Hodowle ludzkich komórek hodowanych w laboratorium są często wykorzystywane w badaniach biomedycznych i przy opracowywaniu nowych metod leczenia. Spośród wielu linii komórkowych jedną z najbardziej znanych jest HeLa. Komórki te, imitujące organizm ludzki in vitro („in vitro”), są „wieczne” - mogą się bez końca dzielić, wyniki badań z ich wykorzystaniem są rzetelnie odtwarzane w różnych laboratoriach. Na swojej powierzchni niosą dość uniwersalny zestaw receptorów, co pozwala na ich wykorzystanie do badania działania różnych substancji, od prostych nieorganicznych po białka i kwasy nukleinowe; są bezpretensjonalne w uprawie i dobrze znoszą zamrażanie i konserwację.
Te komórki dość nieoczekiwanie dostały się do wielkiej nauki. Zostały zabrane kobiecie imieniem HEnrietta LAcks, która zmarła wkrótce potem. Jednak hodowla komórek guza, który ją zabił, okazała się nieodzownym narzędziem dla naukowców.
Dowiedzmy się więcej na ten temat …
Henrietta Lacks
Henrietta Lacks była piękną czarną Amerykanką. Mieszkała z mężem i pięciorgiem dzieci w małym miasteczku Turner w Południowej Wirginii. 1 lutego 1951 roku Henrietta udała się do Johns Hopkins Hospital - martwiła się dziwnym wypisem, który okresowo znajdowała na swojej bieliźnie. Diagnoza była straszna i bezlitosna - rak szyjki macicy. Osiem miesięcy później, pomimo operacji i radioterapii, zmarła. Miała 31 lat.
Kiedy Henrietta przebywała w szpitalu Hopkins, lekarz prowadzący wysłał komórki nowotworowe uzyskane podczas biopsji do analizy do George'a Gay'a, szefa laboratorium badawczego komórek tkankowych w Hopkins Hospital. W tym czasie hodowla komórek poza organizmem znajdowała się dopiero na etapie powstawania, a głównym problemem była nieuchronna śmierć komórki - po określonej liczbie podziałów obumarła cała linia komórkowa.
Film promocyjny:
Okazało się, że komórki oznaczone „HeLa” (akronim imienia i nazwiska Henrietty Lax) namnażały się znacznie szybciej niż komórki z normalnych tkanek. Ponadto złośliwa transformacja uczyniła te komórki nieśmiertelnymi - ich program supresji wzrostu został wyłączony po określonej liczbie podziałów. Nigdy wcześniej nie zdarzyło się to in vitro z żadnymi innymi komórkami. Otworzyło to bezprecedensowe perspektywy w biologii.
Rzeczywiście, nigdy wcześniej naukowcy nie mogli uznać wyników uzyskanych w hodowlach komórkowych za całkowicie wiarygodne: wszystkie eksperymenty przeprowadzono na odmiennych liniach komórkowych, które ostatecznie obumarły - czasami nawet zanim uzyskali jakiekolwiek wyniki. A potem naukowcy stali się właścicielami pierwszej stabilnej, a nawet wiecznej (!) Linii komórkowej, która odpowiednio naśladuje właściwości organizmu. A kiedy odkryto, że komórki HeLa mogą nawet przetrwać wysyłanie pocztą, Gay wysłał je do kolegów w całym kraju. Bardzo szybko zapotrzebowanie na komórki HeLa wzrosło i były one replikowane w laboratoriach na całym świecie. Stały się pierwszą „szablonową” linią komórkową.
Tak się złożyło, że Henrietta zmarła tego samego dnia, kiedy George Gay przemawiał przed kamerami telewizyjnymi, trzymając probówkę z komórkami. Stwierdził, że rozpoczęła się era nowych perspektyw w odkrywaniu leków i badaniach biomedycznych.
Dlaczego jej komórki są takie ważne?
I miał rację. Linia komórkowa, identyczna we wszystkich laboratoriach świata, pozwoliła na szybkie pozyskanie i samodzielne potwierdzanie coraz to nowych danych. Można śmiało powiedzieć, że gigantyczny skok w biologii molekularnej pod koniec ubiegłego wieku wynikał z możliwości hodowli komórek in vitro. Komórki Henrietty Lacks były pierwszymi nieśmiertelnymi komórkami ludzkimi, jakie kiedykolwiek wyrosły na sztucznych pożywkach hodowlanych. HeLa przeszkolił naukowców do hodowli setek innych linii komórek rakowych. I choć w ostatnich latach priorytet w tej dziedzinie przesunął się w kierunku hodowli komórek normalnych tkanek i indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (japoński naukowiec Shinya Yamanaka otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny 2012 za odkrycie metody przywracania komórek dorosłego organizmu do stanu embrionalnego),niemniej jednak komórki rakowe pozostają akceptowanym standardem w badaniach biomedycznych. Główną zaletą HeLa jest niekontrolowany wzrost na prostych pożywkach, co umożliwia prowadzenie badań na dużą skalę przy minimalnych kosztach.
