大家好我是善良橘子
提到癌症,所有人都会觉得这是医学界最难攻克的难题。近百年来,全球无数实验室投入海量资金、人力,不断做细胞实验、筛选抗癌药物,很多基础研究都是依靠一种大名鼎鼎的“不死细胞”——海拉细胞。
网上有一个流传很广的说法:很多癌症基础研究结果不可重复,甚至有人直接断言癌症研究90%都是假的。不少普通人看到这句话,瞬间产生巨大怀疑,难道这么多年,科学家一直在做无效实验?
这里要先纠正一个关键误区,并不是全部癌症研究都是虚假成果,而是过去几十年,大量细胞实验因为海拉细胞的交叉污染,导致实验样本“张冠李戴”,很多科研人员自以为在研究肺癌、肝癌、乳腺癌细胞,实际上培养皿里面早就被海拉细胞占领,得出的数据自然失真。
海拉细胞,人类历史上第一种能在体外无限增殖的人体细胞,很多科普文章把它叫做不死细胞。从1951年被分离出来之后,它被送往全世界各个实验室,支撑了疫苗研发、癌症机理、病毒学等上万项科研。但也是这个立下大功的细胞,悄悄在全球实验室扩散、污染其他细胞样本,制造了持续数十年的科研乌龙。
今天用大白话把这件事讲清楚,分清哪些是事实、哪些是网络夸大,看懂海拉细胞带来的科研危机,同时也让大家明白,这件事不是科研骗局,而是当年实验技术局限带来的重大教训。
故事要从1951年说起。美国黑人女性海瑞塔·拉克斯,确诊晚期宫颈癌。在约翰霍普金斯医院接受治疗时,医生在她不知情的情况下,取走了她宫颈肿瘤的组织样本,带到实验室培养。
在此之前,人类尝试体外培养人体细胞全都失败。普通人体细胞分裂几十次之后,就会衰老、停止增殖然后死亡。但海瑞塔的癌细胞完全不一样,只要有合适的营养液,就能不停分裂、无限生长,不会自然衰老凋亡。科学家以她名字缩写命名,叫海拉细胞。
这个发现轰动整个医学界,当时科研人员无比兴奋,终于拥有了可以长期使用的人体活细胞模型。海瑞塔在当年秋天就因为宫颈癌离世,但她的细胞,在全世界实验室不断繁衍,一直到今天还在持续分裂。
海拉细胞立下的功劳不容抹杀。脊髓灰质炎疫苗的研发,大量实验依托海拉细胞完成,拯救了全球数百万儿童;人类研究病毒感染机制、基因表达、细胞衰老,很多突破性成果都离不开它。它是现代细胞生物学起步的基石。
但科学家很快发现一个诡异的特点:海拉细胞增殖速度异常凶猛。哪怕只有一个海拉细胞,飘到别的细胞培养皿里,短短几周之内,就会快速抢占营养,把原本的细胞全部挤死,整个培养体系全部替换成海拉细胞。
它体积小,可以随着气流、移液器、实验手套,在实验室里悄悄传播,肉眼完全分辨不出差别。在没有基因鉴定技术的年代,光靠显微镜看形态,科研人员根本看不出培养的细胞已经被换掉。
在1966年,遗传学家斯坦利·加特勒,公布了一个震惊科学界的发现,后来被业内称为“海拉炸弹”。他检测当时全球广泛使用的18种人体肿瘤细胞系,原本这些样本标注着乳腺癌、前列腺癌、肝癌等不同来源。检测基因标记之后发现,大部分样本,其实全部都是海拉细胞。
也就是说,很多实验室花好几年做实验,自以为在研究别的肿瘤,实际上全程都在研究宫颈癌细胞,最后得出的结论自然没有参考价值。
后续另一位科学家纳尔逊·里斯持续追踪,陆续查出上百种细胞系都被海拉污染。很多发表在权威期刊的论文,基于错误细胞样本,结论无法重复。大量经费、时间、人力,白白消耗在错误的实验上。
看到这里,很多人会直接理解成:90%癌症研究全是假的。这句话属于网络过度夸张,并不是事实。国际细胞系鉴定委员会ICLAC统计,受细胞身份错认、交叉污染影响的论文占一部分,但不是全部癌症研究。很多动物实验、临床人体试验、流行病学调查,并不依赖这类体外细胞,不受海拉污染影响。
但是问题确实非常严重。有统计,仅仅因为细胞认错、样本污染,美国每年无效科研投入高达数百亿美元,上万篇已发表论文的数据存在隐患,被后续研究证实无法重复。
为什么这个问题隐藏几十年才慢慢暴露?核心是当年技术条件有限。
上世纪五六十年代,没有快速基因测序,没有STR基因鉴定技术。实验室鉴定细胞,只能依靠显微镜看外形。海拉细胞和很多肿瘤细胞长得很像,单凭肉眼完全区分不开。加上当年全球科研交流,各个实验室互相寄送细胞样本,没有统一的细胞身份核验流程。
海拉细胞生命力太强,只要一间实验室被污染,后续分给其他机构的细胞,全部带着污染隐患,像瘟疫一样扩散到全球各地。很多科研人员根本没有意识到,自己手里的细胞早就不是当初拿到的那一种。
举个很典型的例子,国内曾经有一个被广泛使用的肝癌细胞系,多年之后基因检测证实,它本质上就是海拉细胞。过去几十年,国内外不少团队拿这个“肝癌细胞”做抗癌药物筛选,得出的药物效果数据,参考价值大打折扣。大家研究的根本不是肝癌,而是宫颈癌细胞。
很多普通人会疑惑,既然细胞样本都搞错了,为什么当年论文还能顺利发表?
