HeLa細胞の仕組み

HeLa 細胞は非常に丈夫なので、医学研究に非常に役立ちます。 iStock写真/Thinkstock

HeLa細胞について聞いたことがありますか? 60 年以上前から存在していますが、医学研究者でない限り、おそらく最近まで、あるいはまったくその名前を目にしたことはなかったでしょう。過去 10 年ほどの間に、それらについて数え切れないほどの記事が書かれ、ニューヨーク タイムズのベストセラー本も 1 冊出版されました。

しかし、HeLa 細胞とは何でしょうか?これは、人から採取され、科学研究に使用される細胞の系列、または集団です。細胞株はその由来となった人物の名前にちなんで命名されることが多く、HeLa は Henrietta Lacks という名前の最初の 2 文字に由来しています。細胞株は、病気の影響の研究や薬やワクチンの開発など、あらゆる種類の方法で使用されており、今日の医学において非常に貴重な役割を果たしています。

しかし、HeLa 細胞は最初、つまりインビトロ (試験管内) で生き残ったヒト細胞の最初の系統でした。がん患者の名前にちなんで名付けられたこの細胞は、ラックスの組織サンプルから採取され、1951 年にジョージ・ゲイ博士という研究者によって増殖されました。ゲイ博士は、ラックスの細胞の一部が正常な細胞とは異なることにすぐに気づきました。それらは死んでも、成長し続けました。 50年以上が経過した今、世界中の研究室には何十億ものHeLa細胞が存在しています。これは最も一般的に使用される細胞株であり、非常に回復力があることが知られています。

HeLa 細胞がいくつかの非常に重要で画期的な医学研究に使用されているという事実は十分に興味深いものですが、物語には別の部分があります。そしてその部分が、オプラが HeLa についての映画を作るかもしれない理由です。ヘンリエッタ・ラックスさんは、自分の細胞がこのような方法で採取され、使用されていることを全く知りませんでしたし、家族も知りませんでした。そして、細胞が商品化される一方で(研究者は細胞のバイアルを250ドルで購入できる)、ラックスの家族は医療を受けずに貧困の中で暮らしてきた。ヘンリエッタ・ラックスの物語は、医学研究への彼女の貢献だけではありません。それは生物医学研究の倫理とインフォームド・コンセントの実践に関するものです。しかし、まずはヘンリエッタ自身から始めましょう。

内なる女性

内なる女性

長い間、興味を持って質問した研究者たちは、HeLa 細胞の名前は「ヘレン・レーン」または「ヘレン・ラーソン」にちなんで付けられたと聞かされてきました。医学雑誌はこのセリフについて書き、ヘンリエッタの本名に言及した雑誌もあったが、注目する人はほとんどいなかった。その部分は重要だと考えられていませんでした。

本物のヘンリエッタ・ラックスは、メリーランド州ボルチモア郊外に住む若いアフリカ系アメリカ人の母親でした。 5 人目の子供を妊娠中、彼女はいとこたちに「結び目」と表現したものを感じました。出産後、ラックスさんは不正出血に見舞われた。彼女の医師は彼女の子宮頸部にしこりを発見し、そのサンプルを検査機関に送りました。結果は子宮頸がんと診断されました。当時この地域でアフリカ系アメリカ人の患者を治療できる唯一の病院はジョンズ・ホプキンス大学だったので、ラックスさんはそこを治療のために訪れた。

夫と子供たちが外の車の中で待つことが多い間、彼女は放射線治療(当時、子宮頸部の周りにラジウムの管を挿入して縫い合わせることで行われていた)やX線治療に耐えた。しかし、これらの治療やその他の治療にもかかわらずがんは広がり、ラックスにひどい痛みを引き起こしました。彼女は 1951 年 10 月 4 日に 31 歳で病院で亡くなりました。彼女はそのわずか 9 か月前に診断を受けていました。

彼女の放射線治療中に、医師はラックスの子宮頸部腫瘍からいくつかの組織サンプルを採取しました。彼女はがんの治療に同意する通常の書類に署名していたが、組織サンプルを採取する許可は求められず、採取が行われたことも知らされなかったが、これは珍しいことではなかった。組織はジョンズ・ホプキンス大学組織培養研究所のゲイ博士に送られた。ゲイ博士は何十年も研究室で人間の細胞を増殖させようとしていましたが、細胞はいつも数日以内に死んでしまいました。ラックスの細胞はユニークだった。彼はそのうちの 1 つを孤立させ、分裂させました。そして、それはそのまま続きました。彼はそのラインをHeLaと名付けました。

