一位黑人女性的癌细胞养了70年:分裂出5000万吨
許多癌細胞在宿主體內都非常強大,可以不斷分裂增殖而制造傷害,但離開它們所在的機體后,即便強如癌細胞也分裂不了太多代——一般不超過50代,然后就會通過一種被稱為細胞凋亡的過程死亡。
但有一些細胞除外,這些被稱為永生化細胞系,它們可以在體外培養很長時間,所以被冠以“永生”稱號,它們中有一些確實來自癌細胞,但也有很多并不是。
圖:凋亡海拉細胞
隨著科技的進步,現在人們已經掌握如何人工干預并制造永生細胞系了,但是在以前,只能不停去尋找通過自然突變形成的永生細胞。
我們可以看下海拉細胞現在長成什么樣子了呢?
圖:培養的海拉細胞
雖然海拉細胞確實可以不停地分裂和增殖,但它并沒有放在一個實驗室里,也不是一直供養的,相反它被分成無數份,出現在世界各地的實驗室里分別培養,以及大多時候用完就會銷毀。
這是因為海拉細胞是來自人體的永生化細胞系,所以很多關于人體的研究都會用它做實驗——以得到最真實的數據,比如疫苗、藥物,甚至是洗面奶、防曬霜都會用海拉細胞來做測試。
在海拉細胞被發現后沒幾年,一家海拉細胞工廠就成立了,這個工廠的目的就是培養海拉細胞,并將其出售給別的實驗室,據信這家工廠一周可以生產6萬億個活的海拉細胞。
不要覺得這樣的數據很嚇人,如果真的是不停供養任其分裂的話,80年的時間估計整個地球都裝不下所有的海拉細胞。
至于海拉細胞培養起來會變成什么樣子?
你可以把它當作無規則的“肉瘤”,因為永生化細胞系經常被認為是單獨的單細胞物種,而不是來自哪里的細胞,特別像海拉細胞這種基因突變的產物,它的染色體數目和人類是不同的,可以說它在遺傳上它就是獨一無二的,作為一個單細胞物種確實沒什么不可。
圖:太歲
我們平時說的太歲,它其實就是由單細胞生物——黏菌組成的一個大個體,太歲的長相是完全無規則的,海拉細胞培養起來估計也和太歲差不多吧。
然而,在海拉細胞出現之前,人們想找一個來自人體的永生細胞是非常困難的。
我們可以簡單了解一下海拉細胞,它確實挺神奇的。
圖:亨麗埃塔·拉克斯
1951年,窮困潦倒的拉克斯去馬里蘭州的約翰霍普金斯醫院看病,由于美國當時的種族歧視十分嚴重,約翰霍普金斯醫院是馬里蘭州為數不多會接收黑人病人的醫院之一。
拉克斯并不知道自己患有宮頸癌,它向醫生描述了自己腹股溝疼痛,并表示這個疾病已經影響到她的工作了。
當時她的主治醫生簡單地觀察之后就已經知道這是惡性腫瘤,雖然醫生給拉克斯做了當時被認為對癌癥最有效的鐳放射性治療(現在已經停用),但是他在拉克斯本人完全不知情的情況下取走了她的癌細胞樣本,并送往附近的喬治·蓋伊博士的組織實驗室。
這組癌細胞樣本就是后來能夠無限培養的海拉細胞,其實在海拉細胞出現之前,蓋伊博士和他的團隊一直在尋找能夠在體外長期培養的人體細胞,許多年未果。
其實,海拉細胞就像是實驗室的“小白鼠”一樣,而且可以非常低成本地去培養它,最重要的是,它在許多實驗中還都能存活下來,這給研究人員做對比實驗爭取了更多時間和空間。
圖:剛分裂的海拉細胞
事實上,僅其中的兩項研究,海拉細胞就已經拯救了數十億的人,那就是脊髓灰質炎(小兒麻痹癥)疫苗和HPV疫苗的研發與其直接相關。
不過,海拉細胞并沒有想象中那么完美,它也存在許多缺點。
實際上海拉細胞是一個“變異”的宮頸癌細胞,因為拉克斯在HPV(人乳頭瘤病毒)感染并患有宮頸癌的同時它的癌細胞已經受到HPV病毒的污染。
圖:海拉細胞和人類細胞的染色體區別
最終導致她的癌細胞擁有76至80條染色體,而眾所周知人類的細胞只有46條染色體,那些多出來的染色體正是病毒污染的結果。
所以,海拉細胞并不是真正意義上的人類細胞,這是它的缺點之一——無法把它當作真正的人類細胞使用。
海拉細胞的第二個缺點是它會污染其它細胞系,這是海拉細胞最嚴重的一個缺點,在培養過程中,它們會釋放一些化學物質污染其它細胞系,所以很多實驗室都會禁止海拉細胞進入。
海拉細胞的這個特征有點像一個物種為了生存去壓制其它物種的過程,所以現在把海拉細胞當作獨立物種的呼聲很高。
不過,也是這種變異讓海拉細胞擁有了“永生”的能力。
正常情況下,細胞在分裂的過程中,端粒(染色體末端的重復 DNA 鏈)會逐漸消耗以阻止細胞無限期地分裂,這是我們衰老的本質原因之一。
然而,變異之后的海拉細胞得到了一種被稱為端粒酶的酶,它在細胞分裂過程中會被激活,而活性端粒酶會重建分裂過程中消耗的端粒,從而允許細胞無限增殖。
這就是海拉細胞永生的原因,知道了其中的原因之后,現在人們可以人工制造永生細胞系,當然自然突變的永生細胞系也經常被發現。
圖:一些永生化細胞系
隨著醫學的進步,海拉細胞的醫學地位已經遠不如從前,但是誰都不可否認它曾經對世界的貢獻。
然而,就像我們前面提到過的,醫生是在亨麗埃塔·拉克斯不知情的情況下獲取她的癌細胞的,所以即便科學工作使用和培養了5000萬噸海拉細胞,但是拉克斯的家人從來沒有得到任何的利益,甚至不知道海拉細胞和自己有關系。
直到人們發現海拉細胞污染了其它細胞系,需要對其基因進行重新測序以找出其中的原因,這才重新聯系到了拉克斯的家人,并提取他們的DNA。
也正因為這次“回訪”,麗埃塔·拉克斯的后人得到了相應的回報,一些機構創建了亨麗埃塔·拉克斯基金會為其后代提供高等教育獎學金。
總結
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