来源: 学术经纬
1951年,31岁的海瑞塔·拉克斯(Henrietta Lacks)来到医院,她的腹部有肿块。约翰·霍普金斯医院(The Johns Hopkins Hospital)的妇科医生经过检查,诊断出海瑞塔患有子宫颈癌,而且恶性程度很高。8个月后,随着癌细胞侵蚀全身,年轻的海瑞塔去世了。
她不知道,自己的细胞不仅没有死,还将获得永生,在生物医学研究史上留下深远影响。
Henrietta Lacks,1921 - 1951
外科医生把海瑞塔在手术时取下的组织活检样本送去了乔治·盖伊(George Gey)博士的实验室。多年来,为了寻找癌症的原因和治疗方法,盖伊博士和他夫人玛格丽特一直在收集癌症患者的组织样本,并尝试着在试管和培养皿里培养细胞。不过这种尝试总是失败,离开人体组织的细胞不久就会奄奄一息。
盖伊夫妇很快发现,海瑞塔的细胞与他们见过的任何细胞都不一样:它们不仅活了下来,而且在以惊人的速度变多,每20~24小时就会数量翻倍,没过多久就从几百个变成了上百万个!科学家们按照惯用的方式,以海瑞塔·拉克斯姓名的前两个字母给这些细胞取了名字:HeLa(海拉)。
海拉细胞在研究人员自制的营养液中可以“永无止境地长下去”。这种特点使它们成为理想的实验对象,科学家们因此可以在人体细胞上进行可重复的实验,尤其是那些不能在活人身上进行的实验。不久之后,盖伊博士把海拉细胞分装在小管子,免费邮寄给了全世界很多研究癌症以及其他生物医学问题的研究人员。
在实验室条件下培养并经过染色的HeLa细胞,蓝色的是细胞核(图片来源:Pixabay)
海拉细胞不仅是第一种在体外实现永生的人类细胞系,在接下来的近70年里,它们也成为科学研究当中使用最广泛的人类细胞系之一,满足了生物医学研究的巨大需求。根据美国国立卫生研究所(NIH)的估算,在1953年到2019年间,用到海拉细胞的研究论文超过110000篇。
由于这种人类细胞可以大规模培养,当时在奋力攻克脊髓灰质炎(即小儿麻痹症)的科学家们很快利用它们开发出了有效的疫苗。此外,在研究艾滋病、疱疹、麻疹、腮腺炎、马脑炎等疾病的致病病毒时,海拉细胞也一次次与病毒“亲密接触”。2020年,这种细胞又成了当前全世界搜寻新冠疫苗的一种重要研究工具。
促进病毒学研究以外,研究人员们还用海拉细胞来探索细胞的生长、分化和死亡,研究各种药物、激素、细菌对细胞的作用,从而为认识癌症等疾病提供洞见。以海拉细胞为基础,科学家们还开创了新的医学技术,例如体外受精。首批进入太空的人类也把海瑞塔·拉克斯的细胞带进了宇宙空间,看看失重状态的细胞会有什么反应:相比正常细胞,海拉细胞到了太空生长得更加旺盛。