כיצד התאים של הנרייטה היעדרס שינו את המחקר הרפואי

התגלית ששינתה את התרופה לתמיד

בשנת 1951, אישה אפריקאית בת 31 בשם הנרייטה לאס ביקרה בבית החולים ג'ונס הופקינס בבולטימור, מרילנד, מתלוננת על כאב בטן ודימום.רופאים אובחן אותה עם צורה תוקפנית של סרטן צוואר הרחם. במהלך הטיפול, מנתח הסיר דגימות רקמות מהגידול שלה - ללא ידיעתה או הסכמתה - ושלחו אותם למעבדה על ידי ד"ר ג'ורג' גיי ניסה במשך 24 שנים לגדל תאים אנושיים, אך לא רק לאחר מכן, אלא רק לאחר כמה שעות לאחר מכן, אלא רק כדי להיות כפול ממין, אלא רק כדי להיות בעל תאים שונים.

גיי בשם השורה "HeLa", באמצעות שתי האותיות הראשונות של השמות הראשונים והאחרונה של הנרייטה ללס, התאים הראשונים של הלה הפכו לתאי האדם הראשונים שאי פעם ישתלבו בהצלחה, ובאופן מתמיד, החלו פריצת דרך חדשה במחקר ביו-רפואי, והפכו מדענים עם אספקה בלתי מוגבלת של תאים אנושיים זהים לניסויים שלא ניתן לבצע על אנשים חיים.

הנרייטה לאס מתה ב-4 באוקטובר 1951, אך התאים שלה חיו היום, המסה הכוללת של תאי הלה שגדלו במעבדה ברחבי העולם מוערכת על פני 50 מיליון טון מטרי - מספיק כדי למלא מאה מבנים של מדינת האימפריה.מה שהחל כדגימה אחת הפך לקו התא המופץ ביותר בהיסטוריה, המשמש עשרות אלפי ניסויים בכל יבשת.

מדוע ה-La Cells הפך להיות סוס עבודה מדעי

התכונות הייחודיות של תאי הלה הפכו אותם אידיאליים למחקר.הם גדלים באופן איתן, ניתן להקפיא ולנשוף ללא מוות, וניתן לשלוח אותם למעבדות ברחבי העולם.בניגוד לתרבויות ראשוניות קודמות שדורשות רקמות טריות בכל פעם, תאים של הלה אפשרו לחוקרים לחזור על ניסויים בתנאים זהים ולשתף תוצאות על פני מוסדות.

קו התאים האנושי הראשון

לפני הלה, מדענים עבדו עם תאים בעלי חיים או דגימות רקמות אנושיות ישירות.אלה היו קשים להשיג ולשמור.הלה סיפק משאב סטנדרטי ומתחדש שאיפשר מחקר בקנה מידה גדול.היכולת שלהם לחלק ללא הגבלת זמן הייתה בשל אנזים אנזימים טלומראז פעיל באופן חריג, אשר בונה מחדש את הכנפיים המגן בקצה הכרומוזומים בכל פעם תא מתחלק, למנוע את תהליך ההזדקנות הרגיל.

העוצמה של תאי הלה איפשרה להם להסתגל במהירות לתנאי התרבות.בעוד שקווים אחרים של תאים נדרשים ניסוחים תזונתיים מדויקים וטיפול זהיר, הוא יכול לשגשג בטווח רחב יותר של סביבות מעבדה.קשה זו פירושה שאפילו טכנאים מנוסים פחות יכולים לשמור בהצלחה על הקו, ובכך להאיץ את אימוץו במרכזים רפואיים אקדמיים, מעבדות ממשלתיות וחברות תרופות.

תאי הילה גם מציגים קריאוטיפ יציב להפליא – המספר והמראה של הכרומוזומים שלהם – למרות שעברו אלפי חטיבות.למרות שהם תאים סרטניים עם מספר חריג של כרומוזומים, כי הרכב הכרומוזומלי נשאר עקבי ברובו לאורך עשרות שנים. יציבות זו העניקה לחוקרים ביטחון שתוצאות שהתקבלו ב-1960 יכולות להיות ביחס משמעותי לניסויים שנערכו בשנת 1990, שיפור שלא היה מקובל על ידי מודלים קודמים.

