Ребекка Склут - Бессмертная жизнь Генриетты Лакс
Когда в NFIP узнали, что HeLa чувствительны к вирусу полиомиелита и могут выращиваться в больших количествах при невысоких затратах, немедленно был заключен договор с Уильямом Шерером, и он стал контролировать развитие Центра распространения HeLa в Университете Таскиги — в одном из самых престижных в стране университетов для черных. NFIP выбрал для этого проекта Университет Таскиги из-за Чарльза Байнума, директора «Мероприятий для негров» (Negro Activities) этого фонда. Байнум — учитель-естественник и активист борьбы за гражданские права, первый в стране черный директор фонда — хотел разместить центр в Таскиги ради сотен тысяч долларов финансирования, множества рабочих мест и возможности обучения для молодых черных ученых.
Уже через несколько месяцев команда из шести черных ученых и лаборантов построила в Таскиги фабрику, невиданную ранее: вдоль стен выстроились промышленные стальные автоклавы для паровой стерилизации, рядами стояли огромные чаны с механически перемешиваемой культуральной средой, инкубаторы, полные стеклянных бутылей для клеточных культур, и автоматические дозаторы клеток — высокие, с длинными тонкими металлическими ручками, впрыскивающими клетки HeLa в одну пробирку за другой. Каждую неделю команда в Таскиги готовила тысячи литров культуральной среды по рецепту Гая, смешивая соли, минералы и сыворотку крови, взятой у множества учащихся, солдат и фермеров-хлопкоробов, откликнувшихся на объявления в местной газете о сдаче крови за деньги.
Несколько лаборантов выполняли функции конвейера контроля качества и каждую неделю просматривали в микроскопы сотни тысяч культур клеток HeLa, чтобы убедиться в их жизнеспособности и здоровье. Другие строго по расписанию отправляли клетки исследователям по всей стране в 23 центра тестирования вакцины против полиомиелита.
В конце концов штат команды в Таскиги вырос до 35 ученых и лаборантов, которые производили еженедельно 20 тысяч пробирок с HeLa — около 6 триллионов клеток. Это была самая первая фабрика по производству клеток, и началась она с одной-единственной пробирки HeLa, которую Гай отправил Шереру в первой пробной посылке вскоре после смерти Генриетты.
С помощью этих клеток ученые смогли доказать эффективность вакцины Солка. Вскоре в New York Times появились фотографии склонившихся над микроскопами черных женщин, которые рассматривали клетки и держали в своих черных руках пробирки с HeLa. Заголовок гласил:
ОТДЕЛЕНИЕ В ТАСКИГИ ПОМОГАЕТ БОРОТЬСЯ С ПОЛИОМИЕЛИТОМ
Коллектив ученых-негров играет ключевую роль в разработке вакцины доктора Солка
КЛЕТКИ HELA РАСТУТ
Черные ученые и лаборанты, многие из них были женщинами, использовали клетки черной женщины во имя спасения жизней миллионов американцев — большинство из которых были белыми. И происходило это в том самом университете и в то же самое время, когда государственные официальные лица проводили исследование сифилиса, получившее позорную известность.
Поначалу центр в Таскиги поставлял клетки HeLa только в лаборатории, которые испытывали вакцины от полиомиелита. Однако, когда стало ясно, что клеток HeLa хватит на всех, их стали отправлять всем ученым, готовым их приобрести за десять долларов плюс стоимость доставки авиапочтой. Если ученые хотели выяснить, как будут вести себя клетки в той или иной среде, как они отреагируют на определенный химический препарат или как они строят определенный белок, то обращались к клеткам HeLa. Хотя они и были раковыми, у них были все основополагающие характеристики нормальных клеток: они строили белок и сообщались между собой, подобно нормальным клеткам, делились и продуцировали энергию, переправляли генетический материал и регулировали этот процесс, были чувствительны к инфекциям, что делало их оптимальным инструментом для синтеза и изучения всего, что только можно, — в том числе бактерий, гормонов, белков и особенно вирусов.
Вирусы размножаются путем «впрыскивания» в живую клетку частиц своего генетического материала. Клетка радикальным образом меняет свою программу и начинает воспроизводить вирус вместо самой себя. Когда дело дошло до выращивания вирусов, то — как и во многих других случаях — злокачественная природа HeLa лишь делала их более полезными. Клетки HeLa росли намного быстрее нормальных и поэтому быстрее приносили результаты. Клетки HeLa были «рабочей лошадкой» — выносливой, недорогой и вездесущей.
Время было самое подходящее. В начале 1950-х годов ученые только начинали понимать природу вирусов, и когда клетки Генриетты появились в лабораториях по всей стране, исследователи принялись заражать их всевозможными вирусами — герпесом, корью, свинкой, ветрянкой, лошадиным энцефалитом, — чтобы изучить, каким образом вирус проникает в клетки, размножается в них и распространяется.
Клетки Генриетты помогли заложить основы вирусологии, однако это было только началом. В первые годы после смерти Генриетты, получив первые пробирки с ее клетками, исследователи по всему миру смогли сделать несколько важных научных открытий. Во-первых, группа ученых использовала HeLa для разработки методов заморозки клеток без их повреждения или изменения. Благодаря этим методам клетки стали пересылать по всему миру отработанным и стандартизированным способом, который использовался для транспортировки замороженных пищевых продуктов и замороженной спермы для разведения скота. Это также означало, что ученые могут сохранять клетки и в промежутках между экспериментами, не беспокоясь об их питании и стерильности. Однако больше всего ученых порадовал тот факт, что заморозка позволяла «зафиксировать» клетки в их самых разных состояниях.
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.