Od śmierci Henrietty Lacks jej komórki nowotworowe były stale wykorzystywane do badania molekularnych wzorców rozwoju różnych chorób, w tym raka i AIDS, do badania skutków promieniowania i substancji toksycznych, do sporządzania map genetycznych i ogromnej liczby innych problemów naukowych. W świecie biomedycznym komórki HeLa stały się tak sławne jak szczury laboratoryjne i szalki Petriego. W grudniu 1960 roku komórki HeLa jako pierwsze poleciały w kosmos na pokładzie radzieckiego satelity. Nawet dzisiaj zakres eksperymentów przeprowadzonych wówczas w kosmosie przez sowieckich genetyków jest uderzający. Wyniki pokazały, że HeLa radzi sobie dobrze nie tylko w warunkach ziemskich, ale także w stanie nieważkości.
Bez komórek HeLa opracowanie szczepionki przeciwko polio opracowanej przez Jonasa Salka byłoby niemożliwe. Nawiasem mówiąc, Salk był tak pewien bezpieczeństwa szczepionki, którą otrzymał (osłabionego wirusa polio), że na dowód wiarygodności swojego leku wstrzyknął sobie, żonie i trojgu dzieciom.
Od tego czasu HeLa była używana do klonowania (wstępne eksperymenty na przeszczepianiu jąder komórkowych przed klonowaniem słynnej owcy Dolly były przeprowadzane na HeLa), do testowania metod sztucznego zapłodnienia i tysięcy innych badań (niektóre z nich przedstawiono w tabeli).
Oprócz nauki …
Osobowość samej Henrietty Lacks przez długi czas nie była reklamowana. Dla dr. Gay'a pochodzenie komórek HeLa nie było oczywiście tajemnicą, ale uważał, że prywatność jest priorytetem i przez wiele lat rodzina Lacks nie wiedziała, że komórki Henrietty są znane na całym świecie. Tajemnica została ujawniona dopiero po śmierci dr Gay'a w 1970 roku.
Przypomnijmy, że standardy sterylności i technik pracy z liniami komórkowymi były w tym czasie w powijakach, a niektóre błędy pojawiły się dopiero po latach. A więc w przypadku komórek HeLa - po 25 latach naukowcy odkryli, że wiele wykorzystywanych w badaniach kultur komórkowych, pochodzących z innych typów tkanek, w tym komórek raka piersi i prostaty, zostało zakażonych bardziej agresywnymi i wytrwałymi komórkami HeLa. Okazało się, że HeLa może poruszać się wraz z cząstkami kurzu w powietrzu lub na niedostatecznie umytych rękach i zakorzenić się w kulturach innych komórek. To wywołało wielki skandal. Mając nadzieję na rozwiązanie problemu poprzez genotypowanie (sekwencjonowanie to pełne odczytanie genomu - w tamtym czasie było to jeszcze planowane jako wielki projekt międzynarodowy),jedna grupa naukowców wytropiła krewnych Henrietty i poprosiła o próbki DNA z rodziny w celu zmapowania genów. W ten sposób tajemnica została ujawniona.
Nawiasem mówiąc, Amerykanie jeszcze bardziej martwią się tym, że rodzina Henrietty nigdy nie otrzymała odszkodowania za wykorzystanie komórek HeLa bez zgody dawcy. Rodzina do dziś żyje w niezbyt dobrym dobrobycie i pomoc finansowa byłaby bardzo przydatna. Ale wszystkie pytania trafiają na pustą ścianę - od dawna nie było respondentów, a Akademia Medyczna i inne struktury naukowe, jak można się spodziewać, nie chcą rozmawiać na ten temat.
W dniu 11 marca 2013 r. Oliwy do ognia dodała nowa publikacja, w której przedstawiono wyniki pełnej sekwencji genomu linii komórkowej HeLa. Ponownie eksperyment został przeprowadzony bez zgody potomków Henrietty, a po krótkiej etycznej kontrowersji pełny dostęp do informacji genomicznej mieli tylko profesjonaliści. Niemniej jednak pełna sekwencja genomowa HeLa ma ogromne znaczenie dla dalszych prac, umożliwiając wykorzystanie tej linii komórkowej w przyszłych projektach genomicznych.
