Κύτταρα από έμβρυο του '60 στα εμβόλια!

Όσο ο θρύλος για την αθανασίας του Φλάμελ εξαπλώθηκε, τόσο πολλοί άρχισαν να λένε ότι τον είδαν. Ακόμα και ο Ισαάκ Νιούτον, που θεωρείται ως ένα από τα πιο λαμπρά μυαλά που έζησε ποτέ, πίστευε τις ιστορίες για τον Φλάμελ. Πήρε το βιβλίο πολύ στα σοβαρά και αφιέρωσε μεγάλο μέρος της επαγγελματικής του σταδιοδρομίας στη μελέτη του περιεχομένου του.

Δυστυχώς, τίποτα από αυτά δεν ήταν αλήθεια. Ο πραγματικός Φλάμελ δεν ήταν αλχημιστής - είχε εργαστεί ως γραμματέας και πέθανε το 1418 στην αξιοσέβαστη ηλικία των 88 ετών. Το βιβλίο είχε γραφτεί από κάποιον άλλο.

Η αναζήτηση της αθανασίας είναι αυτή που απασχολεί το αφιέρωμα του BBC. Αυτή η ιστορία ξεκίνησε το 1961, αυτή τη φορά σε ένα σύγχρονο εργαστήριο στη Φιλαδέλφεια.

Για δεκαετίες, οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα περίπου 37,2 τρισ. κύτταρα που απαρτίζουν το σώμα μας, θα συνεχίσουν να διαιρούνται - και έτσι να ανανεώνονται - για πάντα, αρκεί να είχαν την ευκαιρία να το κάνουν.

Στη συνέχεια, ένας νεαρός Αμερικανός επιστήμονας, ο Λέοναρντ Χέιφλικ, έκανε μια ανακάλυψη που συγκλόνισε τον κόσμο. Απέδειξε ότι τα συνηθισμένα ανθρώπινα κύτταρα μπορούν να διαιρεθούν μόνο μεταξύ 40 και 60 φορές, πριν υποστούν έναν βίαιο, προκαθορισμένο θάνατο. Τα γηρατειά έρχονται επειδή κάθε φορά που δημιουργούνται νέα κύτταρα είναι πιο γερασμένα από τα παλιά. Είναι σαν τη φωτοτυπίας της φωτοτυπίας, το αντίγραφο είναι χειρότερο από το πρωτότυπο.

Αυτή η βίαιη διακοπή της ζωής τους, γνωστή ως «το όριο του Χέιφλικ» (Hayflick limit) και έχει δύο σημαντικές συνέπειες.

Πρώτον, η διάρκεια της ζωής μας μπορεί να μην περιορίζεται μόνο  από τον τρόπο με τον οποίο ζούμε τη ζωή μας – την διατροφή μας κ.ο.κ. Είναι πιθανό να υπάρχουν γενετικά όρια στο πόσο είναι δυνατό να φτάσετε σε ηλικία. Στην πραγματικότητα, αν πολλαπλασιάσετε τον αριθμό των κυττάρων στο ανθρώπινο σώμα με τον μέσο χρόνο που απαιτείται για να φτάσουν τα κύτταρα στο όριο Χέιφλικ, φτάνουμε στα 120 χρόνια. Το μακροβιότερος άνθρωπος που έχει καταγραφεί ποτέ ήταν η Τζην Κάλμεντ που το 1997 πέθανε μετά από 122 χρόνια και 164 ημέρες ζωής- εξαιρετικά κοντά στο όριο Χέιφλικ. 

Δεύτερον, είναι δύσκολο να βρεθούν κύτταρα που οι επιστήμονες μπορούν να αναπτύξουν στο εργαστήριο – που είναι ένα βασικό βήμα για την παραγωγή πολλών φαρμάκων και εμβολίων. Επειδή τα κύτταρα είναι θνητά μεμονωμένα, εάν κάποιος τα αναπαράγει στο δισκάκι του εργαστηρίου, αργά ή γρήγορα θα σταματήσουν να διαιρούνται και θα πεθάνουν.

