Komórki Henrietty Lacks są od dawna znane naukowcom – ale to etyczne kontrowersje wokół tych komórek sprawiły, że stała się ona znana szerszemu światu.
Sławę zawdzięcza wielokrotnie nagradzanej książce opublikowanej w 2010 r., w której opisano, jak w trakcie leczenia raka Lacks, lekarze wyizolowali to, co stało się pierwszymi „nieśmiertelnymi” ludzkimi komórkami. Komórki HeLa przetrwały, rozkwitły i rozmnożyły się poza jej ciałem, do tego stopnia, że są stale wykorzystywane w laboratoriach na całym świecie od 65 lat, mimo że sama Lacks zachorowała na raka w 1951 roku. Ale ich wykorzystanie podniosło trudne kwestie dotyczące próbek medycznych pobranych bez zgody i tego, jak osoby i ich rodziny powinny być wynagradzane za odkrycia oparte na ich tkankach.
Teraz ta historia jest tematem filmu HBO, który ukaże się pod koniec tego miesiąca, co sprawia, że jest to odpowiedni czas, aby zastanowić się, kim była Henrietta Lacks i co jej komórki wniosły do nauki. Oto tylko kilka z nich.
reklama
Szczepienie dziewczynek przeciwko rakowi
Na początku lat 80-tych niemiecki wirusolog Harald zur Hausen odkrył, że komórki HeLa zawierały wiele kopii wirusa brodawczaka ludzkiego 18 (HPV-18), szczepu HPV, który jak się później okazało, powodował typ raka szyjki macicy, który zabił Lacks. HPV-18 okazał się jednym z najniebezpieczniejszych szczepów wirusa, wprowadzającym swoje DNA do normalnych komórek i zmuszającym je do produkcji białek, które ostatecznie prowadzą do raka. W przypadku Lacks wirus wniknął do komórek i wyłączył gen, który w normalnych warunkach hamowałby powstawanie nowotworów. Wiele lat później naukowcy wykorzystali tę wiedzę do opracowania szczepionek przeciwko HPV, które są obecnie powszechnie dostępne i którym przypisuje się zmniejszenie liczby przypadków infekcji HPV u nastoletnich dziewcząt o prawie dwie trzecie. Za swoje odkrycie Harald zur Hausen otrzymał w 2008 roku nagrodę Nobla.
Pokazuje nam, jak komórki pozostają młode
Z powodu pozornie nieograniczonej długości życia komórek Lacks, teraz lepiej rozumiemy, jak niektóre komórki potrafią pozostać „młode” nawet z upływem czasu. Zazwyczaj, gdy komórki dzielą się – albo gdy osoba rośnie, albo gdy ciało naprawia urazy – każdy podział odcina końce chromosomów, zwane telomerami. Z czasem oznacza to, że chromosomy stają się nieco krótsze, co jest uważane za czynnik powodujący starzenie się komórek.
reklama
W latach 80. odkryto, że niektóre embriony zwierzęce posiadają enzym zwany telomerazą, który chroni chromosomy przed degradacją, pozwalając komórkom na aktywny podział. Następnie, w 1989 roku, naukowiec z Yale, Gregg Morin, wykorzystał komórki HeLa, by po raz pierwszy wyizolować ten sam enzym w komórkach ludzkich. Morin wysunął hipotezę, że enzym ten, występujący w komórkach nowotworowych, jest również odpowiedzialny za to, że komórki embrionalne były w stanie szybko się dzielić na początku życia. W 1996 r. udowodniono, że miał rację, gdy naukowcy znaleźli telomerazę w ludzkich embrionach – to właśnie ona pozwala im rosnąć tak szybko aż do narodzin, kiedy to ludzkie ciała przestają ją wytwarzać.
Wyeliminowanie polio
W chwili śmierci Lacks polio było jedną z najbardziej wyniszczających chorób wirusowych na świecie. Komórki HeLa pomogły w szybszym udostępnieniu szczepionki. Na początku lat 50-tych Jonas Salk wiedział już, jak działa szczepionka; problemem było jej przetestowanie. W normalnych warunkach Salk testowałby szczepionkę na komórkach małp. Ale małpy i ich komórki były drogie, szczególnie biorąc pod uwagę fakt, że podczas testowania szczepionki komórki ginęły. Idealnie byłoby, gdyby najlepsze komórki do testowania były podatne na zakażenie poliwirusem, ale nie byłyby przez niego zabijane. Takie komórki nie istniały, dopóki badacze nie znaleźli komórek HeLa. Komórki te były nie tylko bardziej podatne na wirusa niż komórki, których naukowcy używali wcześniej, ale również szybko rosnące komórki były prawie niemożliwe do zabicia. Naukowcy z Instytutu Tuskegee zbudowali fabrykę, aby odtworzyć komórki HeLa, co pozwoliło firmie Salk z powodzeniem przetestować szczepionkę, która w ciągu ostatnich 60 lat skutecznie wyeliminowała polio w większości krajów świata.
Mapowanie ludzkiego genomu
W połowie lat 60. komórki HeLa zostały połączone z komórkami myszy, tworząc pierwsze udokumentowane ludzko-zwierzęce komórki hybrydowe. Komórki te z kolei stały się ważne we wczesnych dniach mapowania genów. Ponieważ każda hybryda miała inny zestaw genów ludzkich i mysich, naukowcy mogli sprawdzić, jakie białka produkowała dana komórka, a jakich nie, i wywnioskować, który gen ludzki je wytworzył. Techniki te ewoluowały z czasem w drobnoziarnistą mapę ludzkiego genomu, która powstała w ramach Human Genome Project.
Europejscy naukowcy opublikowali później genom Lacks, ale usunęli go z widoku publicznego po tym, jak jej rodzina zaprotestowała. W 2013 r. National Institutes of Health i potomkowie Lacks opublikowali specjalny zestaw zasad dotyczących postępowania z genomem Lacks.
Tworzenie dziedziny wirusologii
Na przestrzeni lat naukowcy zakażali odporne komórki HeLa różnymi wirusami – HIV, opryszczki, Zika, odry i świnki, by wymienić tylko kilka – aby lepiej zrozumieć, jak z nimi walczyć. Odkryto na przykład, że typ białych krwinek zwany limfocytami T sportuje białko powierzchniowe o nazwie CD4, które jest tym, czego używa HIV, aby wejść do komórki. Kiedy CD4 zostało dodane do komórek HeLa, mogły one zostać zainfekowane wirusem HIV, dzięki czemu leki na HIV mogły być testowane na komórkach HeLa.
Badacze dowiedzieli się również, że wirus odry stale mutuje, kiedy infekuje komórki HeLa, co sprawia, że choroba jest trudniejsza do zwalczenia. Ostatnio mikrobiolodzy odkryli, że wirus Zika nie może rozmnażać się w komórkach HeLa. Dokładniejsze zbadanie, dlaczego tak jest, mogłoby zaowocować nowym leczeniem lub szczepionką na tę chorobę.