Леонард Хейфлик: Пионер исследований старения и клеточной биологии

Введение

Американский анатом Леонард Хейфлик (родился 20 мая 1928 года) — профессор анатомии в Школе медицины UCSF и профессор медицинской микробиологии в Школе медицины Стэнфордского университета. Он был президентом Американского геронтологического общества и одним из основателей Совета Национального института старения (NIA). Лауреат ряда исследовательских премий и наград, включая премию Сандоса за геронтологические исследования 1991 года, он более пятидесяти лет изучает процесс старения. Он известен открытием, что нормальные клетки человека делятся в культуре in vitro ограниченное число раз (опровергая утверждение Алексиса Карреля о бессмертии нормальных клеток организма). Это явление получило название предела Хейфлика. Его открытия опровергли шестидесятилетнее представление о бессмертии всех культивируемых клеток. Хейфлик показал, что нормальные клетки обладают «памятью» и способны запоминать уровень деления, которого они достигли. Он продемонстрировал, что его нормальные человеческие клеточные линии не содержат контаминирующих вирусов. Его клеточная линия WI 38 вскоре заменила первичные клетки почки обезьяны и стала субстратом для производства большей части мировых вакцин против человеческих вирусов. Хейфлик обнаружил, что этиологическим агентом первичной атипичной пневмонии (также известной как «пневмония ходячих») был не вирус, как считалось ранее. Он первым культивировал возбудителя — микоплазму, самый маленький свободноживущий организм, который Хейфлик изолировал на уникальной питательной среде, названной его именем. Он назвал этот организм Mycoplasma pneumoniae. В 1959 году Хейфлик разработал первый инвертированный микроскоп для исследований клеточных культур. Все инвертированные микроскопы, используемые сегодня в лабораториях клеточных культур по всему миру, происходят от этого прототипа. В 2009 году его микроскоп был передан в Смитсоновский институт. В 1965 году Хейфлик разработал первый практичный метод производства порошкообразных сред для клеточных культур. Этот метод сейчас используется во всем мире для производства многих тонн порошкообразных сред ежегодно для исследовательских лабораторий и коммерческих производственных предприятий. Технология не запатентована, и Хейфлик не получает вознаграждения за это изобретение. Хейфлик является автором книги «Как и почему мы стареем», опубликованной в августе 1994 года издательством Ballantine Books в Нью-Йорке и доступной в мягкой обложке с 1996 года. Книга была переведена на девять языков и издана в Бразилии, Чехии, Германии, Венгрии, Израиле, Японии, Польше, России и Испании. Она вошла в число избранных книг Клуба любителей книг и была продана тиражом более 50 000 экземпляров по всему миру. Хейфлик и его коллеги решительно осуждают «антивозрастную медицину» и критикуют такие организации, как Американская академия антивозрастной медицины. Хейфлик написал множество статей, критикующих как осуществимость, так и желательность продления человеческой жизни, что вызвало критические отзывы о его взглядах.

