Издательство «Альпина нон-фикшн» представляет книгу Ребекки Склут «Бессмертная жизнь Генриетты Лакс» (перевод Анны Яковенко).
Кто имеет право на наше тело, или его части, или биоматериал, взятый для анализов: мы, врачи, ученые?.. Впервые удалось культивировать «бессмертные» клетки человеческого тела в 1950-х. Это буквально перевернуло всю медицинскую науку. Клетки HeLa помогли разработать вакцины от полиомиелита, раскрыть секреты раковых заболеваний, вирусов и влияния ядерного взрыва; они помогли сделать важные шаги в изучении искусственного оплодотворения, клонирования и составления генетических карт. И неизбежно стали предметом «купли-продажи»: одни богатели, другие и не подозревали, что над ними проводят «опыты».
Это книга — драматичная история о судьбе простой женщины, которая подарила миру свои бессмертные клетки, о честных и нечестных врачах, о судебных баталиях и рождении биоэтики. Красивое и драматичное научное исследование, от которого невозможно оторваться.
Предлагаем прочитать фрагмент книги.
«Самая странная гибридная форма жизни»
К 1960-м годам ученые шутили, что клетки HeLa настолько жизнестойки, что, возможно, могли бы выжить в водостоке или на дверной ручке. Они встречались повсюду. Обыватели могли выращивать HeLa у себя дома с помощью инструкций из статьи типа «сделай сам» в журнале Scientifi c American. И русские, и американские ученые выращивали HeLa в космосе.
Клетки Генриетты отправились на орбиту на борту второго в истории спутника, запущенного в 1960 году в рамках русской космической программы. Почти сразу же после этого события NASA (Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства) запустило в космос со спутником «Дискаверер-18» несколько пробирок с HeLa. Благодаря исследованиям на животных в условиях имитации нулевой гравитации исследователи знали, что космическое путешествие может привести к изменениям в сердечно- сосудистой системе, ослаблению костей и мышц, а также уменьшению количества эритроцитов в крови. Они также знали, что выше озонового слоя уровень радиации значительно повышается. Однако они не знали, как это может повлиять на людей: не вызовет ли это изменения на клеточном уровне или даже гибель клеток?
Когда первые люди отправились на орбиту, клетки Генриетты отправились вместе с ними, и исследователи смогли изучить воздействие космического путешествия, равно как и потребности клеток в питании в условиях космоса, а также различия в реакциях раковых и здоровых клеток на невесомость. Результаты взволновали ученых: при повторных полетах здоровые клетки росли на орбите как обычно, в то время как клетки HeLa становились все более жизнеспособными и делились все быстрее с каждым последующим полетом.
Но странно себя вели не только клетки HeLa. С начала 1960-х годов ученые отмечали два процесса, которые затронули все культивируемые клетки. Во-первых, создавалось впечатление, что все здоровые клетки в культуре рано или поздно погибали либо подвергались спонтанной трансформации и превращались в раковые. Этот феномен очень воодушевил исследователей, пытавшихся понять механизмы раковых заболеваний, поскольку он наводил на мысль, что они могли бы поймать момент превращения здоровой клетки в злокачественную. Однако это же мешало тем, кто стремился использовать культуры клеток для разработки лекарственных средств.
Врач ВМС США Джордж Хайэтт, работавший в Национальном институте онкологии, одним из первых столкнулся с этим феноменом. Для лечения тяжелых ожогов у солдат он вырастил клетки человеческой кожи, затем сделал рану на руке молодого военнослужащего- добровольца и нанес на нее выращенные клетки в надежде, что они вырастут и образуют новый слой кожи. В случае удачи врачи могли бы использовать трансплантаты клеток кожи для лечения ран в полевых условиях. Клетки выросли, однако результаты взятой спустя несколько недель биопсии показали, что все они раковые. Хайэтт запаниковал, удалил все клетки и с тех пор больше не пытался трансплантировать клетки кожи.