Prawdziwa nieśmiertelność?
Złośliwy guz, który zabił Henriettę, uczynił jej komórki potencjalnie nieśmiertelnymi. Czy ta kobieta chciała nieśmiertelności? I czy ona to dostała? Jeśli się nad tym zastanowić, pojawia się fantastyczne doznanie - część żywej osoby, sztucznie pomnożona, przechodzi miliony testów, „smakuje” wszystkie leki, zanim zostaną przetestowane na zwierzętach, jest wbijana do rdzenia przez biologów molekularnych na całym świecie …
Oczywiście wszystko to nie ma nic wspólnego z „życiem po życiu”. Głupotą jest wierzyć, że w komórkach HeLa, nieustannie dręczonych przez nienasyconych naukowców, jest przynajmniej jakaś część duszy nieszczęśliwej młodej kobiety. Ponadto komórki te można uznać za ludzkie tylko częściowo. W jądrze każdej komórki HeLa znajduje się 76 do 82 chromosomów z powodu transformacji, która nastąpiła podczas nowotworu (normalne komórki ludzkie zawierają 46 chromosomów), a ta poliploidia okresowo wywołuje debaty na temat przydatności komórek HeLa jako modelu fizjologii człowieka. Zaproponowano nawet izolowanie tych komórek do osobnego, zbliżonego do ludzkiego gatunku, zwanego Helacyton gartleri, na cześć Stanleya Gartlera, który badał te komórki, ale nie jest to dziś poważnie omawiane.
Jednak badacze zawsze pamiętają o ograniczeniach, o których należy pamiętać. Po pierwsze, HeLa, pomimo wszystkich zmian, nadal pozostaje komórkami ludzkimi: wszystkie ich geny i cząsteczki biologiczne odpowiadają ludzkim, a interakcje molekularne w przeważającej większości przypadków są identyczne ze szlakami biochemicznymi zdrowych komórek. Po drugie, poliploidia sprawia, że ta linia jest wygodniejsza w badaniach genomicznych, ponieważ zwiększa się ilość materiału genetycznego w jednej komórce, a wyniki są wyraźniejsze i bardziej kontrastowe. Po trzecie, szeroka dystrybucja linii komórkowych na całym świecie pozwala na łatwe powtarzanie eksperymentów kolegów i wykorzystywanie opublikowanych danych jako podstawy do własnych badań. Po ustaleniu podstawowych faktów na temat modelu HeLa (a każdy pamięta, że to nawet wygodny, ale tylko model ciała),naukowcy próbują odtworzyć je w bardziej odpowiednich systemach modelowych. Jak widać, HeLa i podobne komórki stanowią dziś podstawę całej nauki. I pomimo sporów etycznych i moralnych, dziś pragnę uczcić pamięć o tej kobiecie, ponieważ jej mimowolny wkład w medycynę jest nieoceniony: komórki po niej ocalały i nadal ratują więcej istnień ludzkich niż jakikolwiek lekarz.
Posiadacze rekordów komórkowych
Nieśmiertelność komórek HeLa jest związana z konsekwencjami zakażenia wirusem brodawczaka ludzkiego HPV18. Infekcja spowodowała triplodię wielu chromosomów (powstanie trzech kopii zamiast zwykłej pary) i rozpad niektórych z nich na fragmenty. Ponadto infekcja zwiększyła aktywność szeregu regulatorów wzrostu komórek, m.in. genów telomerazy (regulator śmierci komórki) oraz c-Myc (regulator aktywności syntezy wielu białek). Takie unikalne (i przypadkowe) zmiany uczyniły komórki HeLa rekordem tempa wzrostu i oporności nawet wśród innych linii komórek rakowych, których jest obecnie kilkaset. Ponadto uzyskane zmiany w genomie okazały się bardzo stabilne iw warunkach laboratoryjnych pozostają niezmienione przez ostatnie lata.
Wkrótce po śmierci Henrietty zaczęła powstawać fabryka HeLa, duże przedsięwzięcie, które umożliwiłoby tygodniową hodowlę bilionów komórek HeLa. Fabryka została zbudowana z jednego powodu - by powstrzymać polio.
Pod koniec 1951 roku, największa na świecie epidemia polio w historii. Szkoły były zamknięte, rodzice wpadli w panikę. Pilnie potrzebna była szczepionka. W lutym 1952 roku Jonas Salk z University of Pittsburgh ogłosił, że opracował pierwszą na świecie szczepionkę przeciw polio, ale nie mógł jej podawać dzieciom, dopóki nie przetestuje jej bezpieczeństwa i skuteczności. Wymagało to wyhodowanych komórek w tak ogromnych ilościach przemysłowych, że nigdy wcześniej nie były produkowane.
