пятница, 10 января 2014 г.

Вечная жизнь Генриетты Лакс

В 1951 году в одну из больниц Балтимора обратилась 30-летняя чернокожая женщина, жалуясь на странные выделения на нижнем белье. Медики диагностировали рак шейки матки, от которого она, несмотря на интенсивную терапию, вскоре скончалась. Так закончилась обычная и недолгая жизнь Генриетты Лакс, жены небогатого фермера, выращивавшего традиционный вирджинский табак, - и началась жизнь HeLa, блистательная и бесконечная.

Незадолго до смерти Генриетты врач и биолог Джордж Отто Гей взял у нее пробу опухолевых тканей, которую использовал для отработки методов выращивания человеческих клеток in vitro - «в пробирке». Никакого разрешения самой Генриетты и ее родственников в те годы не требовалось, и получено, разумеется, не было, что впоследствии доставило ученым немало хлопот. Впрочем, обо всем по порядку.

Над своей задачей доктор Гей трудился не один десяток лет, подыскивая клетки, которые были бы достаточно устойчивы для культивирования в лабораторных условиях и пригодны для проведения на них медицинских и биологических экспериментов. Биопсия Генриетты принесла ему именно такую клеточную культуру, и хотя сама женщина скончалась восемь месяцев спустя после процедуры, в тот самый день, когда Гей рассказывал о своем достижении на телевидении, клетки HeLa живы по сей день.


В самом деле, в течение первого же года работы с линией HeLa обнаружилось, что в подходящих условиях эти клетки способны к неограниченной пролиферации - развитию и размножению. Этот талант выглядит не совсем человеческим: дело в том, что с каждым делением концевые участки наших хромосом - теломеры - немного сокращаются, пока не становятся слишком короткими для нового сеанса деления. У HeLa такого не происходит. По причинам, пока не до конца ясным, они несут особую активную форму белка теломеразы, который после каждого деления восстанавливает длину теломер до исходной, делая их, в общем-то, «бессмертными».

Такая особенность раскрыла перед исследователями невероятные перспективы. Уже в 1950-х годах на HeLa испытывалась первая вакцина против полиомиелита, для чего при университете в Алабаме была организована производственная линия, позволившая получать эти клетки в почти промышленных масштабах. Тогда же они стали и первыми успешно клонированными клетками человека.

С тех пор HeLa использовались в несметном числе биологических исследований, заселили сотни лабораторий по всему миру, мутировали в разные штаммы - общее число клеток HeLa сегодня намного превосходит число клеток, входивших в бренное тело Генриетты Лаке. Но все они происходят от той же пробы, полученной у Генриетты, ставшей «самой влиятельной женщиной» в истории биологии. Сама того не ведая, она оказалась вовлечена в изучение рака, СПИДа и других вирусных заболеваний, влияния радиации и токсинов, генетики и биохимии человеческого организма, разработку новых методов клинической диагностики и терапии.

Семья Генриетты об этом не ведала вовсе. Впервые о происходящем родственники узнали лишь в 1970-х, когда ученые впервые обратились к ним, прося образцы клеток, чтобы сравнить их геном с геномом HeLa. Увы, муж покойной получил столь ограниченное образование, что не представлял даже что такое «клетка». Из телефонного разговора он понял лишь, что его жена каким-то образом жива и находится в лаборатории, где жестокие биологи ставят над ней свои бесчеловечные опыты. Поднялся скандал, который хотя и разрешился довольно быстро, но навсегда связал судьбу всей семьи Лаке с их «родственником» HeLa.

Для начала они попытались получить дивиденды, соразмерные многомиллионной индустрии, которая к тому времени уже развернулась вокруг HeLa. Сыновья Генриетты, жившие в глубокой бедности (один был даже бездомным бродягой), потратили годы на попытки выбить себе долю этих доходов, но не добились ничего. Биотехнологические корпорации и судьи не нашли причин выплачивать им «авторские отчисления» за геном их матери.

