Une personne de science: Henrietta Lacks et le cas des cellules volées

L’article d’aujourd’hui se concentrera sur l’histoire d’Henrietta Lacks. C’était une femme qui, malgré elle, a pu énormément changer la science en nous donnant la première lignée cellulaire immortelle. Malheureusement, cette découverte est accompagnée de méthodologies scientifiques peu éthiques, qui continuent aujourd’hui à être controversées.

Henrietta Lacks est née en 1920 à Roanoke, Virginia. Plus tard, elle a déménagée en Maryland et a porté cinq enfants. En 1951, peu après la naissance de son cinquième enfant, elle est entrée dans le département de gynécologie de l’hôpital John Hopkins, où ils ont découvert un cancer cervical. Elle en mourra quelques mois plus tard. Cependant, pendant son traitement, son gynécologue a prélevé quelques cellules de son cervix, sans son accord. Il les a ensuite donnée au Dr. George Gey, directeur du département de culture de tissue à John Hopkins [source / source / source].

Dr. George Gey étudiait quelque chose qui relevait de la fantaisie: les cellules immortelles. Même en 1950, les scientifiques étaient capables d’extraire des cellules de patient pour ensuite les étudier, mais ces cellules mourraient quelques jours plus tard, comme toute cellule. Cependant, en recevant les cellules d’Henrietta, il a remarqué que non seulement ces cellules ne mourraient pas, mais elle se répliquaient bien plus rapidement que des cellules en santé. Il nomma ces cellules HeLa, d’après sa propriétaire [source / source].

Les cellules HeLa furent les première lignées cellulaires immortelles que la science eut accès. En étudiant ces cellules, on observe énormément de mutations: d’abord, elles possèdent jusqu’à 80 chromosomes, alors qu’une cellule en santé en possède 46. De plus, les cellules HeLa ont une protéine trop active appelée télomérase, qui permet de ralentir la vieillesse cellulaire. Ces mutations ont été causées par le papillomavirus (HPV), qui fut la cause du cancer d’Henrietta. Ces mutations font en sorte que la cellule est incapable de mourir. En cas de cycle cellulaire en santé, il existe plusieurs points de contrôle qui vérifie que la cellule est capable de se reproduire correctement, ou s’il faut la tuer. Pour les cellules HeLa, et la plupart des cellules cancéreuses, ces points de contrôle n’existent plus, ce qui crée une cellule immortelle capable de reproduire indéfiniment [source / source].

Même aujourd’hui les cellules HeLa sont encore utilisées, et elles ont permis des découvertes immenses. La première évidemment est de savoir comment créer des cellules immortelles à partir de presque n’importe quelle cellule. Mais les HeLa cells ont également permis de développer le vaccin pour la polio, d’étudier les effets de la radiation sur les humains, et elles ont même été envoyées dans l’espace pour étudier l’effet de l’environnement sur les cellules. En général, les cellules immortelles nous ont permis d’étudier les effets d’un matériel sur les humains sans avoir à les mettre en danger par exposition directe. Malheureusement, comme mentionné précédemment, Henrietta Lacks ne savait pas que ses cellules avaient été récoltées. Pire encore, la communauté scientifique à caché son identité sous le faux nom Helen Lane. Ces cellules, une fois commercialisées, ont généré un revenue immense, que la famille d’Henriette n’a jamais su, puis une fois découvert, ils n’ont pas été compensés. De plus, la famille d’Henrietta ne sait pas pour quoi ces cellules sont utilisées. Une des plus grande controverses fut la transmission publique du génome des cellules HeLa. La totalité des gène d’Henrietta, incluant les maladies potentiellement transmises à sa famille, étaient maintenant connus de tous, même si la famille ne le voulait pas. De plus, à cause de l’environnement social dans les années 50, un plainte venant d’une famille de personne de couleur n’était pas prise au sérieux. La controverse des cellules HeLa continue encore aujourd’hui, puisque la famille n’a toujours pas été compensée [source / source / source / source].

