Zuzanna K. Filutowska (Platyna) – Blog Osobisty

HeLa – komórki nowotworowe, które ocaliły miliony istnień.

Czy jest możliwe by komórki nowotworowe uczyniły coś dobrego dla nauki? Wydaje się to nam niemożliwe. Czy to możliwe, aby jakiś człowiek zyskał fizyczną nieśmiertelność? To również wydaje się mało prawdopodobne.

Henrietta Lacks (z domu Pleasant) – urodziła się w roku 1920 – była zwykłą, nijak wyróżniającą się z tłumu kobietą, afroamerykanką, potomkinią niewolników, urodzoną w Wirginii, w rodzinie robotniczej. Jej życie nie było w żaden sposób wyjątkowe – dorosła, wyszła za mąż za swojego kuzyna Dawida Lacksa, urodziła dzieci (pierwsze gdy miała lat 14). Jej mąż nie zdawał sobie sprawy jak Henrietta, nieświadomie, rozsławi jego nazwisko.

Zostawmy na chwilę Henriettę i zastanówmy się jak prowadzić badania biomedyczne by nie poświęcać milionów zwierząt…zastanówmy się jak prowadzić badania w warunkach maksymalnie powtarzalnych. Najłatwiej prowadzić je na czymś co ma cechy danego organizmu, narządu czy tkanki ale nie czuje, a przede wszystkim nie cierpi. Może prowadzić badania na pojedynczych komórkach? Ale czy te komórki mogą żyć poza organizmem?

Najłatwiej – tak się tylko wydaje – każdy organizm jest układem mającym unikalne cechy i opierającym się na delikatnej, nieliniowej równowadze. Nieliniowość polega na tym że niewielka zmiana powoduje konsekwencje o niesamowitej skali – nazywamy to efektem motyla. W naturze trzepot skrzydeł motyla w Meksyku może wywołać huragan na Pacyfiku. Nazwa ta pochodzi od tego anegdotycznego motyla oraz od kształtu tzw. atraktora Lorenza (na obrazku poniżej).

Badania nad tą kwestią prowadzono już w XIX w., w czasach gdy jeszcze przebrzmiewały echa tezy siły życiowej, która, jak uważano jest niezbędna nawet do syntezy najprostszych związków. Jak więc dostarczyć wszystkich niezbędnych warunków tak by in vitro (czyli w szkle) symulować komórkom coś tak skomplikowanego jak żywy organizm?

W wieku XIX Sydney Ringer (na zdjęciu poniżej) opracował płyn fizjologiczny, złożony z chlorków (a więc jednych z najprostszych soli) sodu, potasu i wapnia, nazywany dziś płynem Ringera, który był w stanie utrzymać przy życiu bijące serce zwierzęcia. Gdy byłam jeszcze studentką pierwszego stopnia biologii, na własne oczy widziałam jak serce żaby, zanurzone w płynie Ringera biło kilka godzin – gdy, po czterech i pół godzinach laboratorium z fizjologii, wychodziłam z sali serce to nadal dzielnie, jak na początku, biło w swoim tempie. Serce to zgasło kolejne cztery godziny później gdy wyczerpał się zgromadzony w jego strukturze zapas ATP, będącego swoistą monetą energetyczną wszelkich żywych organizmów. Takie eksperymenty mogą się wydać niektórym osobom barbarzyńskie, ale nic tak nie budzi szacunku do życia jak widok serca rwącego się do życia pomimo wszelkich przeciwności. Serce jest jednym z naszych najtrwalszych narządów, to w nim wola życia umiera ostatnia.

W tym też wieku XIX Wilhelm Roux (na zdjęciu poniżej) w usiłowaniach utrzymywania przy życiu fragmentów ciała, zszedł poniżej poziomu narządu – usunął on fragment płytki nerwowej (która jest prapoczątkiem układu nerwowego wszystkich zwierząt kręgowych) z zarodka kurczaka i hodował te komórki w roztworze fizjologicznym soli. Było to jednak możliwe tylko przez krótki czas – kilka dni. Jest to doniosłe osiągnięcie gdyż komórki nerwowe są jednymi z najtrudniejszych w hodowli, m. in. z powodu tego że nie są w stanie zaciągać długu tlenowego (w odróżnieniu od komórek np. mięśni).

Już w XX wieku Prace Rouxa kontynuował Ross Granville Harrison (na zdjęciu poniżej), dając podwaliny pod obecne metody utrzymywania kultur komórkowych. Prace te były prowadzone w latach 1907-1910 a więc dziesięć lat przed narodzinami Henrietty Lacks.