American anatomist

Leonard Hayflick (born 20 May 1928) is a Professor of Anatomy at the UCSF School of Medicine, and was Professor of Medical Microbiology at Stanford University School of Medicine. He is a past president of the Gerontological Society of America and was a founding member of the council of the National Institute on Aging (NIA). The recipient of a number of research prizes and awards, including the 1991 Sandoz Prize for Gerontological Research, he has studied the aging process for more than fifty years. He is known for discovering that normal human cells divide for a limited number of times in vitro (refuting the contention by Alexis Carrel that normal body cells are immortal). This is known as the Hayflick limit. His discoveries overturned a 60 year old dogma that all cultured cells are immortal. Hayflick demonstrated that normal cells have a memory and can remember at what doubling level they have reached. He demonstrated that his normal human cell strains were free from contaminating viruses. His cell strain WI 38 soon replaced primary monkey kidney cells and became the substrate for the production of most of the world's human virus vaccines. Hayflick discovered that the etiological agent of primary atypical pneumonia (also called "walking pneumonia") was not a virus as previously believed. He was the first to cultivate the causative organism called a mycoplasma, the smallest free living organism, which Hayflick isolated on a unique culture medium that bears his name. He named the organism Mycoplasma pneumoniae. In 1959, Hayflick developed the first inverted microscope for use in cell culture research. To this day, all inverted microscopes used in cell culture laboratories worldwide are descended from this prototype. His microscope was accessioned by the Smithsonian Institution in 2009. Hayflick developed the first practical method for producing powdered cell culture media in 1965. This method is now used worldwide for the production of many tons of powdered media annually for use in research laboratories and commercial production facilities. The technique is not patented and Hayflick receives no remuneration from this invention. Hayflick is the author of the book, How and Why We Age, published in August 1994 by Ballantine Books, New York City and available since 1996 as a paperback. This book has been translated into nine languages and is published in Brazil, the Czech Republic, Germany, Hungary, Israel, Japan, Poland, Russia, and Spain. It was a selection of the Book of the Month Club and has sold over 50,000 copies worldwide. Hayflick and his associates have vehemently condemned "anti aging medicine" and criticized organizations such as the American Academy of Anti Aging Medicine. Hayflick has written numerous articles criticizing both the feasibility and desirability of human life extension, which have provoked responses critical of his views.

Биография

Леонард Хейфлик родился 20 мая 1928 года в Филадельфии, штат Пенсильвания. Он получил степень доктора философии в Университете Пенсильвании в 1956 году. После получения постдокторантской стипендии для обучения в Медицинском отделении Университета Техаса в Галвестоне под руководством известного специалиста по культуре клеток Чарльза М. Померата (1905–1964), он вернулся в Филадельфию, где провёл десять лет в качестве ассоциированного члена Института Вистара и два года – в качестве доцента исследовательской медицины в Университете Пенсильвании. В 1968 году Хейфлик был назначен профессором медицинской микробиологии в Медицинской школе Стэнфордского университета в Стэнфорде, Калифорния. Хейфлик ушёл из Стэнфорда в 1976 году в знак протеста против поведения некоторых его администраторов, которые впоследствии оказались неправомерно поддержавшими убеждения бухгалтера NIH, не способного понять уникальную концепцию прав на самовоспроизводящуюся биологическую систему. Хейфлик подал в суд на NIH, которая позже признала, что вопрос остаётся спорным. В 1982 году он переехал в Университет Флориды в Гейнсвилле, где стал директором Центра геронтологических исследований и профессором зоологии в Колледже либеральных искусств и наук, а также профессором микробиологии и иммунологии в Медицинском колледже. В 1988 году Хейфлик присоединился к преподавательскому составу Калифорнийского университета в Сан-Франциско, где в настоящее время является профессором анатомии. Хейфлик является членом многочисленных национальных и международных научных и общественных советов директоров и комитетов. Он входит или входил в редакционные советы более десяти профессиональных журналов. Хейфлик был главным редактором международного журнала «Экспериментальная геронтология» в течение 13 лет. Он является членом двадцати научных и профессиональных обществ, в которых занимал несколько высоких должностей, включая президента Американского геронтологического общества с 1982 по 1983 год. Он был одним из основателей Совета Национального института по старению, NIH, и председателем его исполнительного комитета. Он был консультантом Национального института рака и Всемирной организации здравоохранения, а сейчас является членом нескольких научных консультативных советов. Он был председателем Научного экспертного совета Американской федерации по исследованию старения, где также занимал должность вице-президента и был членом совета директоров. Его также нанял Майкл Д. Уэст, основатель Geron и нынешний генеральный директор BioTime, для участия в Научном и клиническом консультативном совете компании, в котором он работал с 1991 по 2000 год. Хейфлик также был консультантом Genentech в течение года после её основания и ещё 25 лет. Он разработал их технологию выращивания клеток животных в ферментерах, в которых производилась большая часть их продукции. Хейфлик – один из нескольких выдающихся биологов, представленных в научно-документальном фильме 1995 года «Смерть по замыслу: жизнь и времена».

