Сегодня при слове «клон» нам представляются ученые, создающие живых животных целиком — как известную всем овечку Долли — используя ДНК единственного родителя. Однако, прежде чем начать клонировать целый животный организм, ученые клонировали отдельные клетки — клетки Генриетты.
Чтобы понять важность клонирования клеток, нужно знать две вещи: во-первых, что культура HeLa выросла не из единственной клетки Генриетты, а из среза ее опухоли, который представлял собой скопление клеток. Во-вторых, даже клетки из одного и того же образца зачастую ведут себя по-разному. Это значит, что некоторые из них растут быстрее других, некоторые быстрее воспроизводят вирус полиомиелита, тогда как другие обладают большей сопротивляемостью к определенным антибиотикам. Ученые хотели вырастить клоны клеток — линии клеток, произошедшие от одной-единственной клетки — и использовать их уникальные особенности. С HeLa группа ученых из Колорадо добилась успеха вскоре ученый мир пользовался не только HeLa, но и сотнями, а затем и тысячами их клонов.
Первые технологии клонирования и выращивания клеток, разработанные благодаря HeLa, привели науку к значительным успехам, включая выделение стволовых клеток, клонирование целых животных и экстракорпоральное (in vitro) оплодотворение. Тем временем клетки HeLa, будучи в большинстве лабораторий стандартными человеческими клетками, использовались для исследований, благодаря которым, возможно, появилась и новая область генетики человека.
Долгое время ученые считали, что человеческие клетки содержат сорок восемь хромосом — нитей ДНК внутри клеток, в которых собрана вся наша генетическая информация. Однако хромосомы слипались вместе, и точно сосчитать их не удавалось. В 1953 году один генетик из Техаса по ошибке смешал не ту жидкость с HeLa и некоторыми другими клетками. Эта случайность оказалась счастливой. Хромосомы в клетках набухли и отделились друг от друга, и ученые впервые смогли подробно рассмотреть каждую из них. Это случайное открытие стало первым в череде открытий, позволивших двум исследователям из Испании и Швеции обнаружить, что нормальная человеческая клетка содержит сорок шесть хромосом.
Теперь, зная, сколько хромосом должен иметь человек, ученые могли сказать, что у кого-то их больше или меньше, и с помощью этой информации диагностировать генетические заболевания. Довольно скоро исследователи во всем мире начали выявлять хромосомные нарушения. Так, было выяснено, что у больных с синдромом Дауна была дополнительная хромосома в двадцать первой паре, страдавшие синдромом Клайнфельтера имели лишнюю половую х-хромосому, а у пациентов с синдромом Шерешевского — Тернера эта хромосома отсутствовала или была дефектной.
С появлением всех этих новых разработок спрос на клетки HeLa вырос, и центр в Таскиги уже был не в состоянии его удовлетворить. Владелец Microbiological Associates — военный по имени Сэмюел Ридер — в науке не разбирался, однако его деловой партнер Монро Винсент сам был исследователем и понимал, насколько велик потенциальный рынок клеток. Клетки требовались множеству ученых, и мало кто из них имел время или возможность самостоятельно выращивать их в достаточных количествах. Исследователи хотели просто покупать клетки, и поэтому Ридер и Винсент решили использовать HeLa в качестве «трамплина» для запуска первого промышленного коммерческого центра по поставке клеток.
Все началось с фабрики клеток — как ее называл Ридер. В городе Бетезда, штат Мэриленд, посреди просторного склада, бывшего некогда фабрикой по производству чипсов Fritos, он соорудил огороженное стеклом помещение и установил движущийся ленточный конвейер с сотнями встроенных штативов для пробирок. За пределами стеклянной комнаты все было организовано почти как в Таскиги — огромные чаны с культуральной средой, только еще больших размеров. Когда клетки были готовы к отгрузке, раздавался громкий звонок и все рабочие фабрики, включая служащих отдела почтовых отправлений, прерывали текущие дела, как следует мылись в стерилизационной, надевали халат и шапочку и выстраивались у ленты конвейера. Одни наполняли пробирки, другие закрывали их резиновыми пробками, запечатывали или помещали их в переносной инкубатор, где те хранились до момента упаковки к отправке.