Второй необычный факт, отмеченный учеными при работе с культурами клеток, заключался в том, что, став злокачественными, все клетки вели себя одинаковым образом — одинаково делились и продуцировали в точности те же самые белки и ферменты, хотя, прежде чем стать злокачественными, они продуцировали разные. Знаменитый культиватор клеток Льюис Кориэлл опубликовал исследование, в котором предложил возможное объяснение этому факту. По его мнению, трансформировавшиеся клетки, возможно, вели себя одинаково не потому, что стали раковыми, но потому, что они были чем-то заражены — скорее всего, вирусами или бактериями, — которые заставили их вести себя сходным образом. Почти мимоходом он указал на еще одну возможность, не рассмотренную другими исследователями: все трансформировавшиеся клетки, похоже, вели себя идентично клеткам HeLa, что, по его мнению, могло означать, что именно эта культура заразила их.
Вскоре после выхода этой публикации Кориэлл вместе с несколькими ведущими культиваторами тканей созвал срочное совещание, чтобы обсудить состояние дел в их области, которое, как они опасались, приобретало характер бедствия. Они овладели техникой выращивания клеток и упростили ее до такой степени, что, как сказал один из исследователей, «теперь даже простой любитель может вырастить некоторые культуры».
На протяжении последних лет с помощью образцов тканей, взятых у себя, членов своих семей и своих пациентов, ученые вырастили самые разные виды клеток — рака простаты, аппендикса, крайней плоти и даже кусочки человеческой роговицы — и зачастую с удивительной легкостью.
С помощью этой растущей коллекции клеток исследователи совершили исторические открытия, узнав, что сигареты приводят к раку легких и каким образом рентгеновские лучи и некоторые химические вещества превращают здоровые клетки в злокачественные, а также почему нормальные клетки прекращали расти, а раковые нет. Национальный институт онкологии использовал различные клетки, включая HeLa, для проверки более тридцати тысяч химических веществ и растительных экстрактов, благодаря чему были получены некоторые из наиболее широко используемых и эффективных современных лекарств для химиотерапии, в том числе винкристин и таксол.
Несмотря на важность этих исследований, многие ученые, по-видимому, были небрежны со своими культурами клеток.
Мало кто из них должным образом записывал, из тканей какого донора какая культура выросла. Многие неверно маркировали свои культуры, если вообще удосуживались это сделать. Ученые, проводившие исследования, при которых было неважно, какие именно клетки используются, — например, те, кто изучал влияние радиации на ДНК, — могли не знать, с какими именно клетками они работали, ибо это не влияло на результаты исследования. Однако при исследовании конкретного типа клеток (а таковыми было большинство исследований) в случае загрязнения или неверной маркировки результаты могли оказаться лишенными всякой ценности. В любом случае, как заявили собравшиеся культиваторы, в науке важна точность, и исследователи должны знать, что за клетки они использовали и не были ли эти клетки загрязнены.
По мнению Роберта Стивенсона, одного из участников совещания, их целью было не допустить в данной области «дегенерации до полного хаоса». Ученые из этой группы пытались побудить исследователей использовать меры безопасности — например, работать под вытяжным шкафом, который всасывал бы воздух и потенциальные загрязнители в систему фильтрации. Участники совещания также рекомендовали Национальному институту здравоохранения (NIH) создать справочно-информационный фонд клеток: центральный банк, в котором все клетки будут проверять, каталогизировать и хранить, придерживаясь максимальных мер безопасности, с использованием современных технологий стерилизации. Руководство NIH согласилось и сформировало комитет по сбору культур клеток, членами которого стали культиваторы тканей, в том числе Уильям Шерер, Льюис Кориэлл и Роберт Стивенсон. В их задачи входило организовать некоммерческий федеральный банк клеток на базе Американской коллекции типовых культур (АТСС), которая с 1925 года занималась распространением и контролем чистоты культур бактерий, грибов, дрожжей и вирусов, но никогда прежде не культивировала клетки.