זיהום והסכמה

תאי הילה כל כך קשים עד שהם לפעמים זיהו תרבויות תאים אחרות במעבדה. בשנות ה-60 וה-70, החוקרים גילו כי קווי תאים "חדש" רבים הם למעשה תאי הלה אשר נלקחו בטעות.התקפה הצלבת הזו פגעה עשרות שנים של מחקר.היום, תקני אימות קו תאים קפדניים דורשים שימוש בטביעת אצבע גנטית כדי לאמת זהות תאים, גישה שגדלה ישירות מבעיית ההדבקה של ה-HeLa.

דוגמה בולטת אחת הייתה קו "ה-HEp-2", שנחשב במקור נגזר מסרטן הזחלי, אשר התברר להיות HeLa. בדומה, קו "KB", שנחשב לצמח בעל פה, היה גם HeLa. אלה החוקרים השגיאות הללו שנכשלו במשך שנים עד וולטר נלסון-Rees ותאים אחרים תיעדו באופן שיטתי את דפוסי הזיהום.

פריצות רפואיות גדולות ניתן ל-HeLa Cells

תאי הלה היו אינסטרומנטליים באינספור התפתחויות.למטה הם חלק מהתרומות המשמעותיות ביותר.

פיתוח חיסון פוליטי

בתחילת שנות החמישים, ג'ונאס סלק היה צריך דרך לבחון את החיסון הפוליו שלו בבטחה וביעילות.תאים HeLa סיפקו מערכת מדרגת לגדל את נגיף הפוליו בכמויות גדולות ולדיד את יעילות החיסון.שימוש בתאי HeLa, החוקרים הצליחו לאשר כי נוגדנים הוירוס ההרוג-וירוס גרמו להגנתם ללא גרימת מחלה.

המאמץ בחיסון הפוליו היה המבחן הגדול הראשון של תאי הלה בהקשר קליני.מיליוני תאי הלה גדלו בבקבוקי רולר, הקצירים ונדבקו בפוליווירוס כדי לייצר את האנטיגנים הנגיאליים הדרושים לניסויים בחיסונים.ללא קו תא אנושי אמין, בדיקת הבטיחות והיעילות הייתה זקוקה לשימוש בקופים חיים, שהיו יקרים ובעלים להטרידים אתיים שאפשרו לתאי מעבדה קצרים לניסויים קצרי-פרקים.

מחקר סרטן וכימותרפיה

תאי הלה אפשרו למדענים לבחון כיצד תאים סרטניים מתחלקים, מגיבים לסמים ולפתח התנגדות.השורה התאית שימשה לבדיקת תרופות הכימותרפיה הראשונות ולהבין כיצד קרינה משפיעה על תאים ממאירים.חוקרים גילו כי תאי הלה מבטאים רמות גבוהות של ה-C Oncogene ושיש להם גן מדכא גידולים מחוסנים מחוספס של 53 - הן תכונות נפוצות בסרטן אנושי רבים.זה הפך את זה לדגם לחקר גידולים וסרטן פוטנציאלי לתרכובות, וסרטן סרטן, עדיין בשימוש כיום, לתאים סרטניים.

תאי הילה היו גם חיוניים להבנת האופן שבו סוכני סכימאופטאוטית הורגים תאים מחולקים בשנות ה-60 וה-70, חוקרים במכון הלאומי לסרטן השתמשו בהלה כדי להציג מאות תרכובות, לזהות את אלה ששיבושים שכפול דנ"א או היווצרות מיטוטית של ספין. תרופות רבות אשר יצאו ממסכים אלה, כגון cisplatin ו pacliel, נשארים אבני דרך של טיפול תרופתי כיום, כמו גם תכונות נוגדות סרטן.

