死於癌症後,她的細胞得到永生,總重5000萬噸還上了太空,同時啟發了疫苗和複製羊的研究

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如果你突然得知一位因病去世了60多年的長輩其實還「活著」,並且在全世界的實驗室裡被研究,至今繁殖了18000代,總重量達到5000萬噸,你會作何感想?

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一位黑人婦女67年前患上宮頸癌去世,她的癌細胞卻流傳了下來用做科學研究。而她的家人與子孫在她死後20年,才知道舉世聞名的海拉細胞原來是自己的「親戚」。

海拉細胞的誕生

癌細胞一旦在體內找到了合適的落點「定居」下來,災難就降臨了。它憑藉頑強的生存能力和無限繁殖的特點在身體各個部位擴散蔓延和製造傷害。

雖然在生物體內威風凜凜,幾乎無懈可擊。但如果把它取出體外培養基中培養,它又變成孱弱的「懦夫」,通常不出兩天就死亡。因此以前很難對癌細胞進行深入具體的科學研究,人類也只得任由癌細胞百般折磨而無計可施。

直到海拉細胞的出現,人類才打破了對癌細胞固有的厭惡與恐懼。這種在體外也能無限繁殖的永生癌細胞,偶然間開創了生物學科新領域的研究。

它是人類與腫瘤這場世紀大戰中我方的俘虜,成為助力科學研究的功臣,但同時也引發了不少倫理爭論。

在當今時代,醫生暗自取用癌症病人的細胞是違規的,指不定又得進一步激化醫病關係。但在上世紀50年代的美國,收集病人的細胞是合法的,而且沒有徵求病人及家屬同意的習慣。也多虧了喬治‧蓋醫生一次擅自主張地將病人的奇特癌細胞留了下來,才有如今研究價值巨大的海拉細胞。

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蓋一直苦心試圖在實驗室中培養人體細胞,但就連頑強的普通癌細胞也無法試驗成功。直到一位非裔美國菸草農婦女——海莉耶塔‧拉克斯(Henrietta Lacks)住進了他所在的醫院,成為他的病人。

懷著第五個孩子的拉克斯陰道流血異常,疼痛難熬。世代都是菸草農出身,家境貧窮的她並沒有閒錢和時間到醫院就診。後來瞭解到約翰霍普金斯醫院可以免費為貧困的非裔美國人治病,才動身前往。但幸運之神沒有降臨到這位悲慘的婦人身上,檢驗發現拉克斯已經是宮頸癌晚期。

宮頸癌主要是由於人類乳突病毒(HPV)長期慢性感染子宮頸上皮細胞,細胞癌化導致的癌症。另外,抽菸、常用避孕藥、多重性伴侶、不安全性行為等也是誘發宮頸癌的危險因子。

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拉克斯從入院檢驗之時就受到了蓋的高度關注。因為她的腫瘤形態與一般的宮頸癌腫瘤有著很顯著的差異。通常宮頸癌腫瘤呈現像菜花一樣不平整的形貌。但拉克斯的腫瘤卻像個紫色的葡萄一樣光滑,稍微一碰就會出血。而令人奇怪的是,在三個月前,她才帶著這個「紫葡萄」完成了分娩。

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和大部分罹患宮頸癌的病人一樣,拉克斯也接受了放射治療。放射治療是利用高能波照射腫瘤來殺死癌細胞。這種方法能維持人體其他器官組織的基本形態和機能,而且在癌症早期具有高達90% 的治癒率。

裝滿放射性鐳的試管被插入拉克斯的子宮頸,並縫合了起來。儘管對拉克斯採取了一系列拯救措施,但還是抵不住癌細胞的侵略與擴散。這個可憐的婦女最終難逃癌症的魔爪,去世了。

但她又不算真正意義上的死亡,因為在她不知情的情況下,她的活體細胞被悄悄保留了下來。出於醫學研究者的本能,蓋禁不住對這種奇特癌細胞產生了強烈的好奇心。於是在拉克斯鐳射放療手術的過程中,他除了完成手術,還多做了一件事。

他取了一些癌細胞組織,帶到自己的實驗室進行培養。他猜想這一次,長期處於瓶頸的體外細胞培養實驗也許可以取得突破性進展。

果不其然,拉克斯的癌細胞沒有讓他失望。在培養的第二天,它們就出現了生長的跡象。隨後,細胞以驚人的速度繁殖生長,每24小時數量就增加一倍。研究癌細胞培養30多年來一直無法攻克的難關終於守得雲開見月明。

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實驗室中的明星

但沒過多久,讓科學家們欣喜若狂的海拉細胞徹底吞噬了拉克斯的生命。而全世界的觀眾,包括拉克斯和她的家人在內,都不知道海拉細胞原來就取自這位悲慘的黑人菸農婦女身上的癌細胞。

