Cellule immortali: sai cosa sono?

Una donna afroamericana morta ormai 70 anni fa potrebbe aiutarci a scoprire come il virus Sars-Cov-2 attacca le nostre cellule e riesce a penetrarvi. Lei si chiama Henrietta Lacks, era una coltivatrice di tabacco, analfabeta e discendente degli ultimi schiavi.

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Le cellule immortali di Henrietta

Nel 1951, quattro mesi dopo aver partorito il suo quinto figlio, comincia a sentirsi male e avere strane perdite di sangue. All’ospedale Johns Hopkins di Baltimora, uno dei pochi in America in piena segregazione razziale che curava anche gli afroamericani, il ginecologo Howard Jones scopre che la donna ha un grosso tumore alla cervice uterina. Le fa una biopsia e manda le sue cellule tumorali in analisi. In laboratorio il biologo George Gey nota che le cellule di Henrietta si replicano a gran velocità. Raddoppiano il loro numero ogni 20-24 ore e hanno 82 cromosomi invece di 46, totalmente prive dei meccanismi che nelle cellule “normali” limitano il numero di volte in cui le cellule sane possono dividersi. Insomma, erano immortali.

Ma Henrietta non era immortale

Queste caratteristiche genetiche sono dovute al fatto che l’enzima telomerasi è stato mutato dal virus del papilloma umano. Ciò consente alle cellule di non invecchiare mai. Prima di allora, il dottor Gey non aveva mai avuto successo nei suoi tentativi di replicare cellule in coltura. Per Henrietta, però, questo non era un buon segno: infatti le sue cellule si riproducevano in coltura così in fretta perché il suo tumore era molto aggressivo. Purtroppo per Mrs. Lacks il tumore, un cancro alla cervice uterina causato dal papilloma virus, era in uno stadio avanzato. Il 4 ottobre 1951 la donna morì all’età di 31 anni, nonostante la radioterapia a cui fu subito sottoposta. È sepolta nel cimitero di Clover, in Virginia, in una tomba senza lapide.

Cellule cruciali per il vaccino antipolio

Non morirono invece le cellule isolate dal suo tumore. Da allora in poi si chiamano HeLa, dalle iniziali del suo nome, e sono risultate fondamentali per la ricerca su problemi diversi. Sono state usate per studiare l’effetto delle radiazioni e delle sostanze tossiche sul corpo umano, sono state cruciali per sviluppare il primo vaccino contro la poliomielite, che fu realizzato un anno dopo la morte di Henrietta, nel 1952. In tempi più recenti, è sulle cellule HeLa che sono stati condotti i primi esperimenti sulla clonazione. Grazie a esse sono stati sviluppati anche diversi farmaci contro i tumori e contro l’Aids e sono state realizzate ricerche che hanno fatto vincere cinque premi Nobel. Sono state perfino spedite nello spazio dalla Nasa, per studiare la loro replicazione in condizioni di assenza di gravità.

Ricerche anche al San Raffaele

«Le cellule HeLa, dal 1951 a oggi, si sono replicate talmente tante volte nei laboratori di ogni continente che sarebbero in grado di ricoprire per due volte la superficie della Terra», racconta Roberto Sitia, docente ordinario di biologia molecolare all’Università Vita-Salute San Raffaele di Milano e direttore dell’unità di ricerca trasporto e secrezione delle proteine dell’IRCCS Ospedale San Raffaele. «La velocità di crescita è il loro grande pregio. Ma anche il loro limite. Perché sono talmente resistenti che risulta difficile trovare in loro un tallone d’Achille da usarsi poi nella ricerca contro i tumori. Inoltre hanno sviluppato negli anni talmente tante mutazioni da essersi differenziate in ceppi di cellule con proprietà diverse. Seppur tutti discendenti da HeLa, questi ceppi possono comportarsi in modo diverso tra loro. E produrre risultati differenti a causa delle mutazioni genetiche che hanno subito. Occorre quindi cautela nel paragonare i risultati ottenuti in diversi laboratori».