National Endowment for Infant Paralysis (NFIP), organizacja charytatywna założona przez prezydenta Franklina Delano Roosevelta, który sam był sparaliżowany przez polio, przygotowywała największe w historii medycyny badanie terenowe szczepionki przeciwko polio. Zaplanowano, że Salk zaszczepi dwa miliony dzieci, a NFIP pobierze od nich krew, aby sprawdzić, czy są odporne. Jednak miliony testów neutralizacyjnych będą musiały zostać przeprowadzone, gdy surowica zaszczepionych dzieci zostanie zmieszana z żywymi wirusami polio i hodowanymi komórkami. Jeśli szczepionka zadziała, to surowica zaszczepionych dzieci powinna blokować wirusa polio i chronić komórki. W przeciwnym razie wirus infekuje komórki i powoduje uszkodzenia, które naukowcy mogą zobaczyć pod mikroskopem.
Trudność polegała na tym, że do testów neutralizacji użyto komórek małp, które obumarły podczas tej reakcji. To był problem - nie dlatego, że opiekowali się zwierzętami (nie było to wtedy dyskutowane, w przeciwieństwie do naszych czasów), ale dlatego, że małpy były drogie. Miliony reakcji neutralizacji z komórkami małp kosztowałyby miliony dolarów, więc NFIP gorączkowo szukał komórki do hodowli, która mogłaby się masowo rozmnażać i kosztować mniej niż komórki małpy.
Punkt NFIP zwrócił się o pomoc do Guya i kilku innych specjalistów od hodowli komórkowych, a Guy zdał sobie sprawę, że to naprawdę żyła złota. W wyniku akcji charytatywnej NFIP otrzymywał średnio 50 milionów dolarów rocznie w postaci darowizn, a jego dyrektor chciał przekazać większość tej kwoty hodowcom komórek, aby mogli znaleźć sposób na masową produkcję komórek, o których wszyscy marzyli od wielu lat.
Oferta pojawiła się we właściwym czasie: szczęśliwym zbiegiem okoliczności, wkrótce po wezwaniu pomocy z NFIP, Guy zdał sobie sprawę, że komórki Henrietty nie rosną tak, jak jakiekolwiek ludzkie komórki, które do tej pory spotkał.
Większość komórek w hodowli rośnie w jednej warstwie w postaci skrzepu na powierzchni szkła, co oznacza, że wolna przestrzeń szybko się kończy. Zwiększenie liczby komórek jest pracochłonne: naukowcy muszą raz po raz zeskrobać komórki z probówki i rozprowadzić je w kilku nowych pojemnikach, aby zapewnić komórkom nową przestrzeń do wzrostu. Jak się okazało, komórki HeLa są bardzo bezpretensjonalne: nie potrzebowały do wzrostu szklanej powierzchni, mogły rosnąć unosząc się w pożywce hodowlanej, która była stale mieszana przez „magiczne urządzenie” - ważna technologia opracowana przez Guya, dziś nazywana jest hodowlą w zawiesinie. Oznaczało to, że komórki HeLa nie były ograniczone przestrzenią, jak wszyscy inni; mogli dzielić się tak długo, jak długo pozostawała pożywka. Im większy pojemnik z pożywką,im więcej komórek rosło. To odkrycie oznaczało, że jeśli komórki HeLa są podatne na wirusa polio (ponieważ niektóre komórki są na niego niewrażliwe), rozwiązałoby to problem masowej produkcji komórek i pomogłoby uniknąć testowania szczepionki na milionach komórek małp.
I tak w kwietniu 1952 roku Guy i jego kolega z Komitetu Doradczego NFIP, William Scherer - młody pracownik naukowy z University of Minnesota, który niedawno obronił swoją tezę - próbowali zainfekować komórki Henrietty wirusem polio. Kilka dni później odkryli, że HeLa jest w rzeczywistości bardziej podatna na wirusa niż jakiekolwiek inne dotychczas hodowane komórki. Zdali sobie sprawę, że znaleźli dokładnie to, czego potrzebował punkt NFIP.
Zdali sobie również sprawę, że zanim będą mogli rozpocząć masową produkcję jakichkolwiek komórek, muszą znaleźć nowy sposób ich transportu. Zrzut samolotu, którego użył Guy, był świetny do wysyłania wielu fiolek do kolegów, ale zbyt kosztowny w przypadku dużych ilości. Miliardy wyhodowanych komórek będą bezużyteczne, jeśli nie można ich dostarczyć we właściwe miejsce. Naukowcy zaczęli eksperymentować.