וירואולוגיה ומחלות זיהומיות

תאים HeLa שימשו כדי לחקור את מחזור החיים של וירוסים רבים, כולל HIV, הרפס פשוטקס, חצבת, ו- Ebola. הם היו מכריעים בפיתוח חיסון הפפילומה האנושי (HPV) כי תאים HeLa מכילים עותקים מרובים של DNA HPV, ומאפשרים למדענים להבין כיצד הנגיף גורם לסרטן צוואר הרחם. במהלך מגפת COVID-19, תאים אלה שימשו כדי ללמוד SARS-V-2 ומנגנוני כניסה מהירים כגון תרופות ויראליות.

תאי HeLa מביעים את קולטן ACE2 ואת TMPRSS2 protease כי SARS-CoV-2 משתמש להיכנס לתאי אדם.זה גרם להם להתאים ללימוד מעכבי כניסה ויראליים ורישום ההקרנה. בחודשים הראשונים של המגיפה, כאשר כל יום נחשב, תאים HeLa סיפק פלטפורמה אמינה שלא דרשה תשתית ביו-בטוחה מיוחדת מעבר לסטנדרטים.

גנטיקה וצ'ירומוממים

תאי הילה עזרו לקבוע את מספר הכרומוזומים האנושיים כ-46, תוך תיקון האמונה הקודמת כי זה היה 48.הם שימשו במיפוי גנים מוקדם ובמחקרים של רגולציה ביטוי גנים.הגנום של הלה רצף בשנת 2013 ופורסם ללא הסכמת משפחת הנרייטה ללס, והציתו דיונים אתיים אתיים מחודשים (שלא נסקורים להלן).

בנוסף לקביעת ספירת הכרומוזום הנכונה, תאי הלה היו אינסטרומנטליים במיפוי המיקום של גנים בודדים. בשנות ה-70, טכניקות ההיברידיות תאיים הסומטיות באמצעות HeLa אפשרו לחוקרים להקצות גנים לכרומוזומים ספציפיים על ידי תאי ה-HeLa עם תאים עכברים ועוקבים שכרומוזומים אנושיים נשמרו. גישה זו הובילה ליצירת מפות הגן האנושיות הראשונות לאחר מכן, הריצוף של הגנום ה-La חשף כמה צורות סרטן צוואר הרחם, וצורות האחוריות של תאים של תאים של תאים.

מחקר החלל

תאי הילה אפילו נסעו לחלל. בשנות ה-60, הם נשלחו ללווינים של נאס"א כדי לחקור את ההשפעות של אפס כוח הכבידה על תאים אנושיים.מאוחר יותר לאחרונה, תאי הלה שימשו בתחנת החלל הבינלאומית כדי לחקור כיצד ההשפעות המיקרוגרטיביות והקרינה הקוסמית של ההזדקנות התאית וההתקדמות לסרטן.

ניסויים בחלל מוקדם הראו כי תאי הילה במיקרו-גרביטציה חילקו לאט יותר ויצרו אגצר תלת-ממדי שמחקה מבנים דמויי רקמות.ממצאים אלה העלו שאלות בסיסיות לגבי האופן שבו היעדר כוח הכבידה משנה את אותות התא ואת ביטוי הגנים.הניסויים המודרניים בונים על העבודה הזו על ידי שימוש בתאי הלה כדי לבחון את יעילותם של חומרי מגן קרינה ולחקר מנגנוני תיקון דנ"א תחת הלחץ הייחודי של מסעות.

הכישלונות המוסריים שינו את הביואתיקה המודרנית

הסיפור של תאי הילה אינו רק ניצחון מדעי; הוא גם סיפור מזהיר על ניצול וחוסר הסכמה במחקר רפואי. הנרייטה לאבס מעולם לא נאמר כי התאים שלה יילקחו או ישמשו למחקר.היא ובני משפחתה לא קיבלו פיצוי, ובמשך עשרות שנים, משפחת ההיעדרות נשמרה בחושך על השימוש העולמי בתאי הנרייטה.