那个年代期刊审核体系,不会强制要求作者提供细胞基因鉴定证明。审稿专家只看实验设计、数据记录,不会去核验细胞的真实身份。等论文发表多年之后,新一代基因检测技术出现,大家回头复盘,才发现巨大漏洞。
很多人还会产生疑问,海拉细胞污染事件,是不是说明体外细胞实验没有意义?并不是。
细胞体外培养,只是科研链条的第一步。任何一款抗癌药物,就算在细胞实验里面效果再好,后续还要经过动物实验,再进入一期、二期、三期人体临床试验。细胞实验只是初步筛选,不能直接等同于药物可以治癌。
海拉污染事件带来的最大教训,就是让整个生物学行业建立起硬性规则。现在全球主流期刊、科研基金,都强制要求:在使用细胞系开展研究并投稿的时候,必须提供细胞身份鉴定报告,排除交叉污染。一旦发现细胞身份不对,论文会被撤稿,项目直接叫停。
实验室也建立严格分区,操作不同细胞系分开操作台,做好无菌防护,防止细胞交叉飘散。STR基因鉴定成本已经很低,只需要少量样本,就能快速确认细胞来源,从源头减少海拉这类细胞污染再次大规模爆发。
这里还要区分两件事:海拉细胞本身没有任何问题,它是非常优秀的科研工具;出问题的是过去不完善的实验室操作规范,以及没有细胞鉴定的科研流程。海拉细胞依然在现代实验室大量使用,只是现在用它的时候,会单独存放、严格管控,不会再出现悄悄污染其他样本而无人发现的情况。
很多自媒体喜欢夸大这件事,直接说成“百年癌症研究是骗局”。这个说法严重误导大众。
近几十年,癌症治疗的进步实实在在:靶向药、免疫治疗、HPV疫苗,都挽救大量患者生命。HPV疫苗研发,恰恰就得益于海拉细胞对人乳头瘤病毒的相关研究。基础细胞实验虽然会有局限,但它是现代肿瘤医学发展不可或缺的一环。
这件事体现的,恰恰是科学自我纠错的能力。科学不是一成不变的真理,在技术不足的年代,会犯错、会存在漏洞;当新技术出现,科学家发现问题之后,公开缺陷、修订行业规则,淘汰不可靠的实验体系,不断修正过往的偏差,这才是科学的本质。
放到普通人的视角,这件事也给我们两个很实用的提醒。
第一,网上刷到各类抗癌偏方、宣称“在细胞实验中杀灭癌细胞”的产品,不要轻易相信。体外细胞实验和人体内部环境差别巨大。能在培养皿杀死癌细胞,不等于吃到人体里面就能治疗癌症。很多保健品、偏方,拿简单细胞实验宣传抗癌,就是利用大众不了解细胞实验的局限性。
第二,理性看待医学研究。科研论文不等于最终临床结论。一篇基础研究论文,只能代表这个实验条件下的结果,需要大量重复验证,还要结合动物、临床试验,才能转化成给病人使用的治疗方案。不要看到一篇科研文章,就认定找到了癌症的特效药。
海拉细胞的故事,还有一层值得记住的人文背景。海瑞塔本人,当年取样没有知情同意,家人几十年完全不知道她的细胞被全世界拿来研究,没有获得任何补偿。多年之后,科研机构和家属达成协议,尊重家属权益,这件事也推动了医学伦理的完善,现在人体组织取样,必须获得本人知情同意。
综合来看,所谓“癌症研究90%是假的”是片面的夸张说法。真实情况是,过去数十年,大量体外细胞实验因为海拉细胞的污染,样本身份出错,造成一部分基础研究结果不可重复。但临床癌症研究、大量严谨的基础科研,结论依然可靠。
海拉这个“不死细胞”,曾经悄悄制造了一场横跨全球实验室的科研危机,被科学家发现之后,行业主动完善规则,建立细胞鉴定机制,补上漏洞。它既是现代医学的功臣,也给所有科研人员敲响警钟。
科学探索的道路,本来就充满试错、修正。承认过往实验的缺陷,不断完善规范,才会一步步推动医学向前,帮助人类对抗癌症。
话题互动
看完海拉细胞的故事,你会不会重新看待网络上各类抗癌科研消息?你觉得基础细胞实验的结果,可以直接相信吗?欢迎评论区理性交流,喜欢硬核科普内容,欢迎点赞关注。
免责声明:本文仅为医学科研科普,不构成诊疗建议。文中相关细胞污染事件为科研史客观记录,不否定现代肿瘤医学成果。