私の不滅の細胞

私の不滅の細胞

体のすべての正常細胞は、時間の経過とともに、細胞老化として知られる老化の影響を経験します。分裂を繰り返すと細胞のDNA が不安定になり、場合によっては毒素が生成されます。これは、最終的には細胞が複製または分裂できなくなり、細胞が死ぬことを意味します。これはプログラム細胞死( PCD )、アポトーシス、または細胞自殺とさえ呼ばれます。これは多くの細胞の正常なプロセスの一部であり、細胞の種類によって異なります。

ひどいことのように聞こえるかもしれませんが、PCD は良いことなのです。それは、子宮内で指と足の指がどのように形成されるか(胎児は水かきのある付属器官から始まります)、そして私たちの免疫システムがウイルスに感染した細胞をどのように殺すかです。 PCD が多すぎると組織の損傷を引き起こし、病気を引き起こす可能性がありますが、少なすぎる場合も同様です。たとえば、細胞が制御不能に増殖すると、がん化する可能性があります。

実験室環境で増殖させた場合、PCD は通常、約 50 回の細胞分裂後に発生します。しかし、それが HeLa の特徴です。適切な条件下では、HeLa 細胞は不死の細胞株を形成します。彼らは無限に分裂します。 HeLa 細胞がラックス子宮頸部腫瘍の組織サンプルから増殖したことを思い出してください。癌細胞は PCD を経験せず、ラックスの特定の細胞は特に丈夫でした。がんがラックスの体内で急速に成長して広がったのと同じように、HeLa 細胞も試験管内で急速に成長して広がりました。その理由は誰にも分かりません。ラックスはヒトパピローマウイルス(HPV)と梅毒の両方に感染していたので、これらが細胞内のPCDを抑制するのに役立ったのではないかという理論がある。

しかし、ゲイ博士はHeLaから利益を得ようとしたわけではありません。研究を発表した後、他の研究者から HeLa のサンプルのリクエストを受け、喜んで無料で提供しました。現在、HeLa 細胞は世界中で使用されており、その使用に関する 60,000 件を超える医学雑誌記事が掲載されており、その使用に関連する少なくとも 11,000 件の特許が取得されています。他にも何千もの細胞株がありますが、増殖、保存、出荷が簡単なため、HeLa が依然として最も人気があります。

HeLa の耐久性と人気は、実際には汚染という問題を引き起こしています。研究者の中には、細胞を「雑草」とさえ考えている人もいます。細胞は取り除くのが難しく、他の細胞株の 20% を汚染する可能性があります。 HeLa細胞の存在は他の細胞を圧倒し、研究を台無しにする可能性があります。ゴールド氏は、HeLa細胞の取り扱いにおける誤りが医学研究コミュニティに多大な損害をもたらすミスを招いていると主張する。しかし、次に HeLa 細胞の利点をいくつか見てみましょう。

死後の命を救う

HeLa は当初、がん研究での使用を目的として開発されましたが、それはほんの始まりにすぎませんでした。 HeLa細胞は宇宙にも送られ、そこでがん細胞が増殖できることが証明されました。 HeLa 細胞株はその誕生以来、さまざまな方法で使用されており、研究分野全体の発見にも役立ちました。たとえば、医師たちは、HeLa細胞を麻疹からおたふく風邪まであらゆるものに感染させた後、ウイルスが細胞にどのような影響を与えるかを観察できるように、本質的にウイルス学の分野、つまりウイルスの研究を創設しました。これが、現在使用されているワクチンのいくつかの作成につながりました。研究者らは、特定の染色液で処理すると細胞の染色体が見えることを発見したため、HeLa細胞なしでは遺伝子医学は不可能である可能性があります。 1960 年代半ばに、HeLa 細胞がマウスの胚細胞と融合されて最初の細胞ハイブリッドが作成され、研究者がヒトゲノムのマッピングのプロセスを開始するのに役立ちました。

HeLa の最もよく知られている初期の使用には、西半球で根絶された病気が関係しています。 1950 年代初頭、米国はポリオと呼ばれる感染性の麻痺性疾患に感染する恐怖に襲われました。アウトブレイクは増加傾向にあり、1952年には約6万件の症例が発生し、ワクチンの開発が大々的に推進された。同年、研究者のジョナス・ソーク氏がワクチンを開発し、試験プロセスの一部でHeLa細胞が使用された。 HeLa 細胞は、結核、HIV、ヒトパピローマウイルス (最終的にはワクチンとなる HPV) の研究にも役立ちました。研究者らは、がんやパーキンソン病の治療薬をテストするためにそれらを使用しており、さらには化粧品などの製品のテストにも使用されています。

