Мейер Фридман - Десять величайших открытий в истории медицины
Вскоре Гартлер выступил с докладом о своем открытии на конференции членов Ассоциации по изучению культур тканей. Исследователи, работавшие с этими восемнадцатью клеточными линиями, пришли в ярость, потому что, если утверждения Гартлера соответствовали действительности, это означало, что годы их работы пропали зря. Новость вызвала такой шок, что какое-то время никто не хотел сотрудничать с Гартлером. Его утверждения называли «дикими и наглыми». Однако Ассоциация по изучению культур тканей все же создала две независимые группы исследователей для оценки всех клеточных линий в национальном банке. Двадцать четыре из тридцати четырех изученных линий оказались клетками HeLa! Гартлер не ошибся[98].
Исследования Гартлера не положили конец всей этой путанице и противоречиям. Загрязнение предположительно чистых тканевых культур клетками HeLa наблюдал также и У. А. Нельсон-Рис, уроженец Кубы, в молодости эмигрировавший в США. Впоследствии он участвовал в программе генетических исследований в Калифорнийском университете в Беркли. В 1960 году, после получения докторской степени Нельсон-Рис перешел в лабораторию, созданную Национальным институтом рака в Окленде (Калифорния). Лаборатория предназначалась для сбора новых культур тканей в рамках специальной программы по исследованиям в области онкологии. В 1970 году Нельсон-Рис стал директором этой лаборатории.
Нельсон-Рис был большим перфекционистом. В его лаборатории соблюдалась стерильность, сделавшая бы честь лучшим операционным мира. Все эксперименты с клетками проводились чрезвычайно тщательно. Нельсон-Рис нанял ассистента, который значительно повысил способность лаборатории идентифицировать клетки с помощью методики, известной сегодня под названием дифференциального окрашивания хромосом[99]. Кроме того, в лаборатории велось постоянное наблюдение за гендерными (половыми) различиями путем выявления X- и Y-хромосом.
Помимо масштабной борьбы с раком, президент Никсон гордился развитием разрядки в отношениях с Советским Союзом, выражавшейся, в частности, в том, что советские ученые посылали в США свои клеточные культуры. Эти культуры были переданы Нельсону-Рису, и тот установил, что русские клеточные культуры на самом деле представляли собой клетки HeLa. Они происходили из загрязненных образцов клеточных культур, присланных ранее в СССР из США. Бюрократы из Госдепартамента хотели сохранить эти выводы в тайне, опасаясь, что они могут отрицательно сказаться на политике разрядки напряженности. Но советские ученые приехали в США, где Нельсон-Рис, верный своему стремлению к совершенству, раскрыл им правду. Русские вовсе не расстроились, напротив, они с удовольствием пригласили его посетить Советский Союз. Тем не менее все журналы, куда Нельсон-Рис направил статью с описанием полученных результатов, отвергли ее, так как боялись возможных политических последствий.
В другой раз Нельсон-Рис выяснил, что пять клеточных культур, присланных ему разными исследователями, также являлись клетками HeLa. Он направил статью с описанием этих выводов в «Science» («Наука»), самый уважаемый научный журнал в Соединенных Штатах. Один рецензент сказал, что его данные правильны, а другой — что они имеют колоссальное значение, но главный редактор без видимых оснований отклонил статью.
Один из исследователей, приславший Нельсону-Рису культуру, загрязненную клетками HeLa, впоследствии признал свою ошибку. Он написал двадцати специалистам из разных стран, которым посылал эту клеточную линию, письмо, где сообщал об этом, а копию письма направил и Нельсону-Рису. Нельсон-Рис вновь направил в «Science» свою статью, приложив к ней это письмо. На сей раз статью приняли и напечатали, правда, на последней странице журнала[100]. Впрочем, это не помешало читателям узнать о сенсационных выводах. История попала в газеты и на протяжении довольно долгого времени не сходила со страниц американской и мировой прессы.
Несмотря на сообщение Нельсона-Риса, многие ученые считали, что он неправ, и продолжали работать с загрязненными клеточными линиями. А в это время Нельсон-Рис пришел к выводу, что клетками HeLa были заражены гораздо больше клеточных линий, ранее считавшихся чистыми. Он написал вторую статью в «Science» и теперь указал в ней имя исследователя, приславшего ему загрязненные культуры[101]. Нетрудно догадаться, что после этого отношение к Нельсону-Рису резко испортилось.