La découverte des cellules HeLa est très complexe: d’un côté, ces cellules ont pu énormément avancer la science, mais au prix de pratiques non éthiques. Cette histoire est un exemple parfait du proverbe la fin justifie les moyens, mais est-ce correct de donner le droit à la science de faire ce qu’elle veut pour l’avancement de la connaissance?

People in Science: Henriette Lacks and the stolen cells

Today’s article will look into the story of Henrietta Lacks, a woman who, unbeknownst to her, drastically changed all of science by giving us the first immortalized cell line. Unfortunately, this discovery came at the cost of unethical practices that to this day are still controversial.

Henrietta Lacks was born in 1920 in Roanoke, Virginia. She later moved to Maryland with her husband, where she had five children. In 1951, soon after her fifth birth however, she was accepted into the gynecology department of John Hopkins Hospital, where she was diagnosed with cervical cancer. She unfortunately passed a few months later from the disease. However, during her treatment, her gynecologist took some of her cervical cells, without her consent or knowledge. These cells were for Dr. George Gey, the head of the tissue culture department at John Hopkins [source / source / source].

Dr. George Gey was looking for something that at the time was only a fantasy: immortal cells. Even in the 1950s, labs were able to collect cells from a patient and study them in their labs, however they would die a few days later, as any cell would. However, upon receiving Henrietta’s cells, he made a surprising discovery. Not only were her cells never dying, they were replicating very fast. He named these cells HeLa cells, the only mark linking these cells to Henrietta Lacks [source / source].

As such, HeLa cells became the first immortalized cell line that science had access to. If we study these cells, we observe an enormous amount of mutations: first, they have upwards of 80 chromosomes instead of the 46 healthy cells possess. Furthermore, these cells have an overacting protein called telomerase, whose role is to slow down aging. These mutations were caused by the papillomavirus (HPV) that caused Henrietta’s cancer. Due to these changes, the cell is unable to die. During a healthy cell cycle, there are various checkpoints that allow the cell to replicate, or to stay alive. In HeLa cells, and many cancerous cells, these checkpoints are cancelled, and the cell will not only continue to survive, it will replicate indefinitely [source / source].

To this day, we still use HeLa cells, and they have allowed us to make tremendous discoveries, the first one being that we can now create immortal cells from almost all cells. But HeLa cells were also used to develop the polio vaccine, they were used to study radiation, and were even sent in space to study the effect of the environment on our cells. Immortalized cell lines allow us to study the direct effect of something on human cells without having to put humans in danger. However, as I mentioned, Henrietta Lacks did not consent to give her cells. Worse even, many scientist hid the actual identity of the cell’s owner under the fake name Helen Lane. Therefore, neither Henrietta nor her family knew that her cells were used. These cells, once commercialized, created a large revenue that never reached the family. Further, the family did not, and still does not, know how the cells are used. One of the big controversies was the public release of the genetic content of HeLa cells, which indicates every aspect of Henrietta Lack’s genetic makeup, including potential illnesses. Genetic informations are nowadays always confidential, and this public release exposed Henrietta’s family. And because of the social environment in the 1950s, complaints from a family of black people was not taken seriously, if listened to at all. The controversy continues to this day, with no compensation to the family [source / source / source / source].

Overall, the discovery of HeLa cells is bittersweet; these cells have drastically improved the life of humans in general, but at the cost of unethical practices. This story is a prefect example of the saying the end justify the mean. However, should science really be allowed everything for the sake of knowledge?

People in Science: Rosalind Franklin

The race for DNA structure

DNA is the backbone of biology and science in general, thus it seems fitting to start a science blog with DNA. Everyone has heard of DNA before, but few people know what it actually does, and a lot of wrong information is spread around in the media. In this article, I will introduce you to DNA by talking about Rosalind Franklin and her involvement in the « race for the DNA structure ». We will cover the basics of DNA structure through the life of Franklin, as well as uncover some lesser known parts of scientific research: the competition between researchers.