Leonard Hayflick was born 20 May 1928 in Philadelphia, Pennsylvania. He received his Ph. D. at the University of Pennsylvania in 1956. After receiving a post doctoral fellowship for study at the University of Texas Medical Branch in Galveston under the tutelage of the renowned cell culturist Charles M. Pomerat (1905–1964), he returned to Philadelphia, where he spent ten years as an Associate Member of the Wistar Institute and two years as an Assistant Professor of Research Medicine at the University of Pennsylvania. In 1968, Hayflick was appointed Professor of Medical Microbiology at the Stanford University School of Medicine, Stanford, California. Hayflick resigned from Stanford in 1976 in protest to the behavior of a few of its administrators who were later shown to have wrongly accepted the beliefs of an NIH accountant who was unable to understand the unique concept of title to a self duplicating biological system. Hayflick sued the NIH, who later agreed that the issue was in dispute. In 1982 he moved to the University of Florida, Gainesville, where he became Director of the Center for Gerontological Studies and Professor of Zoology in the College of Liberal Arts and Sciences and Professor of Microbiology and Immunology in the College of Medicine. In 1988, Hayflick joined the faculty of the University of California, San Francisco, where he is currently Professor of Anatomy. Hayflick is a member of numerous national and international scientific and public boards of directors and committees. He is now, or has been, on the Editorial Boards of more than ten professional journals. Hayflick was Editor in Chief of the international journal "Experimental Gerontology" for 13 years. He is a member of twenty scientific and professional societies in which he has held several high offices including President of the Gerontological Society of America from 1982 to 1983. He was a founding member of the Council of the National Institute on Aging, NIH, and chairman of its executive committee. He was a consultant to the National Cancer Institute and the World Health Organization, and is now a member of several scientific advisory boards. He was Chairman of the Scientific Review Board of the American Federation for Aging Research where he was also a vice president and a Member of the board of directors. He was also recruited by Michael D. West, founder of Geron and current CEO of BioTime, to join the company's Scientific and Clinical Advisory Board, on which he served from 1991–2000. Hayflick was also a consultant at Genentech from a year after its founding and for the next 25 years. He developed their technology for growing animal cells in fermentation tanks in which most of their products were produced. Hayflick is one of several prominent biologists featured in the 1995 science documentary Death by Design: The Life and Times of Life and Times.