Ну а посмертная жизнь Генриетты и научная работа с HeLa шла своим чередом. К 2009-му году Генриетта стала невольным соавтором более 60 тыс. научных работ, причем количество их со временем растет все быстрее. По оценке журналистки Ребекки Скотт, посвятившей HeLa целую книгу, сегодня каждый месяц выходит более 300 публикаций, сделанных с использованием потомков этой клеточной линии... Однако мало-помалу HeLa стали все меньше напоминать Генриетту Лаке, и даже человеческие клетки как таковые.

Уже будучи в лаборатории, эти клетки оказались заражены папилломавирусом HPV18, который внедрился в хромосомы этих клеток, создав в них полный хаос. В отличие от обычного человеческого набора из 23-х пар хромосом, у HeLa некоторые из них обнаруживаются в количестве трех, а то и четырех копий, а точное количество может быть разным даже у клеток из одной пробирки. Генетическая мобильность, стимулированная вирусом,превратила HeLa не только в частый предмет исследований, но и в настоящую головную боль исследователей.

Действительно, четверть века спустя после смерти самой Генриетты обнаружилось, что множество лабораторных культур, считавшихся чистыми линиями человеческих клеток легких, груди или других органов, заражены клетками HeLa. Они легко разносятся с частицами пыли, а то и просто недостаточно чистыми руками и инструментами, моментально распространяясь и заселяя подходящие «ниши» в лаборатории, где культивируются клетки.

Считается, что уже с 1960-х HeLa проникли даже за «железный занавес». В те годы борьба с раком была одной из немногих тем сотрудничества между СССР и США, и вместе с другими образцами клетки HeLa попали и в лаборатории советских ученых. Сегодня, по оценкам некоторых экспертов, ими могут быть заражены до 20% других клеточных культур, что нередко приводит к серьезным искажениям результатов научной работы.

Способность к бесконечному делению, высокая устойчивость и скорость мутирования, нестандартное число хромосом - все эти особенности «Генриетты Лаке» позволили американскому эволюционисту Лью Ван Валену объявить ее представителем нового биологического вида, Helacyton gartleri. В самом деле, для этого имеются все формальные причины: во-первых, из-за разного числа хромосом клетки HeLa уже неспособны нормально скрещиваться с клетками Homo sapiens; во-вторых, они имеют собственную экологическую нишу - биолаборатории - где существуют независимо от человеческих усилий, а часто и вопреки им.

Несмотря на то, что заявление Ван Валена научное сообщество не поддержало, установление полного генотипа HeLa было проведено независимо от работы над знаменитым проектом «Геном человека». Эта работа завершилась только в марте 2013 года, и снова привлекла внимание родственников Генриетты. Их возражения против «нарушения конфиденциальности личной генетической информации» привела к тому, что публикация результатов работы задержалась на несколько месяцев, пока представители Национального института здоровья вели переговоры с членами семьи.

По счастью, на сей раз все разрешилось мирным путем. Ученые гарантировали строго ограничить доступ к генетической информации HeLa и предоставлять его лишь по результатам рассмотрения официальных запросов от исследовательских групп. Уже вскоре созданная для этого комиссия получила шесть таких запросов, и первое разрешение было выдано 16 сентября. Научная жизнь Генриетты Лаке, со всеми ее достижениями и проблемами, продолжается - и ставит уже новые вопросы.

В самом деле, ситуация складывается вполне парадоксальная: если клетки живы, если они несут все те же гены, то умирала ли Генриетта вообще? Можно ли считать эксперименты, проведенные на HeLa,бесчеловечными? Если болевые рецепторы клеток реагируют на воздействие - скажем ли мы, что Генриетта чувствует боль? Или ее действительно можно назвать совершенно новым уникальным биологическим видом? А если мы считаем ее действительно умершей, то значит, мы, как и в древности, считаем человеком лишь его эфемерное сознание, а не «бездушное» тело?

(с) Сергей Васильев