Ученые из комитета по сбору культур клеток занялись созданием своего рода «Форта Нокс» чистых, незагрязненных клеточных культур. Они перевозили культуры в закупоренных чемоданчиках и разработали перечень критериев, которым должны были отвечать все клетки, прежде чем попасть в банк: каждая культура должна быть проверена на наличие любых возможных загрязнений и поступить непосредственно из первоисточника.
Первой клеткой в коллекции АТСС стала L-клетка — подлинная бессмертная линия клеток мыши, выращенная Уилтоном Эрлом. За вторым экспонатом коллекции комитет обратился к Гаю и попросил у него образец исходной культуры HeLa. Однако тот в самом начале в порыве воодушевления отдал все исходные клетки HeLa другим исследователям, ничего не оставив себе. В конце концов он нашел некоторое количество их в лаборатории Уильяма Шерера, который использовал часть исходного образца HeLa в своих исследованиях полиомиелита.
Поначалу комитет мог только проверять образцы на наличие вирусного или бактериального загрязнения, однако вскоре был разработан тест на загрязнение образца клетками другого вида; теперь можно было определить, не относится ли культура, маркированная как происходящая от одного вида животных, к какому- нибудь другому виду. Исследователи быстро выяснили, что из десяти линий клеток, которые, как предполагалось, принадлежали девяти различным видам животных, в том числе собаке, свинье и утке, все, кроме одной, были на самом деле взяты у приматов. Эти культуры они быстро перемаркировали и, судя по всему, взяли ситуацию под контроль, избегая нежелательной огласки.
Как оказалось, СМИ значительно больше интересовали новости, связанные с клетками HeLa, которые были почти так же знамениты, как «бессмертное» цыплячье сердце Алексиса Карреля. А началось все с «клеточного секса».
В 1960 году французские исследователи обнаружили, что выращенные в культуре клетки, инфицированные определенными вирусами, собирались вместе и иногда сливались друг с другом. В процессе слияния генетический материал обеих клеток смешивался, как при встрече сперматозоида с яйцеклеткой. Официально это явление называлось соматической гибридизацией, однако некоторые исследователи прозвали его «клеточным сексом». От слияния сперматозоида с яйцеклеткой он отличался по нескольким важным параметрам: во-первых, соматические клетки были клетками тела — например, клетками кожи — и в результате слияния порождали потомков каждые несколько часов. И, что, возможно, является самым важным, «клеточный секс» всецело контролировался учеными.
С точки зрения генетики человеческие существа — ужасные объекты для исследования. Мы генетически неразборчивы — спариваемся с тем, кого выберем, — и не настолько расположены к ученым, чтобы спрашивать у них, с кем нам лучше размножаться. Кроме того, в отличие от растений и мышей, нам требуются десятилетия на то, чтобы воспроизвести достаточное количество потомков, которых хватило бы ученым для получения большого количества значимых данных. С середины XIX века ученые изучали гены путем размножения животных и растений особым образом: гладкий горошек скрещивали с морщинистым, коричневых мышей — с белыми, потом выращивали их потомков и наблюдали, каким образом генетические признаки передавались из поколения в поколение. Однако таким образом нельзя изучать генетику человека. «Клеточный секс» решил эту проблему, ибо давал ученым возможность комбинировать клетки с любыми желаемыми признаками и потом изучать, каким образом эти признаки передавались.
В 1965 году двое британских ученых — Генри Харрис и Джон Уоткинс — сделали еще один важный шаг в отношении «клеточного секса». Гибридизировав клетки HeLa с мышиными, они создали первый гибрид животного и человека — клетки, которые содержали равное количество ДНК от Генриетты и от мыши. Теперь можно было изучать, как гены функционируют и как они оказывают свое воздействие.
