Бессмертная жизнь Генриетты Лакс - Ребекка Склут

Клетка замораживалась подобно нажатию кнопки «пауза»: деление, метаболизм и все прочие процессы останавливались и возобновлялись после разморозки, как если бы просто нажали кнопку «пуск». Теперь ученые могли приостанавливать развитие клеток с любой периодичностью на протяжении эксперимента, чтобы сравнить реакцию тех или иных клеток на лекарственный препарат через одну, две или шесть недель. Они могли наблюдать состояние одних и тех же клеток в разные периоды развития: ученые надеялись увидеть, в какой именно момент нормальная клетка, растущая в культуре, становится злокачественной — феномен, названный спонтанной трансформацией.

Заморозка стала первой в списке поразительных усовершенствований, которые появились в сфере культивирования тканей благодаря HeLa. Еще одним прорывом можно считать стандартизацию процесса культивирования клеток — область, в которой до той поры наблюдалась сплошная неразбериха. Гай с коллегами жаловались, что тратят чересчур много времени на приготовление питательной среды и на то, чтобы клетки оставались живыми. Однако более всего их беспокоило, что, поскольку все пользовались разными ингредиентами при составлении питательной среды, разными рецептами, разными клетками и разными техниками и мало кто знал о методах коллег, было сложно или практически невозможно повторить проведенный кем-либо эксперимент. А повторение — необходимая часть науки: открытие не считается действительным, если другие не могут повторить и получить те же результаты. Гай и другие ученые опасались, что без стандартизации методов и материалов может наступить застой в области культивирования тканей.

Гай и несколько его коллег уже организовали комитет по разработке процедур в целях «упрощения и стандартизации техники культивирования тканей». Они также убедили две недавно возникшие компании, поставляющие биопрепараты, — Microbiological Associates и Difco Laboratories — начать производство и продажу ингредиентов для культуральной среды, для чего обучили их необходимым техникам. Эти компании еще только приступили к продаже этих ингредиентов, и поэтому культиваторам клеток, как и прежде, приходилось готовить среду самостоятельно, используя совершенно разные рецепты.

Стандартизация в этой области была невозможна до тех пор, пока не случилось несколько событий: во-первых, в Университете Таскиги было начато массовое производство HeLa: во-вторых, исследователь Гарри Игл из Национального института здравоохранения (National Institutes of Health, NIH) использовал HeLa для разработки первой стандартизированной культуральной среды, которую можно было бы производить галлонами и поставлять готовой к использованию; а в-третьих, с помощью HeLa Гай и некоторые другие ученые выяснили, какая стеклянная посуда и какие пробки для пробирок наименее токсичны для клеток.

Лишь теперь ученые во всем мире впервые смогли работать с одними и теми же клетками, растущими в одной и той же культуральной среде, используя одно и то же оборудование, которое все они могли купить и доставить в свои лаборатории. А вскоре они смогут даже пользоваться первыми клонами человеческих клеток, к чему стремились многие годы.

Сегодня при слове «клон» нам представляются ученые, создающие живых животных целиком — как известную всем овечку Долли — используя ДНК единственного родителя. Однако, прежде чем начать клонировать целый животный организм, ученые клонировали отдельные клетки — клетки Генриетты.

Чтобы понять важность клонирования клеток, нужно знать две вещи: во-первых, что культура HeLa выросла не из единственной клетки Генриетты, а из среза ее опухоли, который представлял собой скопление клеток. Во-вторых, даже клетки из одного и того же образца зачастую ведут себя по-разному. Это значит, что некоторые из них растут быстрее других, некоторые быстрее воспроизводят вирус полиомиелита, тогда как другие обладают большей сопротивляемостью к определенным антибиотикам. Ученые хотели вырастить клоны клеток — линии клеток, произошедшие от одной-единственной клетки — и использовать их уникальные особенности. С HeLa группа ученых из Колорадо добилась успеха вскоре ученый мир пользовался не только HeLa, но и сотнями, а затем и тысячами их клонов.

Первые технологии клонирования и выращивания клеток, разработанные благодаря HeLa, привели науку к значительным успехам, включая выделение стволовых клеток, клонирование целых животных и экстракорпоральное (in vitro) оплодотворение. Тем временем клетки HeLa, будучи в большинстве лабораторий стандартными человеческими клетками, использовались для исследований, благодаря которым, возможно, появилась и новая область генетики человека.

Долгое время ученые считали, что человеческие клетки содержат сорок восемь хромосом — нитей ДНК внутри клеток, в которых собрана вся наша генетическая информация. Однако хромосомы слипались вместе, и точно сосчитать их не удавалось. В 1953 году один генетик из Техаса по ошибке смешал не ту жидкость с HeLa и некоторыми другими клетками. Эта случайность оказалась счастливой. Хромосомы в клетках набухли и отделились друг от друга, и ученые впервые смогли подробно рассмотреть каждую из них. Это случайное открытие стало первым в череде открытий, позволивших двум исследователям из Испании и Швеции обнаружить, что нормальная человеческая клетка содержит сорок шесть хромосом.

Теперь, зная, сколько хромосом должен иметь человек, ученые могли сказать, что у кого-то их больше или меньше, и с помощью этой информации диагностировать генетические заболевания. Довольно скоро исследователи во всем мире начали выявлять хромосомные нарушения. Так, было выяснено, что у больных с синдромом Дауна была дополнительная хромосома в двадцать первой паре, страдавшие синдромом Клайнфельтера имели лишнюю половую х-хромосому, а у пациентов с синдромом Шерешевского — Тернера эта хромосома отсутствовала или была дефектной.

С появлением всех этих новых разработок спрос на клетки HeLa вырос, и центр в Таскиги уже был не в состоянии его удовлетворить. Владелец Microbiological Associates — военный по имени Сэмюел Ридер — в науке не разбирался, однако его деловой партнер Монро Винсент сам был исследователем и понимал, насколько велик потенциальный рынок клеток. Клетки требовались множеству ученых, и мало кто из них имел время или возможность самостоятельно выращивать их в достаточных количествах. Исследователи хотели просто покупать клетки, и поэтому Ридер и Винсент решили использовать HeLa в качестве «трамплина» для запуска первого промышленного коммерческого центра по поставке клеток.

Все началось с фабрики клеток — как ее называл Ридер. В городе Бетезда, штат Мэриленд, посреди просторного склада, бывшего некогда фабрикой по производству чипсов Fritos, он соорудил огороженное стеклом помещение и установил движущийся ленточный конвейер с сотнями встроенных штативов для пробирок. За пределами стеклянной комнаты все было организовано почти как в Таскиги — огромные чаны с культуральной средой, только еще больших размеров. Когда клетки были готовы к отгрузке, раздавался громкий звонок и все рабочие фабрики, включая служащих отдела почтовых отправлений, прерывали текущие дела, как следует мылись в стерилизационной, надевали халат и шапочку и выстраивались у ленты конвейера. Одни наполняли пробирки, другие закрывали их резиновыми пробками, запечатывали или помещали их в переносной инкубатор, где те хранились до момента упаковки к отправке.