חוסר הסכמה מגובשת

בשנת 1951 לא היו חוקים המחייבים הסכמה מושכלת לתרומת רקמות.רופאים אספו באופן שגרתי דגימות מחולים, במיוחד חולים מיעוט, ללא רשות, המקרה של הנרייטה לאס הפך לסמל של הגזענות המערכתית וההתעלמות מאוטונומיה סבלנית שאפיינה הרבה מרפואת המאה ה-20.משפחתה למדה על קו התא של הלה רק בשנות ה-70, יותר משני עשורים לאחר מותה, כאשר עיתונאית בשם זה חסר תקדים של עשרות שנים של שקיפות, ללא שקיפות מסחרית.

ההקשר של שנות החמישים חשוב: בית החולים ג'ונס הופקינס שימש אוכלוסייה שחורה ועניים בבולטימור, ורבים מהחולים קיבלו טיפול חופשי בתמורה לאפשר לתלמידים רפואיים להתבונן במקרים שלהם.ההסכמה תועדה רק לעתים רחוקות, והתפיסה של רקמת "דוהדוננס" לא הייתה קיימת במובן המשפטי. הנרייטה לא הייתה אחת מאלפי מטופלים שרקמותיהם נאספו ללא ידיעתם.

פרסום ה-HeLa Genome ללא הסכמה

בשנת 2013, מדענים פרסמו את רצף הגנום המלא של קו תאי הלה ללא ייעוץ ממשפחת ה-Abn.המידע יכול לחשוף מידע גנטי לא רק על הנרייטה אלא גם על צאצאיה החיים, לאחר שמחוץ לציבור, המכון הלאומי לבריאות (NIH) תיווך הסכם עם משפחת חוסר שליטה בגישה לגנום, עם שני בני משפחה להצטרף לדירקטוריון ייעוץ.

פרסום הגנום של 2013 היה נקודת מפנה כיצד הקהילה המדעית חושבת על פרטיות גנטית.בניגוד לדגימות הרקמות המקוריות שנלקחו בשנת 1951, ניתן להשתמש בנתונים הגנומיים כדי להסיק תכונות, סיכונים למחלות, ומערכות יחסים משפחתיות של אנשים חיים.משפחת ה-Abnbs, שכבר סבלו עשרות שנים של הדרה, גילה על פרסום כתבים.ההסכם NIH, בעוד שבלתי מושלם, תקדים עבור משפחות מעורבות וקהילות במשטר של גנטיקה, אשר לא היו צריכים גם נתונים ברורים על גבי שיטות חדשות.

פיצויים ובעלות

למרות מיליארדי דולרים בפעילות מסחרית המיוצרת על ידי תאי הילה, משפחת ה-Abs מעולם לא קיבלה פיצוי כספי ישיר.תאים HeLa נמכרים על ידי חברות אספקה ביולוגית ומשמשים במוצרים מפטנטים.השאלה האם אנשים צריכים לחלוק את הרווחים ממחקר על הרקמות הנתרמו שלהם נותרה ללא פתורות.הסיפור של HeLa דחק בוויכוחים מתמשכים על זכויות רכוש בגוף האדם והמוסר של מומחים משפטיים מסוימים עלולים להיות מודאגים מהרווחים של המשפחה.

כמה מקרים של בית משפט נגעו בשאלות אלה.ב.ב.פל:0 ריג'נט של אוניברסיטת קליפורניה ליברל 1 (1990), בית המשפט העליון של קליפורניה קבע כי חולים אינם שומרים על זכויות רכוש בתאים מוסרים מגופם, אך יש להם הזכות להיות מעודכן לגבי הפוטנציאל המסחרי של רקמותיהם.

שינויים בחוק ובמדיניות

העוולות שנגרמו על ידי הנרייטה לאקס ומשפחתה עזרו להניע את הפיתוח של סטנדרטים אתיים מודרניים.