Крупнейшими клиентами Microbiological Associates стали лаборатории вроде Национального института здравоохранения, они постоянно заказывали миллионы клеток HeLa по установленному графику. Однако ученые из любой точки мира могли сделать заказ, заплатить менее чем пятьдесят долларов, и Microbiological Associates тотчас высылала им пробирки с клетками HeLa. Ридер заключил договор с несколькими крупными авиакомпаниями, и поэтому, откуда бы ни поступил заказ, курьер отправлял клетки ближайшим рейсом, в аэропорту их забирали и доставляли в лаборатории на такси. Так шаг за шагом зарождалась многомиллиардная отрасль по продаже человеческих биоматериалов.
Ридер нанял лучших специалистов по выращиванию клеток, чтобы те рассказали ему о самом важном в этом процессе и показали, как их надо готовить. Одним из ученых, консультировавших Ридера, был Леонард Хейфлик — возможно, самый известный из первых культиваторов клеток, который по сей день работает в этой области. Когда я беседовала с ним, он сказал: «Microbiological Associates и Сэм Ридер совершили настоящую революцию в этой области, и я не единственный, кто с легкостью называет это революцией».
По мере роста бизнеса Ридера спрос на клетки центра в Таскиги неуклонно падал. NFIP закрыла свой центр по выращиванию HeLa, ибо компании вроде Microbiological Associates теперь снабжали ученых необходимым количеством клеток. Вскоре HeLa перестали быть единственными клетками, которые продавали и покупали в исследовательских целях. Благодаря стандартизации средств и оборудования культивировать клетки стало проще, и исследователи принялись выращивать всевозможные клетки. Однако ни одна из них не выращивалась в таких количествах, как HeLa.
В период эскалации «холодной войны» некоторые ученые подвергали клетки HeLa воздействию больших доз облучения, чтобы узнать, как именно ядерные бомбы разрушают клетки, и найти способы исправить эти повреждения. Другие помещали HeLa в специальные центрифуги, которые вращались с такой скоростью, что в них создавалась сила тяжести в 100 тысяч раз больше земной гравитации, чтобы посмотреть, как поведут себя человеческие клетки в экстремальных условиях глубоководного погружения или полета в космос.
Казалось, что возможности безграничны. В один прекрасный день директор по просвещению в области здравоохранения Христианской ассоциации молодых женщин услышала о выращивании клеток и написала группе исследователей письмо, в котором выразила надежду, что их исследования помогут пожилым женщинам ассоциации. «Они жалуются, что кожа лица и шеи неизбежно говорит о возрасте и выплаканных слезах, — писала она. — Я решила, что если вы знаете, как сохранить живую ткань, то, наверное, существует также и способ перенести резервный запас на область шеи и лица».
Клетки Генриетты не могли вернуть молодость женским шеям, однако косметические и фармацевтические компании Европы и США начали использовать их вместо лабораторных животных для испытания новой продукции и лекарств, вызывавших разрушение или повреждение клеток. Ученые резали клетки HeLa пополам, и доказали, что клетки способны жить после удаления ядра, они использовали их для разработки методов впрыскивания веществ в клетку, не убивая ее. HeLa использовали, чтобы понять, как влияют стероиды, лекарственная химиотерапия, гормоны, витамины и экологический стресс; их заражали туберкулезом, сальмонеллами и бактериями, вызывающими вагинит.
В 1953 году по просьбе правительства США Гай взял клетки Генриетты с собой на Дальний Восток для изучения геморрагической лихорадки, убивавшей американских солдат. Он впрыскивал HeLa крысам и смотрел, заболеют ли они раком. Однако по большей части он пытался перейти от HeLa к выращиванию нормальных и раковых клеток одного пациента, чтобы сравнить их между собой. Ему не удавалось избежать, как казалось, бесконечных вопросов о HeLa и культивировании клеток от других ученых. Каждую неделю в его лабораторию неоднократно наведывались ученые с просьбами обучить их технике, и ему часто приходилось разъезжать по всему свету, помогая наладить работу по размножению клеток.
Многие из коллег Гая настаивали, чтобы он опубликовал данные исследований и получил заслуженное признание, однако он всегда отговаривался занятостью. Он работал дома все ночи напролет. Он опаздывал со сроком подготовки документов для гранта, зачастую месяцами тянул с ответами на письма, а однажды три месяца платил зарплату умершему сотруднику, прежде чем кто-то заметил это. Мэри и Маргарет ворчали целый год, чтобы Джордж хоть что-нибудь опубликовал о выращивании HeLa; в конце концов он написал коротенький абзац для конференции. После этого Маргарет сама писала о его работе вместо него и хлопотала о публикации.
