Poco più di un secolo fa, a Roanoke in Virginia, nasceva una donna di origine afroamericana. Dopo la morte di sua madre nel 1924, fu mandata a vivere a Clover, nella casa costruita dal nonno e dagli altri lavoratori neri della piantagione di tabacco nella quale lei stessa avrebbe poi lavorato. Della vita di questa donna, che morì all’età di 31 anni, non ci sarebbe molto altro da raccontare. Se non che le sue cellule sono “immortali”.
Si chiamava Henrietta Lacks, ma la scienza la conosce come “HeLa“.
MORE THAN CELLS
Se oggi conosciamo il vero nome di questa donna gran parte del merito va alla giornalista Rebecca Skloot, che ha ricostruito e raccontato la vita di Henrietta Lacks nel suo celebre libro “The Immortal Life of Henrietta Lacks“, diventato film nel 2017.
Intorno al 1950, Henrietta accennò al cugino David, con cui condivideva la stanza nella casa del nonno, che si sentiva una sorta di nodo dentro di lei. Solo nel gennaio 1951, a causa di un sanguinamento vaginale atipico e un nodulo sulla cervice uterina che persisteva mesi dopo aver dato alla luce il quinto figlio, decise di consultare un medico. Si rivolse così al John Hopkins Hospital di Baltimora, in Maryland, l’unico ospedale nell’arco di centinaia di chilometri che l’avrebbe curata. I medici del reparto “di quelli di colore” dove Lacks fu visitata, come racconta Skloot, le diagnosticarono un cancro cervicale.
Durante il primo “radium treatment”, la migliore tecnologia disponibile all’epoca per curare neoplasie allo stadio avanzato, il chirurgo di turno Lawrence Wharton Jr., mentre Henrietta era sedata, prelevò due campioni di tessuto: uno dalla massa tumorale e uno dal tessuto cervicale sano. Poi, spedì i campioni al vicino laboratorio del ricercatore del John Hopkins George Otto Gey.
Come riporta Skloot, al tempo era comune per i medici utilizzare campioni di pazienti dai reparti pubblici, specie se “reparti pubblici di uomini e donne di colore”, senza che loro ne fossero a conoscenza. L’unico modulo di consenso che il Johns Hopkins Hospital fece firmare a Lacks era il “Permesso di operazione“, che affermava che il paziente acconsentiva all’esecuzione di qualsiasi procedura operativa e anestetica ritenuta “necessaria” per una corretta ed efficace cura.
Gey, che mirava a scoprire e sviluppare una “linea cellulare umana immortale”, ovvero cellule che si sarebbero continuamente ed autonomamente rigenerate al di fuori del corpo da cui erano state prelevate, incaricò la sua assistente Mary Kubicek di coltivare “in vitro” le cellule tumorali di Lacks. Kubicek era piuttosto scettica sul fatto che le cellule della Lacks potessero essere ciò che stavano cercando: in realtà lo scetticismo riguardava la ricerca stessa di una linea cellulare immortale, dato che nessuno dei precedenti campioni aveva proliferato con successo. Prese comunque in consegna il campione di tessuto, lo mise in coltura, e lo etichettò: “HeLa”, dalle prime due lettere del nome e del cognome di Henrietta Lacks.
IL SEGRETO DELLE CELLULE IMMORTALI
Con grande sorpresa, le cellule iniziarono non solo a proliferare rapidamente, ma anche a moltiplicarsi per molti più giorni rispetto a cellule ottenute da altri campioni. In effetti, da quel giorno non hanno mai smesso, dal momento che sono diventate una delle linee cellulari più utilizzate dai laboratori di tutto il mondo.
Ma qual è il loro segreto? Come spesso accade in biologia, non c’è una singola risposta a questa domanda, ma piuttosto una serie di caratteristiche che rendono le HeLa molto diverse da cellule normali. Come già accennato, queste cellule sono tumorali, quindi, per definizione, portate a iper-proliferare e a perdere varie inibizioni che, normalmente, ne controllano la crescita. In particolare, possiedono un genoma profondamente alterato composto da circa 80 cromosomi, invece dei normali 46 presenti nelle nostre cellule, e con almeno 20 traslocazioni (porzioni di cromosomi che si inseriscono in altri cromosomi). Inoltre, a questo si aggiunge anche l’inserzione di sequenze virali derivanti dal virus del papilloma, il quale sappiamo essere una causa importante del tumore del collo dell’utero o cervice uterina.
Anche senza entrare in dettagli troppo tecnici, il fatto che un DNA così diverso dal normale possa risultare in caratteristiche altrettanto diverse, è qualcosa di abbastanza intuitivo. Tuttavia, non basta alterare il genoma per ottenere cellule immortali in grado di proliferare facilmente in vitro, ma serve che si crei una sorta di equilibrio tra vari fattori.
Per cominciare, una caratteristica fondamentale delle nostre cellule è quella di sapersi “controllare” in caso di errori presenti nel DNA (sia a livello delle singole basi, sia a livello di intere porzioni dei cromosomi), caratteristica che da un lato rende il nostro genoma stabile nel tempo, e dall’altro permette alle cellule di autodistruggersi nel caso questa stabilità venga compromessa. Di conseguenza, per ottenere cellule in grado di proliferare nonostante tutte quelle aberrazioni cromosomiche, serve che i meccanismi di controllo saltino, cosa che, come detto, avviene per esempio nei tumori permettendone la proliferazione.
