Februarja leta 1951 je Henrietta Lacks, tridesetletna mati petih otrok, odšla na pregled v bolnišnico Johns Hopkins, saj je na spodnjem perilu opazila krvne madeže. Zdravniki so hitro ugotovili, da je najverjetneje zbolela za rakom materničnega vratu. Da bi potrdili diagnozo, so ji odvzeli vzorec tkiva in ga poslali na analizo. A novice niso bile spodbudne: tumor na materničnem vratu je bil maligen. Oktobra istega leta, po samo nekaj mesecih boja z boleznijo, je Henrietta Lacks umrla.
Nesmrtne celice na smrt bolne bolnice
Čeprav ne Henrietta ne njeni svojci tega pred dobrimi petdesetimi leti niso vedeli, pa njeno telo takrat ni končalo svojega življenja. Nekaj celic živi še danes, več kot pol stoletja po smrti. Skrbno jih gojijo v številnih laboratorijih po svetu, s satelitom pa so jih v sklopu raziskave vpliva breztežnosti na celično rast za nekaj časa poslali tudi v vesolje. Če bi danes stehtali vse še žive Henriettine celice, bi bile zelo verjetno veliko težje kot Henriettino telo pred dobrimi petdesetimi leti.
Nenavadna pot Henriettinih celic se je začela, ko je del tkiva iz njenega tumorja leta 1951 v svoj laboratorij dobil George Otto Gey, ki si je na Univerzi Johns Hopkins za lažje raziskovanje rakavih obolenj že nekaj desetletij prizadeval najti rešitev, kako gojiti človeške celice v laboratoriju, zunaj telesa. Dolgo se je trudil, a celice niso in niso hotele rasti ter se deliti v umetno ustvarjenih razmerah. Dokler ni poskusil s celicami iz Henriettinega tumorja.
Čudežne celice HeLa
Henriettine tumorske celice so se tudi po nekaj dneh v umetnem gojišču še vedno uspešno delile in ni kazalo, da se bodo začele starati in umirati, kot je bilo običajno pri prejšnjih poskusih. Gey jih je po pacientki poimenoval celice HeLa. Identiteto bolnice je skrbno varoval in v javnost je prišla šele po Geyevi smrti.
A prav tako hitro, kot so se leta 1951 celice HeLa množile v Geyevem laboratoriju, so se razmnoževale tudi v Henriettinem telesu. Čeprav je pacientka pol leta po prvem prihodu v bolnišnico zaradi nenadzorovanega množenja tumorskih celic v svojem telesu umrla, so prav te celice, ki so ji naredile toliko škode, kmalu rešile veliko drugih življenj.
Že v petdesetih letih prejšnjega stoletja so prav ob pomoči celic HeLa razvili cepivo proti otroški paralizi, do danes pa so opravili zelo veliko raziskav ter odkrili veliko pomembnih dejstev o življenju in delovanju človeškega telesa.
Nesmrtne celične linije
Henriettine celice so prve, ki jih je znanstvenikom uspelo umetno gojiti v laboratoriju in iz njih ustvariti nesmrtno celično linijo, kot strokovno pravijo celicam, ki se lahko ob primernem hranjenju zunaj telesa delijo, ne da bi se pri tem postarale. Običajno to lahko naredijo le nekaj desetkrat, potem pa to sposobnost izgubijo in počasi odmrejo.
Prav zaradi programirane celične smrti po določenem številu delitev Geyu ni uspelo postaviti nesmrtne linije iz običajnih celic v človeškem telesu. Šele Henriettine so se lahko nenehno delile. V njih namreč ni več deloval mehanizem, ki bi lahko ustavil nenadzorovano množenje, in zaradi neaktivnosti ni sprožil celične smrti po določenem številu podvojitev.
Celična agresivnost, ki izriva konkurenco
Ker so se celice HeLa izkazale za zelo uporabne pri številnih raziskavah, jih je Gey kar po pošti pošiljal kolegom po svetu, da so jih lahko gojili in uporabljali. Kmalu so tudi drugi znanstveniki začeli poročati, da jim je uspelo ustvariti linije nesmrtnih človeških celic. A kmalu se je izkazalo, da je večina domnevno novih linij kar Henriettinih celic. Izkazale so se za zelo agresivne, saj so lahko že v zelo majhnih količinah okužile gojišča drugih celic in sčasoma povsem izrinile konkurenco.
Leta 1972 so tako ruski znanstveniki poslali ameriškim kolegom šest različnih linij, ki so jih vzgojili na več koncih Sovjetske zveze, a se je izkazalo, da so pravzaprav poslali celice HeLa. A tudi v ZDA ni bilo nič boljše: leta 1968 so preizkusili 34 linij in kar za 24 so dokazali, da jih sestavljajo Henriettine celice.