W 1952 roku, w Dniu Pamięci, Guy wziął kilka probówek z HeLa i wystarczającą ilość pożywki, aby komórki przetrwały kilka dni, i umieścił je w blaszanym pojemniku wyłożonym korkiem i wypełnionym lodem, aby uniknąć przegrzania. Zapewniając to wszystko ze szczegółowymi instrukcjami dotyczącymi pielęgnacji, wysłał Mary na pocztę, aby wysłać paczkę z probówkami do Scherer w Minnesocie. Ze względu na święta wszystkie urzędy pocztowe w Baltimore były zamknięte, z wyjątkiem centrali w centrum miasta. Aby się tam dostać, Mary musiała przesiąść się w kilku tramwajach, ale w końcu dotarła na miejsce. Klatki też: cztery dni później paczka dotarła do Minneapolis. Scherer umieścił komórki w inkubatorze i zaczął rosnąć. Po raz pierwszy żywe komórki z powodzeniem opóźniły wysyłkę.
W następnych miesiącach, aby upewnić się, że komórki wytrzymają długą podróż w każdym klimacie, Guy i Scherer wysyłali rury HeLa samolotem, pociągiem i ciężarówką przez cały kraj, z Minneapolis do Norwich w Nowym Jorku iz powrotem. Komórki obumarły tylko w jednej probówce.
Kiedy NFIP dowiedział się, że HeLa jest podatna na wirusa polio i może być uprawiana w dużych ilościach przy niskich kosztach, natychmiast zawarto porozumienie z Williamem Schererem, aby nadzorować rozwój Centrum Dystrybucji HeLa na Uniwersytecie Tuskegee, jednym z najbardziej prestiżowych uniwersytetów w kraju. czarny. NFIP wybrał Uniwersytet Tuskegee do tego projektu ze względu na Charlesa Bynuma, dyrektora Fundacji „Negro Activities”. Bainum - nauczyciel przedmiotów ścisłych i działacz na rzecz praw obywatelskich oraz pierwszy w kraju dyrektor czarnej fundacji - chciał zorganizować centrum w Tuskegee za setki tysięcy dolarów funduszy, wiele miejsc pracy i możliwości szkolenia dla młodych czarnych naukowców.
W ciągu kilku miesięcy zespół sześciu czarnych naukowców i techników laboratoryjnych zbudował fabrykę w Tuskegee, której nigdy wcześniej nie widziano: na ścianach stały przemysłowe autoklawy ze stali do sterylizacji parowej, ogromne kadzie z mechanicznie mieszaną pożywką stały w rzędach, inkubatory pełne szklanych butelek do hodowli komórkowych i automatyczne Dozowniki komórek są wysokie, z długimi, cienkimi metalowymi uchwytami, które wstrzykują komórki HeLa do jednej probówki po drugiej. Każdego tygodnia zespół w Tuskegee przygotowywał tysiące litrów pożywki Guy, mieszając sole, minerały i surowicę krwi od dziesiątek studentów, żołnierzy i hodowców bawełny, którzy odpowiedzieli na ogłoszenia w lokalnej gazecie o oddaniu krwi za pieniądze.
Kilku techników służyło jako rurociąg kontroli jakości i co tydzień badało pod mikroskopem setki tysięcy kultur komórek HeLa, aby upewnić się, że są one żywotne i zdrowe. Inni wysyłali komórki do naukowców w całym kraju według ścisłego harmonogramu w 23 ośrodkach testowania szczepionek przeciwko polio.
Ostatecznie zespół Tuskegee urósł do 35 naukowców i techników laboratoryjnych, którzy produkowali 20 000 probówek HeLa tygodniowo - około 6 bilionów komórek. Była to pierwsza fabryka komórek i zaczęła się od pojedynczej probówki HeLa, którą Guy wysłał do Scherer w pierwszym opakowaniu testowym wkrótce po śmierci Henrietty.
Korzystając z tych komórek, naukowcy byli w stanie udowodnić skuteczność szczepionki Salka. Wkrótce New York Times opublikował zdjęcia czarnych kobiet pochylonych nad mikroskopami, badających komórki i trzymających w czarnych rękach probówki HeLa. Nagłówek brzmiał:
Czarni naukowcy i technicy laboratoryjni, w większości kobiety, wykorzystali komórki czarnej kobiety, aby uratować życie milionów Amerykanów - z których większość była biała. I to na tym samym uniwersytecie i w tym samym czasie urzędnicy rządowi prowadzili niesławne badanie kiły.