В дополнение к гибриду HeLa и мыши Харрис гибридизировал HeLa и клетки цыпленка, уже потерявшие способность к воспроизводству. Он подозревал, что когда эти деактивированные клетки сольются с HeLa, то нечто внутри HeLa заставит цыплячьи клетки работать снова. Он оказался прав. Харрис не знал механизма этого процесса, однако его открытие показало, что нечто в клетках управляет работой генов. И если бы ученым удалось выяснить, как избавляться от генов, ответственных за заболевания, они могли бы создать некую разновидность генной терапии.
Вскоре после эксперимента Харриса с клетками HeLa и цыпленка двое исследователей из Нью- Йоркского университета обнаружили, что человеческо-мышиные гибриды со временем потеряли свои человеческие хромосомы и сохранили только хромосомы мыши. Это позволило ученым начать картографировать человеческие гены в конкретных хромосомах путем отслеживания порядка, в котором исчезали генетические признаки. Если при исчезновении хромосомы прекращалось продуцирование определенного фермента, то исследователи знали, что ген, отвечавший за продуцирование данного фермента, должен был находиться на хромосоме, исчезнувшей самой последней.
В лабораториях Северной Америки и Европы ученые начали гибридизировать клетки и использовать их для локализации генетических признаков по конкретным хромосомам, создавая предшественника карты генома человека, которую мы имеем сейчас. Они пользовались гибридами для создания первых моноклональных антител — специальных белков, которые использовали впоследствии при создании таких лекарств для лечения рака, как герцептин, и для определения групп крови с целью снижения риска при переливаниях крови. С помощью гибридов также изучали роль иммунитета при трансплантации органов. Благодаря гибридам удалось доказать, что ДНК двух неродственных особей и даже особей, относящихся к разным видам, могут выживать вместе внутри клеток без взаимного отторжения, а это значит, что механизм отторжения трансплантируемых органов находится вне клеток.
Ученые были в восторге от гибридов. Однако широкая публика в США и Великобритании запаниковала, когда в СМИ одна за другой стали появляться статьи с сенсационными заголовками:
В ЛАБОРАТОРИИ ВЫРАЩЕНЫ КЛЕТКИ ЧЕЛОВЕКА-ЖИВОТНОГО…
СЛЕДУЮЩИМ ШАГОМ МОЖЕТ СТАТЬ ЧЕЛОВЕК-ДЕРЕВО…
УЧЕНЫЕ СОЗДАЮТ МОНСТРОВ
The Times в Лондоне назвала клетки, полученные слиянием HeLa и мышиных, «самой странной гибридной формой жизни, когда-либо существовавшей в лаборатории или за ее пределами». Редактор Washington Post изрек: «Нельзя допустить появления искусственно созданных человеко мышей». Он назвал это исследование «ужасающим» и предложил ученым «вернуться к своим дрожжам и грибам» и оставить людей в покое. В одной статье поместили изображение получеловека-полумыши с длинным чешуйчатым хвостом; в другой была карикатура, на которой женщина- гиппопотам читала газету на автобусной остановке. Британская пресса назвала гибриды HeLa «оскорблением жизни» и живописала Харриса как «безумного ученого». Сам Харрис никак не способствовал улучшению ситуации: он заявил в документальном фильме Би-би-си, что теперь можно соединить яйцеклетки человека (man) и человекообразной обезьяны (ape) и создать человекообезьяну (mape), это вызвало общее негодование.
Харрис и Уоткинс писали редакторам письма с жалобами на то, что их слова цитировали вырванными из контекста, а из их открытия сделали сенсацию с целью «извратить, представить в ложном свете и вселить страх». Они уверяли публику, что всего лишь создавали клетки, а не «пытались породить кентавров». Однако ничего не помогало. Мнение общественности, согласно опросу, оказалось преимущественно негативным. Исследование называли бессмысленным и опасным, как если бы «люди пытались стать собаками». И «проблема PR» в области культивирования клеток с тех пор только усугублялась.