Rosalind Franklin was born in 1920 in London, and most of her work was done using a technique called X-ray crystallography, which determines the structure of small molecules or objects. For example, we know the shape of snowflakes thanks to this method. Franklin used it to study the structure of DNA, which was still unknown in the mid 1950s [source / source]. At the time, scientists knew what DNA did, but not how they worked. To better understand the latter parts of Franklin’s life, we need to discuss DNA structure first. DNA stands for deoxyribonucleic acid, and it is made up of complex molecules called nucleotides. There are roughly four types of nucleotides in the DNA: A (adenosine), T (thymine), G (guanine), and C (Cytosine). A gene is composed of nucleotides rearranged in a specific order. A molecule of DNA is composed of many genes placed one after the other. [source / source].

Now you have approximatively the same knowledge Franklin had in the 1950s. Only the overall DNA structure was missing. At the time, she was working with Maurice Wilkins and Raymond Gosling at King’s College London. As more and more data was collected, many theories were in place, and it was a matter of time before the DNA structure was confirmed. Thus started the « race for the DNA structure ». This is a common occurence in research, where many researchers races to find the key missing datas in a project and get all the recognition. In this case, Franklin and Gosling were racing against James Waston and Francis Crick. Both teams were taking pictures of the DNA to understand its shape. Watson and Crick had a solid model, the infamous helix, but they were missing some data. In 1952, a crucial picture, photo 51, was taken by Gosling and Franklin. This picture showed a clear hint to the helical structure that we know today. With this picture, Watson and Crick could confirm their helical model [source / source].

Now during races, it is rare for opposing labs to share their data, as they do not want to give the other team the advantage and lose their discoveries. Then how come Watson and Crick got Franklin’s picture? Simply put, her pictures were shared without her consent. Before 1953, she transferred to Birbeck college, working on the structure of viruses. As she left King’s College, Watson and Crick obtained access to photo 51 and all of Franklin’s work, allegedly because Wilkins gave it to them. In 1953, Watson and Crick published their work on DNA structure, acknowledging Wilkins but not Franklin. This paper will lead them to get the Nobel prize in 1962, along with Wilkins. Franklin however died in 1958 of ovarian cancer, and she remained unrecognized. Her work would have remained unknown had it not been for a mistake Watson made: in 1968, he wrote a memoir where he presented Franklin as a jealous and stupid woman and an overall bad scientist. Fortunately many of her colleagues, including Crick, stepped in and defended her, and making her known to the world [source / source / source].

The story of Franklin is sadly not uncommon. Many scientists have their work stolen or not acknowledged. Her story is also an example of the sexism within the scientific community. Watson’s depiction of Franklin in his memoir is an example, but it is undeniable that Franklin’s lack of recognition at the time was linked to her gender.

This concludes Rosalind Franklin’s story. This is only the beginning of our understanding of DNA, but I wanted to start with Franklin’s story because it trivializes science in a way. Science is not the perfect objectivity that many people think it is, and many scientists are prone to unethical methods to get what they want.

Une personne de science: Rosalind Franklin

La course pour la structure de l’ADN

L’ADN est une des bases en biologie et en science en général, il me semblait donc évident de commencer un blog de science en parlant de l’ADN. Le concept d’ADN est connu de tous, mais peu de gens savent ce qu’est réellement l’ADN, et malheureusement il y a beaucoup de fausses informations qui circulent dans les médias. Dans cet article, Je vais introduire le concept d’ADN en parlant de Rosalind Franklin et de son implication dans « la course pour la structure de l’ADN ». Nous allons voir la base de la structure de l’ADN à travers la vie de Franklin, mais aussi découvrir des côtés plus secrets de la recherche scientifiques: la compétition entre chercheurs.