• (ב) הכלל המשותף (1981)FLT: דורש ועדת ביקורת מוסדית לבחון מחקרים הקשורים לנושאים אנושיים ומנדטים הסכמה מושכלת.
• חוק ביטוח הבריאות וחשבונאות (HIPAA, 1996)FIRLT:1: Protects החולה רפואי ופרטיות.
• הסכם השימוש בנתונים של ה-NIHהה גנומה (2013): הקמת מסגרת לגישה לנתונים גנטיים של תאי הלה עם פיקוח משפחתי.
• דרישות הסכמה מבוססות ל-Bspecimens (2018: 2018: תיקון הכלל המשותף) ,Edph 1: הוספת הגנה על biospecimensable ודורש הסכמה רחבה לשימוש במחקר עתידי.

מדיניות זו שינתה את האופן שבו מוסדות המחקר מטפלים ברקמות אנושיות, אך הפערים נשארים.לדוגמה, דגימות רבות שנאספו לפני הכללים החדשים עדיין בשימוש ללא הסכמה מפורשת מצד תורמים.בנוסף, העלייה של בדיקות גנטיות ישירות אל-מרניות ובנקאים ביו-בנקים בקנה מידה גדול הציגו אתגרים חדשים של פרטיות.המקרה של הלה נשאר נקודת התייחסות לוויכוחים אלה, מזכירות קובעי מדיניות כי מסגרות אתיות חייבות להתפתח כהתקדמות טכנולוגית.

המורשת האחרונה של הנרייטה נעדרת

תרומתו של הנרייטה לאס מוכרת כעת, וסיפורה מסופר בספרים, תיעודיים וסרט בכיכובו של אופרה ווינפרי (The Henryetta Missings Foundation), שהוקמה על ידי רבקה סקלאוט (מחבר הספר:0) חיי האלמוות של הנרייטה ל-Anerta MissingsFLT:1), מספק מלגה וסיוע רפואי לצאצאיו של הנריטה ועוד של מחקרים רפואיים שלא קיבלו הסכמה נכונה.

בשנת 2021, ארגון הבריאות העולמי העניק פרס מיוחד ל-Herisetta Abs על תרומתה למדע. Johns הופקינס Medicine התנצל בפומבי על היעדר הסכמה ותחייב להמשיך את המעורבות הקהילתית והחינוך.משפחת ה-Abs לקחה על עצמה תפקיד כעו"מ לזכויות החולה ופרטיות הגנטית.

כמה פסלים וזיכרון הוקמו לכבודו של הנרייטה בלאס, כולל ברונזה במוסד המלכותי בלונדון וסימן היסטורי בבית ילדותה ברוג'וקי, וירג'יניה, המחווה הגופנית הזו מבטיחה ששמו לא רק כאותט מדעי אלא כאדם שחייו ומותו נושאים משמעות מוסרית עמוקה.

ההשפעה המדעית שהולכת היום

תאי HeLa עדיין אחד הקווים הנפוצים ביותר במחקר ביו-רפואי.יותר מ-110,000 מאמרים מדעיים פורסמו באמצעות תאי הלה.הם שימשו לפיתוח חיסונים עבור HPV ו- COVID-19, כדי ללמוד את ההשפעות של רעלנים, לחקור את הסינescence התאי, ולמודל מחלות נדירות.הקו התא נשאר כלי יסוד בתחומים החל מביולוגיה לסרטן ועד נוירוביולוגיה.

יתר על כן, השיעורים האתיים של הנרייטה לאקס השפיעו על התפתחותן של שיטות ביו-בנקינג, מדיניות שיתוף נתונים גנומית ויוזמות מעורבות קהילתית במחקר. חוקרים מכירים כעת כי הסכמה מושכלת היא תהליך מתמשך, לא חתימה אחת, וכי לאנשים ולמשפחותיהם יש נתח כיצד החומרים הביולוגיים שלהם משמשים.

תאי הילה הפכו גם כלי הוראה סטנדרטי בביולוגיה וחינוך רפואי.סטודנטים בקורסים בביולוגיה התאית ברחבי העולם לומדים לתרבות ולטפל בתאי הלה כחלק מהאימון שלהם.הכולה הזאת פירושה שכל דור חדש של מדענים פוגש את סיפורו של הנרייטה לאס, לעתים קרובות בפעם הראשונה, בהקשר של טכניקות מעבדה למידה.זה יוצר הזדמנות לדון הן במדע והן את האתיקה יחד, כיצד חוקרים עתידיים חושבים על תחומי האחריות שלהם.

