyyn HeLan ansiosta. Toinen läpimurto on soluviljelyprosessin standardisointi, ala, joka siihen asti oli ollut sotku. Guy ja hänen kollegansa valittivat viettäneensä liian paljon aikaa kasvatusväliaineen valmisteluun ja solujen pitämiseen hengissä. Niitä kuitenkin huolestutti eniten, että koska kaikki käyttivät erilaisia ainesosia elatusaineen muotoiluun, erilaisia reseptejä, erilaisia soluja ja erilaisia tekniikoita, ja harvat tiesivät kollegoidensa menetelmistä, oli vaikeaa tai melkein mahdotonta toistaa kenenkään koetta. Ja toisto on välttämätön osa tiedettä: löytöä ei pidetä pätevänä, jos muut eivät voi toistaa ja saada samat tulokset. Guy ja muut pelkäsivät, että ilman menetelmien ja materiaalien standardisointia kudosviljelmä voi pysähtyä.
Pitkäksi aikaa, tutkijat uskoivat, että ihmisen solut sisältävät neljäkymmentäkahdeksan kromosomia - solujen sisällä olevat DNA-juosteet, jotka sisältävät kaiken geneettisen informaatiomme. Kromosomit tarttuivat kuitenkin toisiinsa, eikä niitä ollut mahdollista laskea tarkasti. Vuonna 1953 Texasin geneetikko sekoitti virheellisesti väärän nesteen HeLa: n ja joidenkin muiden solujen kanssa. Tämä onnettomuus oli onnekas. Solujen kromosomit turvottivat ja erottuivat toisistaan, ja tutkijat pystyivät ensimmäistä kertaa tutkimaan kutakin niistä yksityiskohtaisesti. Tämä vahingossa tapahtuva löytö oli ensimmäinen löytöjen sarjassa, jonka avulla kaksi tutkijaa Espanjasta ja Ruotsista sai selville, että normaali ihmisen solu sisältää neljäkymmentäkuusi kromosomia.
Nyt tietäen, kuinka monta kromosomia henkilöllä pitäisi olla, tutkijat voisivat kertoa, että jollain on enemmän tai vähemmän, ja tämän tiedon avulla diagnosoida geneettiset sairaudet. Pian tutkijat ympäri maailmaa alkoivat tunnistaa kromosomaalisia poikkeavuuksia. Joten todettiin, että Downin oireyhtymällä kärsivillä potilailla oli ylimääräinen kromosomi 21. parissa, Klinefelterin oireyhtymästä kärsivillä oli ylimääräinen sukupuolen x-kromosomi ja Shereshevsky-Turner-oireyhtymällä kärsivillä potilailla tämä kromosomi puuttui tai oli puutteellinen.
Kaikkien näiden uusien kehitysten myötä HeLa-solujen kysyntä kasvoi, eikä Tuskegee-keskus enää pystynyt vastaamaan siihen. Mikrobiologisten osakkuusyritysten omistaja - armeija, nimeltä Samuel Reeder - ei ollut osaava, mutta hänen liikekumppaninsa Monroe Vincent oli itse tutkija ja ymmärsi, kuinka suuret solumarkkinat olivat. Useat tutkijat tarvitsivat soluja, ja harvoilla heistä oli aika tai mahdollisuus kasvattaa niitä riittävässä määrin yksinään. Tutkijat vain halusivat ostaa solut, joten Reeder ja Vincent päättivät käyttää HeLaa ponnahduslautana käynnistääkseen ensimmäisen teollisen kaupallisen keskuksen solujen toimittamiseksi.
Kaikki alkoi solutehtaalla - kuten Reeder kutsui. Bethesdassa, Marylandissa, keskellä tilavaa varastoa, joka oli aikoinaan Fritos-sirujen tuotantotehdas, hän pystysi lasikotelon ja asensi liikkuvan kuljetinhihnan satojen sisäänrakennettujen koeputkitelineiden kanssa. Lasitilan ulkopuolella kaikki oli järjestetty melkein kuin Tuskegeessa - valtavat kasvatusväliaineastiat, vain vielä suurempia. Kun häkit olivat valmiita kuljetukseen, soi äänekäs soittokello ja kaikki tehtaan työntekijät, mukaan lukien postitusosaston työntekijät, keskeyttivät nykyisen liiketoiminnan, pestiin kunnolla sterilointihuoneessa, panivat kaapun ja korkin ja riviin kuljetinhihnalle. Jotkut täyttivät koeputket, toiset sulkivat ne kumitulloilla, sulkivat tai panivat kannettavaan inkubaattoriin,missä niitä varastoitiin pakkaamista varten lähetystä varten.
Laboratoriot, kuten Kansalliset terveysinstituutit, olivat Microbiological Associates -yrityksen suurimpia asiakkaita, ja ne tilasivat jatkuvasti miljoonia HeLa-soluja määräajassa. Tutkijat mistä päin maailmaa tahansa, voivat kuitenkin tehdä tilauksen, maksaa alle viisikymmentä dollaria, ja Microbiological Associates lähetti heille hela-solujen putket. Reeder allekirjoitti sopimuksen useiden suurten lentoyhtiöiden kanssa, ja sen vuoksi missä tahansa tilauksesi tuli, kuriiri lähetti solut seuraavalla lennolla, ne otettiin lentokentältä ja toimitettiin takseilla laboratorioihin. Näin syntyi ihmisen biomateriaalien monen miljardin dollarin teollisuus askel askeleelta.