Исследования

Хейфлик известен своими исследованиями в области клеточной биологии, разработки вирусных вакцин и микоплазмологии. В 1962 году он обнаружил, что, вопреки распространенному в то время мнению, культивируемые нормальные клетки человека и животных обладают ограниченной способностью к репликации. Это открытие, известное как предел Хейфлика, опровергло давнее убеждение, подкрепленное работой Алексиса Карреля в начале 20-го века, утверждавшее, что нормальные клетки будут непрерывно пролиферировать в культуре. Хейфлик обнаружил, что только раковые клетки являются бессмертными, а нормальные клетки обладают механизмом, позволяющим им «запоминать» уровень репликации. Он интерпретировал свой вывод о смертности нормальных клеток как признак старения на клеточном уровне. Хейфлик впервые продемонстрировал существование смертных (нормальных) и бессмертных (злокачественных) клеток млекопитающих. Он разработал первые нормальные диплоидные клеточные линии человека для изучения старения человека и для исследовательских целей во всем мире. До его основополагающих исследований все культивируемые клеточные линии были бессмертными и анеуплоидными. Один из этих новых клеточных штаммов, разработанный Хейфликом и его коллегой Полом Мурхедом в Институте Вистара в Филадельфии, штат Пенсильвания, под названием WI 38, стал наиболее широко используемой и хорошо охарактеризованной популяцией нормальных человеческих клеток в мире. Хейфлик обнаружил, что его нормальный клеточный штамм WI 38 способен культивировать все известные на тот момент человеческие вирусы. Он предположил, что, поскольку WI 38 свободен от контаминирующих вирусов, он может заменить широко используемые в то время первичные клетки почек обезьяны, содержавшие несколько опасных контаминантов. Действительно, WI 38 стал использоваться во всем мире для производства вирусных вакцин для человека, что принесло пользу миллиардам людей. Хейфлик создал первую пероральную вакцину против полиомиелита, изготовленную на его нормальном человеческом клеточном штамме WI 38. В настоящее время WI 38 используется для производства всех вакцин против вируса краснухи, применяемых в Западном полушарии. WI 38 или новые диплоидные клеточные штаммы используются сегодня для производства большинства вакцин против вирусов человека, производимых во всем мире, включая вакцины против полиомиелита, краснухи, кори, ветряной оспы, паротита, бешенства, аденовирусов и гепатита А. Более миллиарда человек получили вакцины, произведенные на WI 38 или его зарубежных аналогах. Первоначально этиологический агент считался вирусом, но Хейфлик показал, что это, на самом деле, микоплазма – представитель самого маленького свободноживущего класса микроорганизмов. Он назвал этот этиологический агент Mycoplasma pneumoniae и впервые вырастил его на среде, разработанной им и носящей его имя. В настоящее время она используется во всем мире для выделения и изучения микоплазм. Хейфлик является лауреатом более чем двадцати пяти престижных наград, включая премию Брукдейла в размере 20 000 долларов и премию Клеймейера от Американского геронтологического общества, премию в области биомедицинских наук и старения от Университета Южной Калифорнии, лекционную стипендию Карла Августа Форстера Академии наук и литературы и Университета Майнца (Германия), премию за исследования Фонда Сэмюэля Робертса Нобля, премию за достижения в области in vitro биологии от Общества по биологии in vitro, премию Сандоса от Международной ассоциации геронтологии и президентскую премию от Международной организации по микоплазмологии. Хейфлик и Пол Мурхед были удостоены престижной премии Джона Скотта в 2014 году – старейшей научной награды в США, учрежденной в 1823 году в честь Бенджамина Франклина. В середине 1990-х годов Хейфлик был приглашен основателем Geron, Майклом Д. Уэстом, присоединиться к Научному консультативному совету компании. В 1997 году Хейфлик был избран академиком и иностранным членом Украинской академии медицинских наук. В 1998 году он был избран членом-корреспондентом Société de Biologie во Франции. В 1999 году ему была вручена премия Ван Визеля Европейским обществом по технологии клеток животных и медаль Лорда Коэна из Биркенхеда от Британского общества по исследованию старения. Американская ассоциация по изучению старения учредила ежегодную лекцию имени Хейфлика в 1997 году. Вторая ежегодная лекция Хейфлика была учреждена Университетом Алабамы в Бирмингеме в 2000 году. В 2001 году Хейфлик получил премию Life Extension Prize в размере 10 000 долларов и диплом лауреата от Секретариата регенеративной медицины за «открытие конечной репликативной способности нормальных диплоидных клеток человека». Третья ежегодная лекция Хейфлика была учреждена в Университете Фридриха Шиллера в 2013 году. Хейфлик является членом Американской ассоциации содействия науке, почетным членом Ассоциации культивирования тканей и, по данным Института научной информации, одним из наиболее цитируемых современных ученых в области биохимии, биофизики, клеточной биологии, энзимологии, генетики и молекулярной биологии. Хейфлик является автором более 275 научных статей, глав книг и отредактированных книг, четыре из которых входят в число 100 наиболее цитируемых научных статей из двух миллионов статей, опубликованных в области фундаментальных биомедицинских наук с 1961 по 1978 год. Инвертированный микроскоп, модифицированный Хейфликом для использования в его исследованиях культуры тканей и микоплазм, и на основе которого были созданы все остальные микроскопы такого типа, был приобретен Национальным музеем американской истории Смитсоновского института.