Ωστόσο υπάρχουν κύτταρα που βοήθησαν να ξεπεραστεί αυτό το εμπόδιο και αυτή είναι η ιστορία τους και η αμφιλεγόμενη προέλευσή τους, από μια κλινική στη Σουηδία. Γιατί αυτά τα κύτταρα είναι τόσο ξεχωριστά; Και πώς δικαιολογείται η συνεχής χρήση τους, αν λάβουμε υπόψη τον τρόπο που αποκτήθηκαν, χωρίς τη συγκατάθεση το   γιατί πώς μπορούμε να δικαιολογήσουμε τη συνεχή χρήση τους με τον τρόπο που αποκτήθηκαν;

Πριν από την ανακάλυψη που έκανε ο Χέιφλικ για τη θνησιμότητα των κυττάρων, οι επιστήμονες είχαν ξεπεράσει το όριο διαίρεσης, συμπληρώνοντας συνεχώς τις προμήθειες των κυττάρων τους με καινούργια από ζώα ή χρησιμοποιώντας καρκινικά κύτταρα – γιατί ο καρκίνος δεν λειτουργεί με τους ίδιους κανόνες όπως ένας υγιής ιστός και συνεχίζει να αυξάνεται επ ’αόριστον. Αλλά οι επιστήμονες χρειάζονταν επειγόντως να βρουν έναν άλλο τρόπο.

Στη δεκαετία του 1960, το εμβόλιο κατά της πολιομυελίτιδας που χρησιμοποιήθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες δημιούργησε τεράστια προβλήματα.

Ορισμένα εμβόλια παράγονται με την ανάπτυξη ιογενών σωματιδίων στα κύτταρα που στη συνέχεια θανατώνονται ή αποδυναμώνονται, ώστε να μην μπορούν να προκαλέσουν την ασθένεια. Αυτά τα αδρανοποιημένα σωματίδια γίνονται το ενεργό συστατικό – δηλαδή το μέρος που διδάσκει στο ανοσοποιητικό μας σύστημα τι πρέπει να προσέχει και να παράγει αντισώματα.

Για δεκαετίες, το εμβόλιο κατά της πολιομυελίτιδας γινόταν με κύτταρα που είχαν ληφθεί από τα νεφρά πιθήκου, μερικά από τα οποία – όπως ανακαλύφθηκε αργότερα - μολύνθηκαν από έναν ιό, τον  SV40, που έχει αποδειχθεί στο εργαστήριο ότι είναι καρκινογόνος. Αν και σήμερα τα εμβόλια φιλτράρονται εκτενώς και δεν περιέχουν υλικό από τα κύτταρα στα οποία έχουν μεγαλώσει, μεταξύ του 1955 και του 1963, λόγω ανθρώπινου λάθους, εκτιμάται ότι μολύνθηκαν μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες έως και 30 εκατομμύρια άνθρωποι.

Αυτό πιστεύεται ότι συνέβη επειδή τα κύτταρα αναπτύχθηκαν όντας φρέσκα - σε αντίθεση με τα κύτταρα που βρίσκονταν σε απόθεμα στο εργαστήριο- και το SV40 είναι μια κοινή μόλυνση στο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο είδος, τον μακάκο.

Το κατά πόσο η εισαγωγή του ιού είχε ιατρικές συνέπειες είναι ακόμη υπό αμφισβήτηση - όπως και η πιθανότητα ότι τώρα εξαπλώνεται σε άτομα που δεν εμβολιάστηκαν ποτέ. Στο εργαστήριο, ο ιός αυτός έχει αποδειχθεί ότι είναι καρκινογόνος και εξετάζεται μια πιθανή σχέση μεταξύ του ιού και διαφόρων τύπων καρκίνου (από τον καρκίνο του εγκεφάλου έως το λέμφωμα), αλλά δεν υπάρχουν ακόμη οριστικά στοιχεία.

Ωστόσο, ξαφνικά και λόγο αυτού του γεγονότος, έγινε σαφές ότι θα έπρεπε να αλλάξουν τα κύτταρα που χρησιμοποιούνταν μέχρι τότε. 

Στη συνέχεια, το 1962, ο Χέιφλικ έκανε μια άλλη ανακάλυψη. «Χωρίς αυτήν, εσείς και εγώ ίσως να μην ζούσαμε καν», λέει ο Στούαρτ Τζέι Ολσάνσκι, ειδικός στη βιοδημογραφία και τη γεροντολογία στο Πανεπιστήμιο του Ιλλινόις, Σικάγο.

Όλα ξεκίνησαν όταν μια ανώνυμη γυναίκα που ήταν τριών μηνών έγκυος είχε νόμιμη έκτρωση στη Σουηδία. Το έμβρυο δεν αποτεφρώθηκε, θάφτηκε ή πετάχτηκε - αντ ’αυτού τυλίχτηκε σε αποστειρωμένο πράσινο πανί και στάλθηκε στο Ινστιτούτο Καρολίνσκα στη βορειοδυτική Στοκχόλμη.