Początkowo ośrodek w Tuskegee dostarczał komórki HeLa tylko do laboratoriów testujących szczepionki przeciwko polio. Kiedy jednak stało się jasne, że wystarczy komórek HeLa dla wszystkich, zaczęto je wysyłać do wszystkich naukowców, którzy byli gotowi je kupić za dziesięć dolarów plus koszt poczty lotniczej. Jeśli naukowcy chcieli dowiedzieć się, jak komórki zachowywałyby się w określonym środowisku, jak zareagowałyby na określoną substancję chemiczną lub jak zbudowały określone białko, zwrócili się ku komórkom HeLa. Chociaż były rakowe, miały wszystkie podstawowe cechy normalnych komórek: budowały białka i komunikowały się ze sobą jak normalne komórki, dzieląc i wytwarzając energię, przenosząc i regulując materiał genetyczny, i były podatne na infekcje, co czyniło je optymalnym narzędziem. syntetyzować i badać wszystkoco jest możliwe - w tym bakterie, hormony, białka, a zwłaszcza wirusy.
Wirusy rozmnażają się, wstrzykując cząsteczki ich materiału genetycznego do żywej komórki. Komórka radykalnie zmienia swój program i zaczyna rozmnażać wirusa zamiast siebie. Jeśli chodzi o hodowlę wirusów, jak w wielu innych przypadkach, złośliwy charakter HeLa tylko uczynił je bardziej użytecznymi. Komórki HeLa rosły znacznie szybciej niż normalne komórki i dlatego szybciej przyniosły rezultaty. Komórki HeLa były koniem pociągowym - wytrzymałym, niedrogim i wszechobecnym.
Moment był właściwy. We wczesnych latach pięćdziesiątych naukowcy dopiero zaczynali rozumieć naturę wirusów, a kiedy komórki Henrietty pojawiły się w laboratoriach w całym kraju, naukowcy zaczęli zarażać je wszelkiego rodzaju wirusami - opryszczką, odrą, świnką, ospą wietrzną, końskim zapaleniem mózgu - aby zbadać, w jaki sposób wirus przenika w komórki, mnoży się w nich i rozprzestrzenia.
Komórki Henrietty pomogły w stworzeniu podstaw wirusologii, ale to był dopiero początek. W pierwszych latach po śmierci Henrietty, po otrzymaniu pierwszych probówek z jej komórkami, naukowcom na całym świecie udało się dokonać kilku ważnych odkryć naukowych. Po pierwsze, zespół naukowców wykorzystał HeLa do opracowania metod zamrażania komórek bez ich uszkadzania lub modyfikowania. Dzięki tym metodom komórki zaczęto wysyłać po całym świecie w sprawdzony i znormalizowany sposób, który był używany do transportu mrożonej żywności i zamrożonego nasienia do produkcji zwierzęcej. Oznaczało to również, że naukowcy mogli trzymać komórki pomiędzy eksperymentami, nie martwiąc się o odżywianie i bezpłodność. Jednak przede wszystkim naukowcy byli zadowoleni z tego, że zamrażanie umożliwiło „utrwalenie” komórek w ich najbardziej zróżnicowanych stanach.
Komórka została zamrożona jak naciśnięcie przycisku pauzy: podział, metabolizm i wszystkie inne procesy zatrzymały się i zostały wznowione po rozmrożeniu, tak jakbyś po prostu nacisnął przycisk start. Naukowcy mogli teraz wstrzymać rozwój komórek z dowolną częstotliwością podczas eksperymentu, aby porównać reakcję niektórych komórek na lek po jednym, dwóch lub sześciu tygodniach. Mogli obserwować stan tych samych komórek na różnych etapach rozwoju: naukowcy mieli nadzieję zobaczyć, w którym momencie normalna komórka rosnąca w hodowli staje się złośliwa - zjawisko to nazywane jest spontaniczną transformacją.
Zamrażanie jest pierwszym na liście niesamowitych ulepszeń w hodowli tkankowej dzięki HeLa. Kolejnym przełomem jest standaryzacja procesu hodowli komórkowej, dziedzina, w której do tej pory panował bałagan. Guy i jego koledzy narzekali, że spędzali zbyt dużo czasu na przygotowywaniu pożywki i utrzymywaniu komórek przy życiu. Najbardziej martwiło ich jednak to, że ponieważ każdy używał różnych składników do formułowania pożywki hodowlanej, różnych receptur, różnych komórek i różnych technik, a niewielu wiedziało o metodach swoich kolegów, odtworzenie czyjegoś eksperymentu było trudne lub prawie niemożliwe. A powtarzanie jest niezbędną częścią nauki: odkrycie nie jest uważane za ważne, jeśli inni nie mogą powtórzyć i uzyskać tych samych wyników. Guy i inni obawiali się, że bez standaryzacji metod i materiałów hodowla tkankowa może ulec stagnacji.