Henriettan solut eivät pystyneet palauttamaan nuoruuden naisten kaulaan, mutta kosmetiikka- ja lääketeollisuusyritykset Euroopassa ja Yhdysvalloissa alkoivat käyttää niitä laboratorioeläinten sijasta uusien tuotteiden ja lääkkeiden testaamiseen, jotka aiheuttivat solujen tuhoutumisen tai vaurioita. Tutkijat leikkasivat HeLa-solut puoliksi ja todistivat, että solut voivat elää ytimen poistamisen jälkeen. He käyttivät niitä kehittämään menetelmiä aineiden injektoimiseksi soluun tappamatta sitä. HeLaa käytettiin ymmärtämään steroidien, lääkekemoterapian, hormonien, vitamiinien ja ympäristöstressien vaikutukset; he olivat saaneet tuberkuloosin, salmonellan ja vaginiitin aiheuttavat bakteerit.
Vuonna 1953 Guy vei Henrietnan solut hänen kanssaan Kaukoitään tutkimaan Yhdysvaltain sotilaita tappaneen verenvuotokuumeen. Hän pistäisi HeLa-rottia ja katso, saivatko he syöpää. Suurimmaksi osaksi hän yritti siirtyä yhdestä potilaasta HeLa: sta kasvaviin normaaleihin ja syöpäsoluihin, jotta niitä voitaisiin verrata toisiinsa. Hän ei voinut paeta muiden tutkijoiden näennäisesti loputtomia kysymyksiä HeLa: sta ja soluviljelmästä. Joka viikko tutkijat vierailivat toistuvasti laboratoriossa pyynnöllä opettaa heille tekniikkaa, ja hänen oli usein matkustettava ympäri maailmaa auttamalla solujen lisääntymisessä.
Monet Guyn kollegoista vaativat, että hän julkaisee tutkimustiedot ja saa ansaitsemansa tunnustuksen, mutta hänet aina ei halunnut olla kiireinen. Hän työskenteli kotona koko yön. Hän myöhästyi määräaikaa avustusasiakirjojen laatimiseen, viivästyi usein kuukausia vastaamalla kirjeisiin ja maksoi kerran kuolleen työntekijän palkan kolmen kuukauden ajan ennen kuin joku huomasi sen. Mary ja Margaret murisivat vuoden ajan saadakseen George julkaisemaan mitä tahansa HeLan kasvamisesta; lopulta hän kirjoitti lyhyen kappaleen konferenssille. Sen jälkeen Margaret kirjoitti itse työstään paikoillaan ja kärjistyi julkaisemisesta.
1950-luvun puoliväliin mennessä monet tutkijat työskentelivät jo soluviljelmien kanssa, ja Guy oli väsynyt. Hän kirjoitti ystävilleen ja kollegoilleen: "Joku täytyy miettiä, kuinka soittaa nyt tapahtuvalle, sanoa:" Maailma on hulluksi tämän kudoskasvatuksen ja sen mahdollisuuksien kanssa. " Toivon, että ainakin jollakin tästä kudosten viljelyä koskevasta keskustelusta on perusta ja siitä on ollut hyötyä ihmisille … ja ennen kaikkea haluan, että tämä hype vähenee vähän …"
Kaveria ärsytti HeLan ympärillä oleva hype. Loppujen lopuksi oli muitakin soluja, myös ne, jotka hän itse oli kasvanut: A. Fi. ja D-1 Re, nimetty potilaille, joilta alkuperäinen näyte otettiin. Guy tarjosi niitä tutkijoille koko ajan, mutta näitä soluja oli vaikeampi kasvattaa, ja siksi he eivät koskaan nauttivat Henrietta-solujen suosiosta. Guy ei enää jakanut HeLaa, koska yritykset ottivat tehtävän vastaan, mutta hänelle ei pitänyt siitä, että HeLan viljely oli täysin hänen hallinnassaan.
Siitä lähtien kun Tuskegeen tuotantolaitos aloitti toimintansa, Guy on lähettänyt kirjeitä tutkijoille yrittääkseen rajoittaa HeLa-solujen käyttöä. Hän valitti kerran kirjeelle vanhalle ystävälleen Charles Pomeratille, että kaikki ympärillä olevat, mukaan lukien Pomeratin laboratorion henkilökunta, käyttivät tutkimukseen HeLaa, johon Guy oli "kykenevämpi", ja jotkut oli jo tehty, mutta eivät olleet vielä julkaisseet tuloksia. … Pomerat kirjoitti vastauksena:
Mitä tulee… hylkäämään laajalle levinnyt HeLa-kannan tutkimus, en tiedä miten voit toivoa hidastavan asioita, sillä olet itse levittänyt tämän kannan niin laajasti, että sen voi nyt ostaa rahalla. Tämä on melkein sama kuin pyytää ihmisiä olemaan kokeilematta kultaisia hamstereita!.. Ymmärrän, että HeLa-solut tulivat yleisön saataville vain ystävällisyytesi ansiosta. Joten miksi tosiasiassa nyt ajattelet, että kaikki haluavat tarttua palan itselleen?
Pomerat uskoi, että Guyn olisi pitänyt saada päätökseen oma HeLa-tutkimuksensa ennen kuin "julkaistaan [HeLa] suurelle yleisölle, koska sen jälkeen kulttuurista tulee yleinen tieteellinen omaisuus".
Guy ei kuitenkaan. Heti kun HeLa-soluista tuli "yleinen tieteellinen omaisuus", ihmiset alkoivat ihmetellä kuka oli heidän luovuttajansa.