Εκείνη την εποχή, ο Χέιφλικ προμηθευόταν τα κύτταρα που χρησιμοποιούσε για την έρευνά του από αυτό το ίδρυμα. Στο εργαστήριό του στο Ινστιτούτο Γουίσταρ στη Φιλαδέλφεια, κατάφερε να αναπτύξει μέρος του ιστού σε διάφορα γυάλινα μπουκάλια στους 37C (98F). Πρόσθεσε ένα ένζυμο για να διασπάσει την πρωτεΐνη που ενώνει τα κύτταρα, καθώς και ένα διάλυμα που περιείχε τα θρεπτικά συστατικά που χρειάζονταν για να διαιρέσουν. Μετά από μερικές ημέρες, του έμεινε ένα απεριόριστο στρώμα κυττάρων.

Ένα από αυτά τα κύτταρα τελικά μετατράπηκε στην κυτταρική σειρά «WI-38», που σημαίνει το έμβρυο 38 του Ινστιτούτου Γουίσταρ. 

Τα επόμενα χρόνια, κατεψυγμένα φιαλίδια των κυττάρων μεταφέρθηκαν σε εκατοντάδες εργαστήρια σε όλο τον κόσμο. Το WI-38 είναι τώρα μία από τις παλαιότερες και πιο ευρέως διαθέσιμες κυτταρικές σειρές στον πλανήτη. Όπως έχει αναφέρει ο Χέιφλικ το 1984, το WI-38 είχε γίνει «ο πρώτος καλλιεργημένος φυσιολογικός πληθυσμός ανθρώπινων κυττάρων που έφτασε ποτέ σε ηλικία ψήφου» Σήμερα τα κύτταρα χρησιμοποιούνται συνήθως για την παρασκευή εμβολίων κατά της πολιομυελίτιδας, της ιλαράς, της παρωτίτιδας, της ερυθράς, της ανεμοβλογιάς, του έρπητα ζωστήρα, του αδενοϊού, της λύσσας και της ηπατίτιδας Α.

Τα έμβρυα πιστεύεται ότι είναι η «καθαρότερη» πηγή κυττάρων, καθώς είναι λιγότερο πιθανό να έχουν ιούς από τον έξω κόσμο που θα μπορούσαν να μολύνουν τα εμβόλια ή να συγχέουν τα αποτελέσματα των πειραμάτων (όπως συνέβη με τα κύτταρα των πιθήκων).

Γιατί τα κύτταρα αυτά είναι τόσο ξεχωριστά; Και πώς μπορούμε να δικαιολογήσουμε τη συνεχή χρήση τους;

Μόλις ο Χέιφλικ ανακάλυψε την θνησιμότητα των κύτταρα, συνειδητοποίησε ότι αν αφαιρέσεις λίγα κάθε φορά που διαιρούνται και τα παγώσεις, από μια πηγή μπορούμε θεωρητικά να έχουμε  περίπου 10.000.000.000.000.000.000.000 κύτταρα συνολικά.

Και παρόλο που τα κύτταρα WI-38 είναι θνητά, επειδή τα κύτταρα χωρίστηκαν σχετικά λίγες φορές όταν συλλέχθηκαν, μπορούν να αναπτυχθούν για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα προτού φτάσουν στο όριο του Χέιφλικ (της θνησιμότητας δηλαδή). Τα περισσότερα από τα κύτταρα WI-38 έχουν ακόμα διαθέσιμες 50 διαιρέσεις, η κάθε μία διαρκεί 24 ώρες για να ολοκληρωθεί, οπότε μπορούν να αναπτύσσονται συνεχώς για 50 ημέρες, προτού χρειαστούν οι επιστήμονες να ξεκινήσουν ξανά.

Ένας άλλος λόγος για τον οποίο το WI-38 έχει γίνει τόσο δημοφιλές (και χρησιμοποιείται παντού)  είναι ένα παράξενο αμερικανικό νομικό σύστημα που ίσχυε τη στιγμή της ανακάλυψής του: δεν ήταν δυνατό να γίνει κατοχύρωση με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ζωντανά όντα. Αυτό σημαίνει ότι η χρήση τους δεν περιορίστηκε ποτέ και οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο μπόρεσαν να τα μοιραστούν ελεύθερα με συναδέλφους τους.

Αν και υπάρχουν εκατοντάδες κυτταρικές σειρές διαθέσιμες στις Ηνωμένες Πολιτείες, το WI-38 αποτελεί την πλειονότητα των κυττάρων που χρησιμοποιούνται, μαζί με μόνο ένα ακόμα.

Τα κύτταρα «MRC-5», που πήραν το όνομά τους από τα αρχικά του Συμβουλίου Ιατρικής Έρευνας όπου συλλέχθηκαν. Αυτά προέρχονται από τους πνεύμονες ενός άλλου εμβρύου τριών μηνών. Αυτή τη φορά η άμβλωση έγινε στην Αγγλία το 1966 για «ψυχιατρικούς λόγους».