Проблема загрязнения культур клетками HeLa имела значение не только как тема для научных дебатов; она серьезно отражалась на судьбах людей. Например, рекомендации о максимально допустимом уровне облучения для специалистов-рентгенологов и для больных, подвергающихся рентгеновскому обследованию, частично основаны на наблюдениях о влиянии радиации на культуру здоровых клеток. Если же эти культуры загрязнены клетками HeLa — которые, как нам известно, обладают высокой резистентностью к радиации, — то на основании полученных результатов больные будут получать неоправданно высокую и опасную дозу облучения.
По сути дела, все имевшиеся в 1970-х годах сведения о воздействии радиации на культуры тканей или ткани человеческого организма были получены на основании исследований клеточных культур, загрязненных клетками HeLa. В 1978 году ученые из Пенсильванского университета направили в престижный «International Journal of Radiation, Oncology, Biology and Physics» («Международный журнал радиации, онкологии, биологии и физики»)[102] статью, в которой сообщали, что клетки, с которыми они работали, были, по всей видимости, клетками HeLa. Редакция предпочла не печатать это горькое признание, а загрязнение клетками HeLa назвала «народным творчеством».
Затем уже в октябре 1978 года Джонас Солк признал, что среди клеток, использованных им для культивирования вируса полиомиелита, преобладали клетки HeLa. В конце 1950-х годов он проверял свою вакцину на больных в терминальной стадии рака. К его удивлению, у всех них на месте инъекции развились опухоли размером от горошины до ореха. Через три недели большинство опухолей стало исчезать, но больные, как правило, умирали от собственной болезни прежде, чем удавалось изучить влияние новых опухолей (вероятно, вызванных клетками HeLa). Вскоре Солк и его группа установили, что клетки, использованные ими для культивирования вируса полиомиелита, были загрязнены клетками HeLa. Впрочем, Солк обнародовал этот поразительный факт только через двадцать восемь лет[103].
Не в силах справиться со стрессом, который он испытывал постоянно после выявления повсеместного загрязнения культур клетками HeLa, Нельсон-Рис в 1981 году добровольно подал в отставку со своего поста. Через год, видимо руководствуясь политическими соображениями, федеральное правительство закрыло его знаменитую лабораторию. Подсчитано, что загрязнение HeLa, обнаруженное Нельсоном-Рисом, стоило налогоплательщикам миллионы долларов. Увы, не исключено, что загрязнение лабораторного материала во всем мире клетками HeLa продолжается по сей день.
В 1953 году генетик Т. Ч. Хсу работал в техасском городе Галвестоне. Ему, как и другим ученым, удалось увидеть хромосомы в клетках в процессе размножения. При этом разглядеть отдельные хромосомы было очень трудно, так как они громоздились одна на другую как соломинки в стогу. Из-за этого генетики допустили грубейшую ошибку. Они решили, что у нормального человека должно быть двадцать четыре пары хромосом в каждой клетке.
В один прекрасный день, изучая клетки, находившиеся в растворе, приготовленном одним из технических сотрудников, Хсу чуть не подпрыгнул от восторга. Оказалось, что именно в этом солевом растворе клетки набухали, и в результате этого уже готовые к делению хромосомы не принимали форму веретена (что является нормой, но затрудняет исследование отдельных хромосом). Клетки, погруженные в новый раствор, выглядели раздутыми, а хромосомы в них располагались далеко друг от друга; после фиксации и окрашивания Хсу смог рассмотреть никогда ранее не изучавшиеся детали их строения[104].
Хсу долго экспериментировал с новым раствором и всегда получал одинаковые результаты. Раствор оказался невероятно ценным инструментом для изучения клеточных хромосом. Позже Хсу занял довольно высокий пост в знаменитой больнице М. Д. Андерсона в Хьюстоне, но там, к его величайшему удивлению, ему не удалось воспроизвести результаты, полученные в Галвестоне. Заинтригованный этим фактом, он стал расспрашивать технических сотрудников лабораторий в Галвестоне и в Хьюстоне, и выяснилось, что в Галвестоне для приготовления раствора использовалась обработанная в автоклаве водопроводная, а не специальная, поставляемая в бутылках вода.
Галвестон расположен на острове, и вода туда поступает с материка. Труба тянулась через залив, и, поскольку она была сильно повреждена коррозией, в нее попадала морская вода. Пить водопроводную воду в Галвестоне было практически невозможно, поэтому там процветало производство воды в бутылках. Заинтересованные в этом производстве предприниматели давали коррумпированным чиновникам в городском управлении взятки, чтобы те не чинили водопроводные трубы. Таким образом, на самом деле в 1953 году Хсу открыл, что водопроводная вода в Галвестоне вызывает разбухание клеток — по сей день генетики всего мира используют ее для обработки клеток, чтобы добиться лучшей видимости хромосом.