Gojenje pacientovih celic
Ko so znanstveniki izpopolnili postopke laboratorijskega gojenja celic človeka in drugih sesalcev, so se kmalu začeli spraševati, ali bi se dalo ustvariti takšne nesmrtne linije tudi za točno določene posameznike. Pri presajanju organov namreč vedno obstaja tveganje, da imunski sistem zavrne presajeno srce ali ledvico. Temu se poskušajo zdravniki upreti s posebnimi zdravili, ki jih mora pacient s presajenim organom jemati vse življenje, pa tudi s preučitvijo podobnosti med darovalcem organa in pacientom prejemnikom. Presaditev opravijo le, če je podobnost med organom darovalca in prejemnikom dovolj velika, da se bodo lahko proti zavrnitvi bojevali z zdravili.
S takšnimi presaditvami tujega darovalca so vedno povezane težave in tveganja, zato so raziskovalci začeli razmišljati o možnostih, da bi v laboratoriju vzgojili kar zdrave celice organa, ki bolniku odpoveduje, in mu jih nato vsadili nazaj. Tako ne bi bilo tveganja imunske zavrnitve tujega tkiva, saj se umetno vzgojene celice ne bi prav nič razlikovale od pacientovih, ki so že v telesu.
Danes je takšna terapija za gojenje kože in hrustanca na voljo tudi pri nas v Sloveniji. Pacientu odvzamejo vzorec celic, jih v laboratorijskem gojišču namnožijo v zadostnih količinah in jih potem presadijo nazaj v pacienta. Zlasti gojenje kože pa je zelo težavno, saj je potrebnih več tednov, da je v laboratoriju nastane dovolj, kar pa je lahko pri hudo poškodovanih že prepozno.
Celice se prilagodijo svoji nalogi
Pri gojenju običajnih celic najrazličnejših tkiv odraslega človeškega telesa je težava tudi ta, da celice zmorejo le omejeno število delitev. Prej ali slej se proces ustavi ali vsaj celice niso več takšne, kakršne želimo izdelati.
Čeprav so v genskem zapisu vsake celice spravljene prav vse informacije, ki jih ta potrebuje za svoj razvoj, vseeno večina celic odraslega telesa ne zna več uporabljati prav vsega zapisa. V okolju posameznega organa se prilagodijo opravljanju točno določene dejavnosti in praviloma je prilagoditev enosmerna.
Ko celica prevzame funkcijo v okviru žile, srca, kože ali živčevja, si ne more več premisliti in spremeniti svoje vloge. Znanstveniki še ne vedo povsem natančno, kaj se dogaja v celici, ko prevzema neko nalogo, a dejstvo je, da se določen del genskega zapisa pri tem dokončno izklopi.
Mati vseh celic
Vendar vse celice človeškega telesa niso še povsem enoznačno funkcijsko usmerjene. Tistim, ki še imajo možnost, da se razvijajo v druge tipe, pravimo matične celice (ang. stem cells). Njihova poglavitna značilnost je ta, da imajo odprto možnost razvoja v bolj specializirane celice. V kostnem mozgu so tako posebne matične celice, ki lahko izdelujejo rdeče krvničke, ki po našem telesu prenašajo kisik. Podobne matične celice, ki znajo izdelovati točno določene celice, so odkrili že v številnih organih.
A sposobnost razvoja v prav vsakega od nekaj sto različnih tipov celic v človeškem telesu imajo samo zelo mlade matične celice, ki jih lahko najdemo v skupini nekaj deset celic zarodka prve dni po oploditvi. Pravimo jih embrionalne matične celice in le one imajo redko sposobnost, da so še povsem nedoločene, tako da se lahko v različnih okoljih razvijejo v kateri koli tip celice.
Nesmrtne linije matičnih celic
Druga pomembna lastnost embrionalnih matičnih celic je ta, da lahko iz njih sestavimo linijo. Če jih pravilno gojimo, se lahko množijo neskončno ter se ne postarajo in umrejo po nekaj deset delitvah, kot je to običajno pri že diferenciranih celicah, kot so recimo kožne ali hrustančne. Prvo linijo iz človeških embrionalnih matičnih celic so ustvarili leta 1998 v ZDA.
Danes jih je po svetu že nekaj sto, a v ZDA je z javnim raziskovalnim denarjem od leta 2001 po odloku predsednika Busha dovoljeno izvajati raziskave samo na dvaindvajsetih linijah, ki so jih ustvarili že pred letom 2001. Prav zdaj pa je vprašanje spet postalo aktualno, saj je predsednik z vetom zavrnil zakon, ki bi znova omogočil državno financiranje tega pomembnega področja znanosti.
