Опыты Хайфлика
Опыты Хайфлика
Еще в начале XX века нобелевскому лауреат у биологу Алексису Каррелю удалось выделить клетки человека из организма и культивировать их в стеклянных флаконах на питательной среде в течение 27 лет. Его опыты, вроде бы, свидетельствовали о том, что человеческие клетки потенциально бессмертны. Однако позже возникло подозрение, что с каждой новой порцией среды для культивирования во флаконы Карреля попадали новые, молодые клетки, и культура тем самым постоянно обновлялась за их счет.
Разобраться в этой запутанной ситуаций в начале 60-х годах решил профессор Стенфордского университета Леонард Хапфлик. Он выделил из легкого человеческого эмбриона клетки соединительной ткани — фибробласты. Точно так же, как Каррель, он поместил их в сосуды с питательной средой. На этот раз все предосторожности были тщательно соблюдены, и новые клетки попасть в сосуды не могли. Первое время дела шли успешно, и клетки прекрасно размножались в непривычных для них условиях «Для меня эти клетки все равно, что собственные дети», — говорил он интересовавшимся его опытами журналистам.
Однако, пройдя определеннее число делений, фибробласты прекращали свой дальнейший рост. Причем число этих делений зависело от возраста донора. Фибробласты зародыша человека проделывали около 50 делений. Подобные клетки новорожденного способны были разделиться уже всего 20–30 раз. Взятые от взрослых пожилых людей едва осиливали несколько клеточных циклов. В «разновозрастных» смесях более молодые клетки всегда жили дольше, чем их «пожилые» соседи. Следовательно, списать все различия на неодинаковость условий при культивировании не удавалось. В опытах на мышах было показано, что «старые» клетки, пересаженные в тело молодой особи, омолодиться не способны и через некоторое время гибнут.
Создалось впечатление, что в клетках человека и высших позвоночных тикает своеобразный хронометр, отсчитывающий ход нашей жизни. Пока завод не кончился, клетка способна к делению. Как только деления прекращаются, наступает так называемое репликативное старение (то есть связанное с неспособностью клеток делиться). Количество же делений наших клеток, в принципе, может быть практически таким же бесконечным, как и у одноклеточных амеб. В этом убеждают постоянно размножающиеся раковые клетки, у которых подобный хронометр, возможно, сломан или отсутствует вообще. Они регулярно и бодро делятся в лабораториях в течение десятков лет и феномен старения просто игнорируют. Показательный в этом плане случай — раковые клетки HeLa, которые были получены от африканки Генриетты Ламберт (Henrietta Lambert). Она скончалась в тридцатых годах XX века в США от раковой опухоли шейки матки. С тех пор вплоть до наших дней клетки HeLa успешно продолжают делиться в десятках биологических и медицинских институтов мира.
Другой яркий пример огромных возможностей клеток противостоять бегу времени демонстрируют генеративные клетки. В самом деле: все мы происходим из одной яйцеклетки, которая образовалась в теле матери. Наши родители, в свою очередь, тоже были когда-то одной клеткой. Таким образом, можно протянуть своеобразный «генеративный вектор» назад в прошлое на два с половиной миллиарда лет назад — практически до Протерозоя. Ведь и наши рыбообразные предки рождались из чьей-то икры.
Польский писатель фантаст Станислав Лем в «Звездных дневниках Ийона Тихого» так писал по поводу феномена бессмертия половых клеток: «Как известно, умираем мы, потому что стареем, то есть телесно расшатываемся из-за потери необходимой информации: клетки со временем забывают, что надо делать, чтобы не распасться. Природа постоянно снабжает такой информацией только генеративные, то бишь родительские клетки, потому что на остальные ей начхать».