Rosalind Franklin est née en 1920 à Londres, et le plus grand de son travail a été fait grâce à la cristallographie aux rayons X, qui est une technique permettant de déterminer la structure de petites molécules ou objets. C’est grâce à cette technique que l’on connaît la structure des flocons de neiges par exemple. Franklin a utilisé cette technique pour étudier la structure de l’ADN, qui n’était toujours pas connue dans les années 1950 [source / source]. À l’époque, les scientifiques savaient le rôle de l’ADN, mais pas comment il fonctionnait. Pour mieux comprendre la vie de Franklin, on doit parler de la structure de l’ADN. L’ADN, ou acide désoxyribonucléique, est composé de molécules complexes appelées nucléotides. Il y a 4 différents nucléotides: A (adénosine), T (thymine), G (guanine), et C (cystine). Les nucléotides sont arrangés dans un ordre très spécifique, ce qui forme un gène. Une molécule d’ADN est composée d’une multitude de gènes placés les uns après les autres [source / source].

L’organisation de l’ADN que je viens d’expliquer était connue de Franklin et des autres chercheurs dans les années 1950. Il ne manquait plus que la structure de l’ADN. À l’époque, Franklin travaillait avec Maurice Wilkins et Raymond Gosling à l’université King’s College London. De plus en plus de données sur l’ADN étaient récoltées, et ce n’était qu’une question de temps avant que la structure de l’ADN soit découverte. Ainsi commença « la course pour la structure de l’ADN ». En science, il arrive très souvent que des chercheurs « fassent la course » pour trouver la donnée manquante et être le premier à découvrir quelque chose. Ici, Franklin et Gosling étaient en compétition avec James Watson et Francis Crick. Les deux laboratoires utilisaient la cristallographie sur l’ADN pour comprendre sa structure.Watson et Crick avaient une théorie presque complète, celle bien connue de l’ADN en hélice, mais ils leur manquaient certaines confirmations. C’est là qu’en 1952, Gosling et Franklin ont obtenu la photo 51. Cette photo était importante pour confirmer le modèle en hélice de Watson et Crick [source / source]

Lorsque des chercheurs sont en compétitions pour une trouvaille, il est rare que ceux-ci partagent leur données, de peur de donner l’avantage à l’autre laboratoire et de perdre leur découverte. Du coup, comment Watson et Crick ont-ils reçu la photo 51? En simple, les données de Franklin ont été partagées sans son consentement. Avant 1953, elle alla travailler à l’université Birbeck sur la structure des virus. Dès qu’elle quitta King’s College, Watson et Crick ont eu accès à la photo 51 et à tout le travail de Franklin. Apparemment, c’est Wilkins lui-même qui aurait donné les photos à Watson et Crick. En 1953, Watson et Crick ont publié leur modèle de l’ADN en hélice, référençant le travail de Wilkins mais pas celui de Franklin. Et ainsi en 1962, Watson, Crick et Wilkins ont reçu le prix Nobel pour leur travail sur l’ADN. Le travail de Franklin ne sera pas reconnu et elle mourra du cancer des ovaires en 1958. Son travail serait resté dans l’ombre, mais Watson a commis une erreur: en 1968, il a écrit un mémoire où il a représenté Franklin comme une femme jalouse, stupide et une mauvaise chercheuse. Heureusement la plupart de ses collègues, incluant Crick, sont venus à sa défense, permettant au monde de connaître son travail [source / source / source].

L’histoire de Franklin n’est malheureusement pas unique; beaucoup de chercheurs perdent leur travail ou ne sont pas reconnus. Son histoire est également un exemple du sexisme présent dans la communauté scientifique. La description que Watson fait d’elle n’est qu’un exemple, mais il est indéniable que son absence de reconnaissance est en grande partie dû à son genre.

Ceci conclut l’histoire de Rosalind Franklin. Cet article n’est que le début dans notre découverte de l’ADN, mais je voulais commencer avec l’histoire de Franklin parce que dans un sens elle aide à banaliser la science. Beaucoup de gens pensent que la science est la représentation de l’objectivité, mais cette histoire nous montre que même les scientifiques sont capables d’absence d’éthique pour obtenir ce qu’ils veulent.