Questo però ancora non basterebbe a rendere le HeLa ciò che sono, e per capire bene il perché, possiamo fare un esempio molto pratico. Immaginate di avere un’automobile con un sensore che la spegne quando qualcosa non funziona a dovere (come nel caso di una cellula normale). Se a questa macchina bucate le gomme, rompete il volante o un pistone, essa non partirà, ma se togliamo il sensore, ecco che la macchina tornerà a muoversi. Naturalmente, tutti quei danni, sommati alla normale usura, la renderanno sempre più lenta e instabile a ogni metro percorso, fino a rompersi definitivamente.
Ed è proprio a questo punto che entra in gioco la peculiarità delle cellule tumorali e delle HeLa. Se i danni si stabilizzano e, oltre a conferire maggiore velocità, riducono o addirittura annullano l’usura delle componenti, ecco che avrete un’automobile in grado di andare più veloce e di durare più a lungo del normale. Nelle HeLa, di fatto, è accaduto proprio questo: le numerose mutazioni del DNA hanno generato un equilibrio in cui non avvengono nuovi danni e, oltre a permettere una proliferazione molto rapida (si raddoppiano in sole 20-24 ore), permettono anche l’espressione di un enzima che le rende praticamente immortali, ovvero la telomerasi. Alle estremità di ogni cromosoma sono infatti presenti delle sequenze chiamate telomeri, che a ogni divisione cellulare si accorciano. Una volta raggiunta una certa lunghezza, la cellula smette di proliferare. La telomerasi ripara i telomeri facendo in modo che non si accorcino troppo e permettendo così alla cellula di proliferare all’infinito.
Queste caratteristiche hanno reso le HeLa incredibilmente facili da crescere e utilizzare in laboratorio, sia per la ricerca di base, sia per quella applicata. Oggi, insieme a molte altre linee cellulari, vengono infatti usate per studiare meccanismi molecolari di base di vario tipo e in passato furono, per esempio, fondamentali per lo sviluppo del vaccino contro la poliomielite.
Inoltre, a causa della loro popolarità, negli ultimi anni si sono anche resi necessari studi per studiarne a fondo le peculiarità genetiche, perché se queste da un lato le rendono un ottimo modello da usare in laboratorio dal punto di vista pratico, dall’altro diminuiscono molto la somiglianza con cellule umane normali. Di conseguenza, ogni risultato ottenuto con le HeLa necessita di un’attenta interpretazione, e conoscere nel dettaglio similitudini e differenze rispetto alle cellule del nostro corpo può diventare molto importante per evitare errori e conclusioni sbagliate negli studi.
L’EREDITÀ DI HENRIETTA LACKS
Henrietta Lacks morì il 4 ottobre 1951: la causa ufficiale del decesso fu uremia terminale.
Per 71 anni le sue cellule sono state alcune delle più comunemente usate nella ricerca biomedica. Sono state mandate nello spazio per testare gli effetti della “zero gravity” sulle cellule umane, sono state utilizzate per studiare il genoma umano e per una vasta gamma di ricerche sui vaccini tra cui, come detto, quello contro la poliomielite. E sono state fondamentali anche nelle ricerche sulla Covid-19.
L’identità di Henrietta Lacks come “donatrice” della linea cellulare rimase però sconosciuta, anche alla famiglia stessa, per oltre 20 anni. Il 25 marzo 1976, con un articolo pubblicato su Rolling Stone il giornalista Michael Rogers portò per la prima volta all’attenzione del pubblico la connessione della linea cellulare “HeLa” con l’identità di Henrietta Lacks. Come racconta Rebecca Skloot, Rogers era venuto a conoscenza delle “HeLa” dopo aver visto la scritta “Helen Lane Lives!” in un bagno di una scuola di medicina. Rogers, messosi alla ricerca di informazioni su questa Helen Lane, giunse, tramite la testimonianza del genetista di Berkeley Walter Nelson-Rees, alla scoperta della vera identità della “mamma” delle “HeLa cells”.
Solo il 29 ottobre 2020 l’Howard Hughes Medical Institute (HHMI), uno dei più grandi finanziatori privati della ricerca biomedica di base, ha donato un’ingente somma di denaro alla Henrietta Lacks Foundation, creata nel 2010 dalla stessa Rebecca Skloot, come risarcimento indiretto alla famiglia Lacks per l’uso sperimentale delle cellule HeLa e come riconoscimento del valore del contributo che queste hanno dato alla ricerca.
La Henrietta Lacks Foundation ha come mission quella di fornire assistenza finanziaria alle persone e alle loro famiglie, in particolare all’interno di comunità minoritarie, che sono state coinvolte in casi di ricerca scientifica senza il loro consenso o senza trarne beneficio. Questo include, tra gli altri, il tristemente noto studio esperimento di Tuskegee, che coinvolse, tra il 1932 e il 1972, circa 600 mezzadri afroamericani residenti nell’omonima cittadina dell’Alabama con lo scopo di verificare gli effetti della progressione naturale della sifilide su corpi infetti non curati (sottolineando come già nel 1947 la penicillina era ormai ampiamente utilizzata come cura universale per la sifilide). Tra le altre attività promosse dalla fondazione c’è anche la promozione del dibattito pubblico sul ruolo che i materiali biologici svolgono nella ricerca scientifica e nella prevenzione delle malattie, così come le questioni relative al consenso e alle disparità nell’accesso alle cure sanitarie.
L’incredibile storia delle HeLa Cells è una storia di fondamentali scoperte in campo biomedico, di dubbi e continue evoluzioni in campo bioetico.
Ma è anche, e soprattutto, la storia di una donna di cui oggi, quantomeno, gran parte del mondo conosce il nome.
Storia veramente incredibile, bravi!
Grazie mille Daniele!