死於癌症後,她的細胞得到永生,總重5000萬噸還上了太空,同時啟發了疫苗和複製羊的研究欣喜過後科學家們驚異於海拉細胞奇特的性質,爭相投入研究。而由於海拉細胞繁殖和生存能力極強,它的子代很快被瓜分到世界各地的實驗室中。截至目前,全世界已經有超過14萬篇論文以海拉細胞為研究材料(Web of Science資料庫檢索結果)。

海拉細胞風靡全球科學界,引來無數人的關注與聚焦。但直到拉克斯死後20年,科學家找到她的後代希望抽取他們的少量血液用作實驗,被蒙在鼓裡的拉克斯後代才醒悟當年昏暗的手術室裡發生的一切。他們起初是對當時醫生醫德缺乏和擅自主張行為的氣憤、惱怒,而後也只能無奈接受。實際上當時拉克斯本人也對此毫不知情。

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和其它癌細胞一樣,海拉細胞也是由正常細胞癌變得來,具有錯誤填充的基因組。正常人體細胞中含有46條染色體,而經過突變的癌細胞染色體數目多達76~80條。這是因為基因組中出現未檢測到的細胞分裂時發生錯誤累積。它們異於常態細胞地表現為增殖速度激增,同時在人體內逃避了細胞凋亡。

但海拉細胞的增殖速度還要比普通的癌細胞更快。

錯誤是一種很奇妙的東西,擾亂了正常秩序,卻成為癌細胞賴以生存的憑藉。染色體分離錯誤直接造成的數目異常是突變癌細胞的誘因

海拉細胞不淪為普通細胞,在體外的培養環境中也絲毫不影響它的繁殖與生長。這都得歸功於它過度活化的端粒酶。普通細胞在每次增殖後端粒的長度會有所損失。通常增殖約50次後細胞端粒無法繼續使用,達到海佛烈克極限,細胞隨即進入程序性死亡。而海拉細胞突變出了一個超能力:它的端粒不會因增殖而減短。因此它能夠無限制地增殖生長,實現人類羨慕的「永生」。

端粒酶:一種以自身RNA作為DNA複製模版,合成DNA序列的逆轉錄酶。

在人類對癌細胞的漫漫探索之路上,海拉細胞作為第一個實現在體外永生培育成功的人源細胞,可謂功不可沒。打探清楚癌細胞的生長機理之後,接下來人類扭轉局勢,反而利用起海拉細胞的優勢來深入研究其它病症。

在拉克斯去世的那個冬天,美國就爆發了一場駭人聽聞的小兒麻痺症疫情。

而海拉細胞讓當時的科學家看到了一線希望。他們用誘發小兒麻痺症的脊髓灰質炎病毒感染海拉細胞。驚喜的是,病毒在海拉細胞中極易存活,而且在培養基中培育更便於研究觀察。他們進而觀測感染後細胞的形態變化,從中找到突破口,研發了小兒麻痺症疫苗。

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迄今為止,小兒麻痺症疫苗已經預防了超過65萬起死亡案例,還降低了1300人患上終身麻痺的風險。

由於海拉細胞生命力十分頑強,科學家們大膽地在它身上開展了許多已有構想的實驗。1954年科學家發明了一種分離單一細胞的方法,而後成功複製海拉細胞。這是人類第一次實現細胞複製。

之後震驚全世界的著名複製「桃莉羊」也是以此為基礎完成的。

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1956年,在人類還沒有踏足太空的時候,海拉細胞就先人一步搭上前蘇聯的衛星暢遊宇宙了。當然,它們可不是單純地去逛逛,而是肩負著生物科學研究的艱巨任務。後來科學家發現,海拉細胞在太空中的繁殖速度更快。也許地球已經不能滿足海拉細胞的生活,太空才是它的歸屬吧。

結核病、基因混合、HPV 疫苗、原子彈爆炸對人體影響等研究過程中,也都能看見海拉細胞的蹤影,而且還有著舉足輕重的地位。

巨大的科研價值也推動著它往商業化的方向發展。美國就有一家專門出售海拉細胞的公司,周產量多達6 萬億個細胞,每瓶售價達到約250 美元。

而豐厚的利潤卻與拉克斯的後代一點關係都沒有,他們依舊忍受著貧困。

拉克斯已經逝去,而她的細胞卻遍及世界各地。實驗室裡將她的細胞群最大限度地加以研究利用。人類生物學的不斷發展,有這位悲慘的黑人菸農婦女的一份功勞。雖然她到死的那一天都不知道,也想不到致使自己死亡的細胞會有這麼大的效用。而她的後代則面臨著家族細胞基因被暴露的隱私泄露問題。

海拉細胞使人類科學受益半個多世紀,得到了許多歌頌與讚美。

人們卻很容易遺忘這是海莉耶塔‧拉克斯用生命代價換來的成果。

有的人死了,但她真的還活著,而且是永生。

本文授權轉載自網易科技

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