Historien om skapandet av Hayflicks teori
Leonard Hayflick (född 20 maj 1928 i Philadelphia), professor i anatomi vid University of California i San Francisco, utvecklade sin teori när han arbetade vid Wistar Institute i Philadelphia, Pennsylvania, 1965. Frank MacFarlane Burnet döpte denna teori efter Hayflick i hans bok med titeln Internal Mutagenes, publicerad 1974. Konceptet med Hayflick-gränsen hjälpte forskare att studera effekterna av cellernas åldrande i människokroppen, cellutveckling från embryonalstadiet till döden, inklusive effekten av att förkorta längden på ändarna på kromosomerna. telomerer.
1961 började Hayflick arbeta på Wistar Institute, där han observerade genom observation att mänskliga celler inte delar sig på obestämd tid. Hayflick och Paul Moorehead beskrev detta fenomen i en monografi med titeln Serial Cultivation of Human Diploid Cell Strains. Hayflicks arbete vid Wistar Institute var tänkt att ge en näringslösning för de forskare som genomförde experiment vid institutet, men samtidigt var Hayflick engagerad i sin egen forskning om effekterna av virus i celler. År 1965 utvecklade Hayflick konceptet med Hayflick-gränsen i en monografi med titeln "Begränsad livslängd för mänskliga diploida cellstammar i den artificiella miljön".
Hayflick kom till slutsatsen att cellen kan fullborda mitos, dvs. reproduktionsprocessen genom delning, endast fyrtio till sextio gånger, varefter döden inträffar. Denna slutsats gällde alla varianter av celler, vare sig de är vuxna eller könsceller. Hayflick lade fram en hypotes enligt vilken en cells minimala replikationsförmåga är associerad med dess åldrande och följaktligen med åldrandeprocessen i människokroppen.
1974 var Hayflick med och grundade National Institute on Aging i Bethesda, Maryland.
Denna institution är en filial till US National Institutes of Health. 1982 blev Hayflick även vice ordförande i American Society for Gerontology, som grundades 1945 i New York. Därefter arbetade Hayflick för att popularisera sin teori och vederlägga Carrels teori om cellulär odödlighet.
Vederläggning av Carrels teori
Alexis Carrel, en fransk kirurg som arbetade med kycklinghjärtvävnad i början av XNUMX-talet, trodde att celler kunde reproducera sig på obestämd tid genom att dela sig. Carrel hävdade att han kunde uppnå uppdelningen av kycklinghjärtceller i ett näringsmedium – denna process fortsatte i mer än tjugo år. Hans experiment med kycklinghjärtvävnad förstärkte teorin om oändlig celldelning. Forskare har upprepade gånger försökt upprepa Carrels arbete, men deras experiment har inte bekräftat "upptäckten" av Carrel.
Kritik av Hayflicks teori
På 1990-talet uppgav vissa forskare, som Harry Rubin vid University of California i Berkeley, att Hayflick-gränsen endast gäller skadade celler. Rubin föreslog att cellskador kan orsakas av att cellerna befinner sig i en miljö som skiljer sig från deras ursprungliga miljö i kroppen, eller av att forskare exponerar cellerna i labbet.
Ytterligare forskning om fenomenet åldrande
Trots kritik har andra forskare använt Hayflicks teori som grund för vidare forskning om fenomenet cellulärt åldrande, särskilt telomerer, som är de terminala delarna av kromosomerna. Telomerer skyddar kromosomerna och minskar mutationer i DNA. 1973 tillämpade den ryske forskaren A. Olovnikov Hayflicks teori om celldöd i sina studier av ändarna på kromosomer som inte reproducerar sig själva under mitos. Enligt Olovnikov slutar celldelningsprocessen så snart cellen inte längre kan reproducera ändarna av sina kromosomer.
Ett år senare, 1974, kallade Burnet Hayflick-teorin för Hayflick-gränsen och använde detta namn i sin tidning, Internal Mutagenes. Kärnan i Burnets arbete var antagandet att åldrande är en inneboende faktor som är inneboende i cellerna i olika livsformer, och att deras vitala aktivitet motsvarar en teori som kallas Hayflick-gränsen, som fastställer tidpunkten för en organisms död.
Elizabeth Blackburn från University of San Francisco och hennes kollega Jack Szostak från Harvard Medical School i Boston, Massachusetts, vände sig till teorin om Hayflick-gränsen i sina studier av telomerernas struktur 1982 när de lyckades klona och isolera telomerer.
1989 tog Greider och Blackburn nästa steg i att studera fenomenet cellåldring genom att upptäcka ett enzym som kallas telomeras (ett enzym från gruppen transferaser som styr storleken, antalet och nukleotidsammansättningen av kromosomtelomerer). Greider och Blackburn fann att närvaron av telomeras hjälper kroppsceller att undvika programmerad död.
2009 fick Blackburn, D. Szostak och K. Greider Nobelpriset i fysiologi eller medicin med formuleringen "för deras upptäckt av mekanismerna för skydd av kromosomer genom telomerer och enzymet telomeras." Deras forskning baserades på Hayflick-gränsen.