Naukowcy przez długi czas wierzyli, że ludzkie komórki zawierają czterdzieści osiem chromosomów - nici DNA w komórkach, które zawierają wszystkie nasze informacje genetyczne. Jednak chromosomy skleiły się ze sobą i nie można było ich dokładnie policzyć. W 1953 r. Genetyk z Teksasu omyłkowo zmieszał niewłaściwy płyn z HeLa i kilkoma innymi komórkami. Ten wypadek miał szczęście. Chromosomy w komórkach puchły i oddzielały się od siebie i po raz pierwszy naukowcy byli w stanie szczegółowo zbadać każdy z nich. To przypadkowe odkrycie było pierwszym z serii odkryć, które pozwoliły dwóm naukowcom z Hiszpanii i Szwecji odkryć, że normalna ludzka komórka zawiera czterdzieści sześć chromosomów.
Teraz, wiedząc, ile chromosomów powinna mieć dana osoba, naukowcy mogą stwierdzić, że ktoś ma mniej więcej, i za pomocą tych informacji zdiagnozować choroby genetyczne. Wkrótce naukowcy na całym świecie zaczęli identyfikować anomalie chromosomalne. Tak więc stwierdzono, że pacjenci z zespołem Downa mieli dodatkowy chromosom w dwudziestej pierwszej parze, osoby cierpiące na zespół Klinefeltera miały dodatkowy chromosom X płci, au pacjentów z zespołem Shereshevsky'ego-Turnera chromosom ten był nieobecny lub był uszkodzony.
Wraz z tymi wszystkimi nowymi osiągnięciami zapotrzebowanie na ogniwa HeLa wzrosło, a centrum Tuskegee nie było już w stanie go zaspokoić. Właściciel firmy Microbiological Associates - wojskowy Samuel Reeder - nie posiadał wiedzy, ale jego partner biznesowy Monroe Vincent sam był badaczem i rozumiał, jak duży jest potencjalny rynek komórek. Komórki były potrzebne wielu naukowcom, a niewielu z nich miało czas lub okazję, aby samodzielnie wyhodować je w wystarczających ilościach. Naukowcy chcieli tylko kupić ogniwa, więc Reeder i Vincent zdecydowali się wykorzystać HeLa jako trampolinę do uruchomienia pierwszego przemysłowego centrum handlowego dostarczającego ogniwa.
Wszystko zaczęło się od fabryki komórek - jak to nazwał Reeder. W Bethesda w stanie Maryland, pośrodku obszernego magazynu, który niegdyś był fabryką do produkcji chipsów Fritos, zbudował oszkloną przestrzeń i zainstalował ruchomy przenośnik taśmowy z setkami wbudowanych stojaków na probówki. Na zewnątrz przeszklonej sali wszystko było zorganizowane prawie jak w Tuskegee - ogromne kadzie pożywki hodowlanej, tylko większe. Gdy klatki były gotowe do wysyłki, rozległ się głośny dzwonek i wszyscy pracownicy fabryki, w tym pracownicy działu wysyłkowego, przerwali bieżące interesy, dobrze umyli się w sterylizatorze, włożyli szlafrok i czapkę i ustawili się w kolejce przy przenośniku taśmowym. Jedne napełniały probówki, inne zamykały je gumowymi korkami, plombowały lub umieszczały w przenośnym inkubatorze,gdzie były przechowywane do momentu pakowania do wysyłki.
Laboratoria takie jak National Institutes of Health były największymi klientami Microbiological Associates i stale zamawiały miliony komórek HeLa zgodnie z ustalonym harmonogramem. Jednak naukowcy z dowolnego miejsca na świecie mogli złożyć zamówienie, zapłacić mniej niż pięćdziesiąt dolarów, a Microbiological Associates natychmiast wysłało im probówki z komórkami HeLa. Reeder podpisał umowę z kilkoma dużymi liniami lotniczymi, w związku z czym, gdziekolwiek nadeszło zamówienie, kurier wysyłał komórki kolejnym lotem, były one odbierane z lotniska i dostarczane do laboratoriów taksówką. W ten sposób krok po kroku narodził się wielomiliardowy przemysł biomateriałów ludzkich.
