永远造福人类的“海拉细胞”

主角原型的真名是赫里塔·拉科斯,科学家称其为“海拉”。她是一个贫穷的黑人,出生在美国南部。1951年,她死于宫颈癌,享年31岁。在她的细胞被医生取走后,她成为第一个“永生”的人类细胞,因为它是在体外培养的。她去世了,但她的细胞在她去世60多年后以另一种形式在世界各地的实验室甚至太空中存活了下来。

在治疗海拉的约翰·霍普金斯医院,科学家乔治·盖伊在体外培养人类细胞的研究中失败了20年。直到他从海拉的肿瘤中提取组织样本,他才意外地发现海拉细胞具有无限的增殖能力,并且不会像其他细胞一样分裂50次后异常死亡,因此他在实验室培育了第一个人类细胞系。

这些未知的Hella细胞已被世界各地的研究机构用于研究癌症和药物,甚至为五项诺贝尔奖成就做出了贡献。

科学家还利用HeLa细胞研制出脊髓灰质炎疫苗。20世纪50年代初,乔纳斯·索尔克发现Hella细胞具有其他细胞所没有的能力——它们可以感染脊髓灰质炎病毒而不被病毒杀死。他与其他科学家一起开设了一家专门生产Hella细胞的工厂,以成功开发疫苗,从而帮助世界上大多数国家在未来60年内成功遏制脊髓灰质炎的流行。

多年来,科学家一直在利用Hera细胞研究艾滋病、疱疹、柴卡、麻疹、腮腺炎和其他病毒,寻找克服这些病毒的方法。例如,通过向HeLa细胞中加入CD4蛋白,然后感染HIV,研究人员创建了一个HeLa细胞模型,用于测试艾滋病药物。研究人员还发现麻疹病毒在感染海拉细胞后会继续变异,并找到了该疾病难以治愈的原因。最近,生物学家发现寨卡病毒不能在海拉细胞中扩增。在进一步找到病因后,它将有助于开发应对寨卡疫情的药物或疫苗。

除了研究病毒和疫苗外,科学家还首次从HeLa细胞中分离出端粒酶,并发现了细胞“永葆青春”的秘密。但对于现代生物学来说,HeLa细胞在基因检测领域最重要的贡献是什么。

20世纪60年代中期,科学家将Hella细胞与小鼠细胞融合,首次创造出跨物种杂交细胞。利用这些基因混合技术,科学家们逐渐绘制出人类基因组的一部分,从而诞生了由全世界科学家参与的人类基因组计划。科学家还开发了利用HiLa细胞的细胞克隆技术,这为极端生物医学如动物克隆、基因治疗和干细胞技术奠定了基础。

后来,欧洲科学家成功地对海拉细胞的基因组进行了测序,并将其公布在互联网上。然而,由于海拉家人的抗议,这些基因组序列被从网站上删除。2013年,美国国立卫生研究院(NIH)与Hella的后代达成协议,制定了一系列关于如何使用Hella基因组进行标准化管理的规定。

2010年,当美国人为Hella建立一个纪念墓碑时,他们刻下了这样一句话:“Hella细胞将永远造福人类。”Hella细胞对人类科学的贡献得到了完美的诠释。

(科技日报,北京,4月24日)