Cellule immortali: gli studi sul coronavirus

All’IRCCS Ospedale San Raffaele sono iniziati studi per individuare i meccanismi con cui il Sars-Cov-2 è in grado di sfruttare le cellule umane a proprio vantaggio. Riesce a entrare in esse grazie alla proteina Spike, che forma la caratteristica corona sulla superficie delle particelle virali. Sars-Cov-2 la usa come una sorta di uncino per l’attracco e l’ingresso all’interno delle cellule umane. In un meccanismo che ricorda l’abbordaggio di una nave da parte dei pirati. Il virus sfrutta poi i meccanismi di trasporto che la cellula usa normalmente per altre attività. Come la secrezione di anticorpi, ormoni e altre proteine. I ricercatori vorrebbero capire se è possibile bloccare o almeno rallentare i viaggi del virus all’interno della cellula. Anche questi esperimenti utilizzano le cellule HeLa.

Un lascito alla scienza

Sulla rivista Nature a marzo è stato pubblicato uno studio internazionale che ha utilizzato le cellule immortali di Mrs. Lacks e ha evidenziato il ruolo del recettore dell’enzima Ace2 per consentire al virus Sars-Cov-2 di penetrare nelle cellule umane. «Nelle nostre ricerche preferiamo non usare più molto le cellule HeLa perché contaminano rapidamente ogni altra linea cellulare», spiega Massimo Broggini, ricercatore del dipartimento di oncologia dell’Istituto Mario Negri. «Quando le usiamo, dobbiamo isolarle molto bene da tutte le altre, in una stanza separata. Se non vogliamo che i nostri esperimenti vengano falsati. Certo, sono state e sono tuttora molto utili, anche per la loro caratteristica di venire attaccate rapidamente dai virus».

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Infatti, la storia eccezionale di Henrietta Lacks e delle sue cellule immortali tocca anche un altro argomento scottante nella storia della scienza. Quello del diritto alla privacy e della proprietà dei propri tessuti biologici. Nel 1951 nessuno aveva chiesto alla donna o ai parenti il permesso di prelevare o di usare le sue cellule, perché non c’era alcuna legge che lo prevedesse. Anzi, i laboratori di tutto il mondo le hanno utilizzate per gli esperimenti più diversi per oltre 20 anni, senza che nessuno dei suoi eredi ne venisse a conoscenza.

Fino a quando, nel 1976, i ricercatori della Johns Hopkins University non li contattarono per dirgli che volevano compiere degli studi su di loro, per scoprire qualcosa in più sulle genetica delle cellule HeLa. Così, i figli di Henrietta vennero a sapere che le cellule della madre avevano dato un grande contributo alla ricerca biomedica e generato profitti con la loro vendita a laboratori di tutto il mondo.

Proprio per dare una risposta alle questioni di privacy e di etica, gli eredi della donna partecipano alla gestione delle cellule HeLa. Oggi fanno parte di un comitato che esamina le domande dei ricercatori che vogliono utilizzarle per studi. Chiedono di utilizzare le cellule della madre solo per fini di scienza e non a scopo di lucro.

Il libro e il film su Henrietta

Se conosciamo la straordinaria storia di questa donna afroamericana molto si deve a un libro, La vita immortale di Henrietta Lacks (Adelphi, 2011). Frutto dell’indagine giornalistica condotta dall’americana Rebecca Skloot. La scrittrice riuscì a guadagnarsi la fiducia della figlia più giovane di Henrietta, Deborah, che aveva solo pochi mesi di vita quando la madre morì di cancro, e aiutò anche la famiglia, molto povera, tramite una fondazione dedicata perché potessero pagarsi gli studi e avere un’assicurazione sulla salute. In questo modo ricostruì la vita di Henrietta, così importante per la scienza, trascorsa nei campi di tabacco e interrotta lasciando cinque bambini piccoli.

Secondo un testimone diretto, racconta la Skloot, poco prima che la Lacks morisse il direttore del laboratorio di colture cellulari al Johns Hopkins Hospital di Baltimora si avvicinò al suo letto sussurrandole: «Le tue cellule ti renderanno immortale», spiegandole che avrebbero salvato innumerevoli vite. Lei a quel punto sorrise e gli disse che era felice di sapere che tutto quel dolore sarebbe servito a qualcosa. Nel 2017 George Wolfe ha diretto il film tratto dal libro, con lo stesso titolo, interpretato da Oprah Winfrey e Rose Byrne.