Komórki Henrietty nie były w stanie przywrócić kobiecym szyi młodości, ale firmy kosmetyczne i farmaceutyczne w Europie i Stanach Zjednoczonych zaczęły ich używać zamiast zwierząt laboratoryjnych do testowania nowych produktów i leków, które powodowały zniszczenie lub uszkodzenie komórek. Naukowcy przecięli komórki HeLa na pół i udowodnili, że komórki mogą żyć po usunięciu jądra, wykorzystali je do opracowania metod wstrzykiwania substancji do komórki bez jej zabijania. HeLa wykorzystano do zrozumienia wpływu sterydów, chemioterapii lekowej, hormonów, witamin i stresu środowiskowego; zostały zakażone gruźlicą, salmonellą i bakteriami wywołującymi zapalenie pochwy.
W 1953 roku, na prośbę rządu USA, Guy zabrał komórki Henrietty ze sobą na Daleki Wschód, aby zbadać gorączkę krwotoczną, która zabijała amerykańskich żołnierzy. Wstrzykiwał HeLa szczurom i sprawdzał, czy mają raka. W większości jednak próbował przejść od HeLa do wzrostu komórek normalnych i nowotworowych od jednego pacjenta, aby porównać je ze sobą. Nie mógł uciec przed pozornie niekończącymi się pytaniami innych naukowców o HeLa i kulturę komórkową. Każdego tygodnia naukowcy wielokrotnie odwiedzali jego laboratorium z prośbami o nauczenie ich techniki, a on często musiał podróżować po całym świecie, pomagając rozpocząć prace nad namnażaniem komórek.
Wielu kolegów Guya nalegało, aby opublikował wyniki badań i otrzymał uznanie, na jakie zasługuje, ale zawsze zniechęcano go do pracy. Całą noc pracował w domu. Spóźniał się z terminem przygotowania dokumentów do stypendium, często spóźniał się miesiącami z odpowiedziami na listy, a raz płacił zmarłemu pracownikowi pensję przez trzy miesiące, zanim ktoś to zauważył. Mary i Margaret narzekali przez rok, by skłonić George'a do opublikowania czegokolwiek na temat uprawy HeLa; na koniec napisał krótki akapit na konferencję. Potem sama Margaret napisała o jego pracy na jego miejscu i zajęła się publikacją.
W połowie lat pięćdziesiątych wielu naukowców zajmowało się już kulturami komórkowymi, a Guy był zmęczony. Napisał do przyjaciół i kolegów: „Ktoś musi wymyślić, jak nazwać to, co się teraz dzieje, powiedzieć:„ Świat oszalał z powodu wzrostu tej tkanki i jej możliwości”. Mam nadzieję, że przynajmniej część tej gadaniny o hodowli tkanek ma fundamenty i przyniosła korzyści ludziom … a przede wszystkim chcę, aby ten szum nieco opadł …"
Guy był zirytowany szumem wokół HeLa. W końcu były inne komórki, w tym te, które sam wyhodował: A. Fi. i D-1 Re, nazwane na cześć pacjentów, od których pobrano oryginalną próbkę. Guy przez cały czas oferował je naukowcom, ale te komórki były trudniejsze w uprawie i dlatego nigdy nie cieszyły się popularnością komórek Henrietty. Guy nie rozprowadzał już HeLa, gdy firmy przejęły zadanie, jednak nie podobał mu się fakt, że uprawa HeLa wymknęła się całkowicie spod jego kontroli.
Od momentu uruchomienia fabryki Tuskegee, Guy wysłał listy do naukowców, próbując ograniczyć zastosowania komórek HeLa. Kiedyś skarżył się w liście do swojego starego przyjaciela Charlesa Pomerata, że wszyscy wokół, łącznie z personelem laboratorium Pomerata, używali HeLa do badań, do których Guy był „bardziej zdolny”, a niektórzy już to zrobili, ale jeszcze nie opublikowali wyników. … Pomerat w odpowiedzi napisał:
Jeśli chodzi o twoją… dezaprobatę dla szeroko zakrojonych badań nad szczepem HeLa, nie widzę, jak możesz mieć nadzieję na spowolnienie, ponieważ sam rozprzestrzeniłeś ten szczep tak szeroko, że można go teraz kupić za pieniądze. To prawie to samo, co proszenie ludzi, aby nie eksperymentowali na złotych chomikach!.. Rozumiem, że tylko dzięki Waszej życzliwości komórki HeLa stały się publicznie dostępne. Więc dlaczego właściwie teraz myślisz, że każdy chce złapać kawałek dla siebie?
Pomerat uważał, że Guy powinien był ukończyć własne badania nad HeLa przed „udostępnieniem [HeLa] ogółowi społeczeństwa, gdyż po tym czasie kultura stanie się uniwersalną własnością naukową”.
Jednak Guy tego nie zrobił. Gdy tylko komórki HeLa stały się „uniwersalną własnością naukową”, ludzie zaczęli się zastanawiać, kto jest ich dawcą.