כבוד השם שלה

במשך שנים רבות, שמה האמיתי היה לא ידוע לציבור; היא נקראה רק "הלה" היום, שמה המלא מוכר בספרי לימוד, מוזיאונים, כבוד מדעי.פרסים אחדים הוקמו בשם שלה, כולל המכון הלאומי לבריאות הנרייטה נעדר פרס על הון בריאות ומחקר אתי.

בשנת 2020, אוניברסיטת בריסטול הודיעה על הקמת תוכנית הלימודים לתואר שני הנרייטה, תמיכה מלומדים מרקעים מוצגים במחקר ביו-רפואי. באותה שנה, בית ספר ציבורי במרילנד היה שם הנרייטה נעדר בית הספר היסודי - מעשה קטן אך משמעותי המבטיח את שמה הוא דבר על ידי סטודנטים בכל יום.

חיפוש קדימה: שיעורים לעתיד המחקר הביו-רפואי

סיפורו של הנרייטה לאס הוא תזכורת עוצמתית לכך שהתקדמות מדעית חייבת להיות יד ביד עם אחריות אתית.כפי שהמחקר עובר לעידן של רפואה אישית, עריכת גנים ואינטליגנציה מלאכותית, עקרונות ההסכמה, ההוגנות והשקיפות חשובים יותר מאי פעם.

החוקרים נדרשים לקבל הסכמה מושכלת לפני איסוף דגימות רקמות, כדי לזהות נתונים במידת האפשר, ולעסוק בקהילות בעיצוב מחקר וממשל. המקרה של הלה מדגיש גם את הצורך במגוון במחקר: תאי הנרייטה לא היו ייחודיים חלקית בשל המורשת האמריקנית האפריקאית שלה, אך אוכלוסיות מיעוט היו מיוצגות ומנוצלחות במחקר.

טכנולוגיות חדשות כמו אוברדיואידים ותאים צמחיים בעלי ערך רב יותר יוצרות אפילו מודלים חזקים יותר של ביולוגיה אנושית, אבל הן גם מעלה שאלות אתיות חדשות על בעלות, פרטיות והסכמה. המקרה של הלה מספק תבנית למחשבה דרך נושאים אלה: זה מלמד כי האנשים שרקמותיהם מאפשרות מחקר ראוי להכרה, כבוד וקול באופן שבו התרומות שלהם משמשות.

לבסוף, הסיפור של הילה מדגיש את התרומות הענקיות והסמוכות של אנשים שתורמים את הרקמות, התאים וההנתונים למדע.התורמים האלה מאפשרים פריצות דרך שמרוויחות את כל האנושות.ההכרה בתרומתם – באמצעות הכרה, הגנת הפרטיות, והיכן המתאים, שיתוף התועלת – היא חובה אתית בסיסית.

תאי הנרייטה לאס שינו את המחקר הרפואי, הצילו אינספור חיים, ואילצו את הדעת עם הממדים המוסריים של המדע.השם שלה תמיד יהיה קשור עם ההבטחה והמחלה של השימוש בגוף האדם כמשאב לתגליות.ההמורשת שלה מאתגרת אותנו להמשיך בידע עם ענווה, כבוד וצדק.

ככל שהמחקר ממשיך להאיץ, הסיפור של הנרייטה לאקס עומד כנקודת התייחסות קבועה – תזכורת לכך שכל תא בכל מנה יש סיפור אנושי מאחוריה. מדענים, אתיקה וקובעי מדיניות שלוקחים את הסיפור הזה ללב יהיה מצויד יותר לבנות עתיד שבו התקדמות רפואית וכבוד אנושי מתקדמים יחד.

(ב) "התאים של הנרייטה לאוס שינו את העולם, אבל הסיפור שלה שינה את האופן שבו אנו חושבים על האתיקה במדע." ~ רבקה סקלווט, "החיים האלמוות של הנרייטה לאסלאב" 3