 Υπολογίζεται ότι λόγω των εμβολίων που έγιναν με το WI-38, έχουν αποφευχθεί πάνω από 4,5 δισ. μολύνσεις από αυτούς τους ιούς. Συνολικά, τα κύτταρα είναι πιθανό να έχουν σώσει 10,3 εκατομμύρια ζωές.

Κάποιες από αυτές τις ασθένειες, όπως η πολιομυελίτιδα, μπορεί να μην είναι θανατηφόρες, αλλά μπορούν να αφήσουν σοβαρές αναπηρίες και χρόνια προβλήματα υγείας.

Ο λόγος που η χρήση αυτών των κυττάρων είναι αμφιλεγόμενη είναι λόγω της διαμάχης για την προέλευσή τους.

Εκτός από το γεγονός ότι ορισμένοι άνθρωποι αισθάνονται άβολα από το γεγονός ότι προέκυψαν μετά από άμβλωση, η γυναίκα από την οποία προήλθε το έμβρυο, η οποία ονομάστηκε «κυρία X», δεν έδωσε ποτέ τη συγκατάθεσή της για τη χρήση τους. Στην πραγματικότητα, δεν το γνώριζε καν για πολλά χρόνια. Το έμαθε όταν ήρθε σε επαφή μαζί της ένα άτομο από το Ινστιτούτο ΚΙαρολίνσκα, που ήλπιζε να μπορέσει να συντάξει ένα πιο λεπτομερές ιατρικό ιστορικό για το έμβρυο και άρα και τα κύτταρα.

Κάτι ανάλογο είναι απίθανο να συμβεί ξανά σήμερα, επειδή υπάρχει νομικό πλαίσιο για τον ανθρώπινο ιστό στις Ηνωμένες Πολιτείες. Οποιοδήποτε υλικό συλλέγεται, υπόκειται στον Κοινό Κανόνα - ένα σύνολο δεοντολογικών προτύπων που θεσπίστηκαν το 1981, με τα οποία οι ερευνητές πρέπει να συμμορφωθούν προκειμένου να λάβουν ομοσπονδιακή χρηματοδότηση. Το κύριο μεταξύ αυτών είναι η απαίτηση για συναίνεση κατόπιν ενημέρωσης.

Ωστόσο, ο κανόνας δεν εφαρμόζεται αναδρομικά και υπάρχουν πολλά παραδείγματα ιστών που είχαν κλαπεί και εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα.

Το ζήτημα για πρώτη φορά γνωστοποιήθηκε στο κοινό από το βιβλίο του 2010, «Η αθάνατη ζωή της Ενριέτα Λακς», τη γυναίκα από την Αφρική που της πήγαν (χωρίς η ίδια να το γνωρίσει) κύτταρα από τον τραχηλικό της όγκο και έγιναν η γνωστή κυτταρική σειρά HeLa το 1951. Μέχρι στιγμής, τα κύτταρα αυτά έχουν συμβάλει σε περισσότερες από 70.000 μελέτες και οδήγησαν στην ανακάλυψη ότι η πλειονότητα των καρκίνων του τραχήλου της μήτρας προκαλείται από τον ιό HPV. Ωστόσο, ενώ οι απόγονοι της Λακς είναι γενικά περήφανοι για αυτά που έχουν πετύχει τα κύτταρά της, ορισμένοι ήταν επικριτικοί ότι άλλοι έχουν επωφεληθεί από αυτά τα κύτταρα και όχι η δική της οικογένεια. 

Αυτές οι ηθικές παραβάσεις έχουν γίνει ακόμη πιο προβληματικές με την έλευση των προσιτών γενετικών αλληλουχιών. Οι ανθρώπινες κυτταρικές σειρές περιέχουν ανθρώπινο DNA - και το WI-38 έχει κατά 50% το DNA της μητέρας του εμβρύου. Υπό αυτό το πρίσμα, η κυτταρική σειρά θεωρείται από ορισμένους ότι δυνητικά δημιουργεί κίνδυνο απορρήτου.

Η γενετική ακολουθία ενός ατόμου μπορεί να παρέχει πληροφορίες για τον κληρονομικό κίνδυνο ασθένειας, καταγωγής, νοημοσύνης και πιθανής διάρκειας ζωής. Στην πραγματικότητα, ακόμη και σε περιπτώσεις όπου επιτυγχάνεται συγκατάθεση, υπάρχει ακόμη κάποια συζήτηση σχετικά με την ηθική της χρήσης ανθρώπινου ιστού - επειδή το γενετικό υλικό είναι οικογενειακό από τη φύση του, και αυτή η απόφαση θα μπορούσε ενδεχομένως να επηρεάσει πολλούς άλλους συγγενείς εκτός από αυτόν που το παρείχε.