Hayflick is known for his research in cell biology, virus vaccine development, and mycoplasmology. In 1962 he discovered that, contrary to the prevailing belief at the time, cultured normal human and animal cells have a limited capacity for replication. This discovery, known as the Hayflick limit, overturned a long held belief bolstered by Alexis Carrel's work in the early 20th century that claimed that normal cells would proliferate continuously in culture. Hayflick found that only cancer cells are immortal and that normal cells have a mechanism for remembering what replication level they are at. He interpreted his finding that normal cells are mortal, to be an indication of aging at the cellular level. Hayflick demonstrated for the first time that mortal (normal) and immortal (malignant) mammalian cells existed. Hayflick developed the first normal human diploid cell strains for studies on human aging and for research use throughout the world. Prior to his seminal research, all cultured cell lines were immortal and aneuploid. One of these new cell strains, developed by Hayflick and his colleague Paul Moorhead at the Wistar Institute in Philadelphia, Pennsylvania, called WI 38, has become the most widely used and highly characterized normal human cell population in the world. Hayflick had found that his normal cell strain WI 38 was capable of growing all of the then known human viruses. He hypothesized that because WI 38 was free from contaminating viruses, it could replace the then widely used primary monkey kidney cells, which contained several dangerous contaminating viruses. Indeed, WI 38 became used worldwide for human virus vaccine manufacture, to the benefit of billions of people. Hayflick produced the first oral polio vaccine ever made on his normal human cell strain WI 38. WI 38 is now used for the production of all of the Rubella Virus vaccine used in the Western Hemisphere. WI 38, or new diploid cell strains, are used today for the manufacture of most human virus vaccines produced throughout the world including those for poliomyelitis, rubella, rubeola, varicella, mumps, rabies, adenoviruses and hepatitis A. Over one billion vaccinees have received vaccines produced on WI 38 or foreign versions of Hayflick's original WI 38. The etiological agent was first thought to be a virus, but Hayflick showed that it was, in fact, a mycoplasma, a member of the smallest free living class of microorganisms. The etiological agent was named by him as Mycoplasma pneumoniae, and was first grown by Hayflick on a medium he developed and that bears his name. It is now used worldwide for mycoplasma isolation and research. Hayflick is the recipient of more than twenty five major awards including the $20,000 Brookdale Award and the Kleemeier Award from the Gerontological Society of America, the Biomedical Sciences and Aging Award from the University of Southern California, The Karl August Forster Lectureship of the Academy of Sciences and Literature and the University of Mainz, Germany, the Samuel Roberts Noble Foundation Research Recognition Award, the Lifetime Achievement Award of the Society for In Vitro Biology, the Sandoz Prize from the International Association of Gerontology, and the Presidential Award from The International Organization for Mycoplasmology. Hayflick, together with Paul Moorhead, were awarded the prestigious John Scott Award in 2014. This is the oldest scientific award in the United States, established in 1823 in honor of Benjamin Franklin. In the mid 1990s, Hayflick was recruited by Geron founder Michael D. West to join the company's Scientific Advisory Board. In 1997, Hayflick was elected Academician and Foreign Member of the Ukrainian Academy of Medical Sciences. In 1998 he was elected corresponding member of the Société de Biologie of France. In 1999, he was presented with the van Weezel Award by the European Society for Animal Cell Technology and the Lord Cohen of Birkenhead Medal by the British Society for Research on Ageing. The American Aging Association established an Annual Hayflick Lectureship in 1997. A second Annual Hayflick Lecture was established by the University of Alabama at Birmingham in 2000. Hayflick was the recipient of the 2001, $10,000 Life Extension Prize and Laureate Diploma from the Regenerative Medicine Secretariat for his " discovery of the finite replicative capacity of normal human diploid cells " A third Annual Hayflick Lecture was established at the Friedrich Schiller University in 2013. Hayflick is a Fellow of the American Association for the Advancement of Science, an Honorary Member of the Tissue Culture Association and, according to the Institute of Scientific Information, is one of the most cited contemporary scientists in the world in the fields of biochemistry, biophysics, cell biology, enzymology, genetics and molecular biology. Hayflick is the author of over 275 scientific papers, book chapters and edited books of which four papers are among the 100 most cited scientific papers of the two million papers published in the basic biomedical sciences from 1961 to 1978. The inverted microscope that Hayflick modified for use in his tissue culture and mycoplasma work and on which all other such microscopes have been modeled has been acquired by the Smithsonian National Museum of American History.