HeLa 細胞は、細胞の培養と増殖のための手順とツールの標準化を支援するためにも使用されています。ゲイ博士が最初に細胞の共有を始めたとき、細胞を飛行機で運ぶには宅配便を使用する必要があり、細胞が生存できる期間は非常に限られていました。しかしすぐに、研究者らは郵便物の中でHeLaやその他の細胞を生きたままにしておく方法を発見した。

ヘンリエッタ・ラックスと彼女の細胞の物語が認知され始めたとき、さらに別の分野、つまり生物医学研究における倫理において多くの疑問が生じました。ラックスが患者だった頃から状況は大きく変わったが、依然として多くの議論がある。最後に、ラックス事件がどのような役割を果たしたかを見てみましょう。

自分の細胞が自分のものではないとき

自分の細胞が自分のものではないとき

一見すると、ラックスさんの家族がHeLa細胞のことを知らなかったとは考えられないが、誰も彼らに話さなかった。ゲイとジョンズ・ホプキンスの研究者らには法的にそうする義務はなかった。患者に告げたり同意を得ることなく、患者から血液、細胞、組織のサンプルを採取することは日常的だった。当時、ラックスの細胞がどうなるかは誰も知りませんでした。

ラックスの家族がヘンリエッタの遺産について少し知ったのは、1970 年代初頭になってからでした。夫のデイさんは、ジョンズ・ホプキンス病院の誰かから電話を受けて困惑した。その人は、妻はまだ生きているが研究室の細胞であると告げたという。彼は、研究者が彼女の子供たちも癌に罹患しているかどうかを調べるために検査する必要があると言っていると信じていた。ラックス家の子供たちは検査を受けましたが、結果については一切連絡がありませんでした。 2010年に『ヘンリエッタ・ラックスの不滅の命』を出版した著者のレベッカ・スクルート氏は、家族を助けるためではなく、ヘンリエッタの遺伝学をより深く理解するために行われた研究について家族が誤解されたと述べている。スクルートさんは、娘のデボラ・ラックス・プラムさんを含むラックスの家族のメンバーと友人になった。ラックス・プラム氏はジョンズ・ホプキンスの研究室を訪れ、HeLa細胞の入ったバイアルを手に「あなたは有名ですね」とささやきました。

ゲイ・ホプキンス大学とジョンズ・ホプキンス大学はHeLaから利益を得ていなかったが、細胞と関連製品は1954年から販売されている。ラックス家は一銭も受け取っておらず、健康保険に加入する余裕もない。彼女の子供たちはほとんど教育を受けておらず、その多くは健康上の問題を抱えています。彼らは怒っており、批評家らは、少なくとも彼らは疎外され、軽視されていると主張している。

現在、患者は組織を研究に使用できることを記載した同意書に署名しますが、医学界が使う主張は、血液や組織は一度採取されてしまえば、実際にはもうあなたのものではないというものです。各サンプルの身元を追跡し、金銭的利益が得られた場合に料金を支払わなければならないのは、あまりにも複雑であり、医学研究の分野を台無しにするでしょう。裁判所はこれまで研究者の側に立ってきた。 1980年のカリフォルニア大学ムーア対リージェンツ事件では、ある白血病患者が担当医師が特許を申請し、自分の細胞を使って30億ドル相当の細胞株を作成したことを発見した。最高裁判所は、ムーアには利益を分配する権利がないとの判決を下した。

ヘンリエッタ・ラックスはついにある程度の評価を得ました。彼女の貢献は、モアハウス医科大学やスミソニアン博物館などの団体によって記念されています。 HBOが映画化のオプションを付けたスクルートの本がある。そして60年後、ついに彼女の墓に墓石が設置されました。スクルートさんはまた、人々にラックスについて教育し、家族や他の人々を助けるためにヘンリエッタ・ラックス財団を設立しました。

著者のメモ

記事のためのリサーチを行うということは、多くの場合、あるトピックについて初めてすべてを学ぶ (または、少なくともより深く学ぶ) ことを意味します。しかし、私はたまたま HeLa 細胞についてかなりの知識を持っていたので、HeLa 細胞について書く仕事を任されたことをうれしく思いました。レベッカ・スクルートの本が初めて出版されたとき、私は NPR でその話を聞き、いつか読むように心に留めておきました。しかし、多くの貪欲な読書家と同じように、私の「読みたい」リストは長いです。ほんの数か月前、私はついにその本を読み、細胞とラックス家の物語に驚きました。人体の謎、医学研究の複雑さ、そして一人の人間が(無意識であっても)果たせる大きな役割について、本当に考えさせられます。