Jednakże wszystkie te kultury dziedziczyły po swoich dawcach ich największą wadę – śmiertelność. Normalne komórki zwierzęce, w tym ludzkie, nawet wyizolowane na bardzo wczesnym etapie rozwoju mają tzw. limit Hayflicka. Z powodu budowy DNA u organizmów eukariotycznych, końce jego nici, za każdą rundą replikacji skracają się, zaś telomeraza – enzym, który umożliwia ich odbudowanie jest nieaktywny (w odróżnieniu od roślin). Tak więc po określonej liczbie podziałów komórka przestaje się dzielić i umiera. Tak więc po pewnym czasie, z reguły bardzo krótkim (kilka dni) kultury komórkowe wymierały i trzeba było je odnawiać. Bardzo utrudniało to badania gdyż te nowe kultury, niekoniecznie były identyczne a więc wyniki badań nie były powtarzalne. Praktycznie większość wysiłków naukowców bardziej skupiało się na tym aby utrzymać te komórki przy życiu niż na konkretnych eksperymentach na nich. Do dziś, my jako naukowcy zajmujący się kulturami komórkowymi, liczymy się z faktem że pewne elementy naszych układów badawczych nie mogą być identyczne np. surowica wołowa, która jest konieczna do utrzymania komórek – u każdego osobnika jest minimalnie inna.

Wróćmy jednak do Henrietty, nie miała ona słodkiego życia, bardzo wcześnie zaczęła rodzić dzieci i miała ich dużo. Jedno z tych dzieci było upośledzone. Ostatnie dziecko Henrietta urodziła w listopadzie 1950 roku, tuż po porodzie zaczęła mocno krwawić, co nie było normalne. W styczniu roku 1951 Henrietta trafiła do szpitala Johna Hopkinsa, gdzie dr Jones pobrał od niej wycinek tkanki i zdiagnozował raka szyjki macicy. Była leczona za pomocą fiolek z radem. Pobrano od niej wycinki tkanki zdrowej i nowotworowej, które zostały oddane do badan dr. Geyowi (na zdjęciu poniżej). To właśnie on odkrył że komórki Henrietty, w odróżnieniu od wszystkich innych, znanych wtedy komórek, mogą dzielić się ad infinitum jakby ignorując limit Hayflicka, który obowiązywał normalne komórki szyjki macicy, a więc komórki te są w swoisty sposób nieśmiertelne. To właśnie George Otto Gey wyprowadził z nich linię komórkową HeLa. Dziś wiemy że faktycznie komórek HeLa nie obowiązuje limit Hayflicka gdyż telomeraza – ów enzym odbudowujący końce DNA – jest u nich cały czas aktywny, co jest jedną z cech dużej części komórek nowotworowych.

Obecnie osoby piszące o historii Henrietty Lacks lubią podkreślać że komórki pobrano bez jej zgody, jednakże w tamtych czasach ani lekarze, ani pacjenci, będący w większości prostymi ludźmi i nie przywiązywano do tego takiej wagi jak obecnie, powodem tego może być fakt, że w dobie internetu i mediów masowych o wiele łatwiej jest naruszyć cudzą prywatność niż kiedyś.

Leczenie Henrietty niestety nie dało zadowalających efektów, wróciła do szpitala Hopkinsa w kwietniu 1951 roku, gdzie zmarła z powodu niewydolności nerek. Sekcja zwłok wykazała przerzuty w obrębie całego jej ciała – co nie jest normalne nawet w przypadku bardzo złośliwych nowotworów – co daje nam pojęcie jak ogromny potencjał proliferacyjny (czyli potencjał dzielenia się) mały komórki jej nowotworu. Henriettę pochowano bez nagrobka, na ziemi, którą jej przodkowie dostali od swoich właścicieli. Do dziś dokładne miejsce jej pochówku pozostaje nieznane.

W 2010 roku dr Roland Patillo ufundował jej nagrobek, który głosi:
“Drogiej pamięci fenomenalnej kobiety, żony i matki, która miała wpływ na życie tak wielu. Tu leży Henrietta Lacks (HeLa). Jej nieśmiertelne komórki będą na zawsze służyć pomocą rodzajowi ludzkiemu. ”

Jeśli jakaś osoba mogłaby zacytować “non omnis moriar” Horcego to na pewno jest to Henrietta Lacks. Komórki nowotworowe, które ją zabiły jednocześnie uczyniły ją nieśmiertelną.

Gdy naukowcy otrzymali do swej dyspozycji nieśmiertelną linię komórkową badania biomedyczne zaczęły rozkwitać na niespotykaną dotąd skalę. Dzięki nim dr Jonas Salk i prof. Hilary Koprowski (na zdjęciu poniżej) mogli stworzyć pierwsze szczepionki przeciw polio, które ocaliły życie milionom ludzi, a to tylko jeden przykład badań z użyciem tych komórek. Niezliczone ilości ludzi zawdzięczają Henrietcie swe życie.

Obecnie ponad jedenaście tysięcy patentów opiera się na komórkach HeLa, wiele z nich dotyczy badań nad nowotworami, HIV, chorobą Parkinsona i wieloma innymi strasznymi chorobami trapiącymi ludzkość. Szacuje się że wyhodowano już ponad 20 ton tych komórek.

Tak jak wielu innych naukowców zajmujących się badaniami nowotworów, w swojej pracy naukowej, hoduję i wykorzystuję na co dzień komórki HeLa (zdjęcie powyżej) będąc wdzięczną i pamiętając o Henrietcie Lacks i jej nieświadomym acz ogromnym wkładzie we współczesne nauki biomedyczne.

Please follow and like us: