13

Không lâu sau cái chết của Henrietta, kế hoạch xây dựng nhà máy HeLa bắt đầu – một nhà máy khổng lồ có thể sản xuất hàng nghìn tỷ tế bào HeLa mỗi tuần. Nó được xây dựng với mục đích duy nhất: giúp ngăn chặn bệnh bại liệt.

Cuối năm 1951, thế giới đang ở giữa đại dịch bại liệt lớn nhất trong lịch sử. Trường học bị đóng cửa và các bậc phụ huynh hoảng loạn; mọi người khao khát mong chờ một loại vắc-xin có thể ngăn chặn dịch bệnh này. Vào tháng 2 năm 1952, Jonas Salk ở Đại học Pittsburg tuyên bố rằng ông đã phát triển được một loại vắc-xin bại liệt đầu tiên trên thế giới, nhưng ông không thể tiêm vắc-xin này cho trẻ em cho đến khi ông thử nghiệm trên diện rộng để chứng minh được tính an toàn và hiệu quả của nó. Để làm vậy, ông cần một lượng tế bào nuôi cấy lớn với quy mô công nghiệp, điều chưa ai từng làm trước đó.

Quỹ Quốc gia Phòng chống Bại liệt Trẻ em (NFIP) – một tổ chức từ thiện do tổng thống Franklin Delano Roosevelt thành lập, người cũng bị liệt do bệnh bại liệt – đã tổ chức một thử nghiệm lớn nhất từ trước đến nay để kiểm định vắc-xin này. Salk sẽ tiêm vắc-xin cho hai triệu trẻ em và NFIP sẽ kiểm tra máu của chúng để xem chúng có trở nên miễn dịch với căn bệnh này không. Để làm được điều này thì cần hàng triệu các phản ứng trung hòa bằng cách trộn lẫn huyết thanh của những đứa trẻ vừa được tiêm vắc-xin với virus bại liệt và các tế bào nuôi cấy. Nếu vắc-xin có hiệu quả, huyết thanh của những đứa trẻ được tiêm chủng sẽ ức chế virus và bảo vệ các tế bào. Ngược lại, virus sẽ tấn công các tế bào, tạo ra những tổn thương mà các nhà khoa học sẽ có thể nhìn thấy qua kính hiển vi.

Khó khăn là, vào thời điểm đó, các tế bào sử dụng trong phản ứng trung hòa được lấy từ khỉ, chúng sẽ bị giết trong quá trình tiến hành thí nghiệm. Vấn đề không phải là sự trăn trở đối với việc bảo tồn động vật – thời đó chưa như bây giờ – mà vì giá của những con khỉ rất cao. Thực hiện hàng triệu thí nghiệm trung hòa dùng tế bào khỉ sẽ tốn hàng triệu đô la. Nên NFIP ra sức tìm kiếm một dòng tế bào có thể nuôi ở quy mô lớn và rẻ hơn so với sử dụng tế bào khỉ.

Ngay lập tức NFIP liên lạc với Gey và một số chuyên gia nuôi cấy tế bào khác để tìm sự trợ giúp, và Gey nhận ra đây là một cơ hội vàng cho ngành. Chiến dịch March of Dimes[1] của NFIP đang thu về trung bình 50 triệu đô la tiền quyên góp mỗi năm, và giám đốc của tổ chức này muốn dành phần lớn số tiền đó cho các chuyên gia nuôi cấy tế bào để tìm ra cách sản xuất tế bào hàng loạt, điều mà họ cũng đã muốn làm suốt nhiều năm nay.

Thời điểm không thể thích hợp hơn: tình cờ là, không lâu sau khi NFIP liên lạc với Gey, ông đã nhận ra rằng các tế bào của Henrietta phát triển không giống với bất kỳ tế bào người nào mà ông từng nhìn thấy.

Hầu hết các tế bào nuôi cấy mọc thành một lớp đơn trên bề mặt của cục máu đông được đặt trong bình nuôi cấy bằng thủy tinh, có nghĩa chúng sẽ nhanh chóng bao phủ hết bề mặt. Muốn tăng số lượng tế bào thì mất rất nhiều công: các nhà khoa học phải liên tục tách các tế bào từ một ống rồi chia chúng vào nhiều ống nghiệm mới, để cho chúng có thêm diện tích phát triển. HeLa thì khác. Chúng không quá kén chọn – chúng không cần phải bám vào bề mặt để sinh sôi. Chúng có thể sống trôi nổi và phân chia trong môi trường nuôi cấy, khi môi trường này đang được khuấy liên tục bởi một thiết bị từ tính[2]. Đây một kỹ thuật quan trọng mà Gey đã phát triển, ngày nay kỹ thuật này được gọi là nuôi cấy huyền phù tế bào. Điều này có nghĩa là các tế bào HeLa không bị giới hạn bởi không gian như các tế bào khác – chúng có thể phân chia cho đến khi hết môi trường nuôi cấy. Càng nhiều môi trường, càng nhiều tế bào. Nếu HeLa nhạy cảm với virus bại liệt – điều mà không phải tế bào nào cũng có – nó sẽ giải quyết được nhu cầu sản xuất tế bào hàng loạt và làm cho việc kiểm nghiệm vắc-xin trở nên khả thi mà không cần phải dùng hàng triệu tế bào khỉ.

Vì thế vào tháng 4 năm 1952, Gey và một đồng nghiệp của ông từ hội đồng tư vấn NFIP – William Scherer, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trẻ tuổi ở Đại học Minnesota – đã thử cho virus bại liệt lây nhiễm vào các tế bào HeLa. Chỉ sau vài ngày họ đã nhận ra rằng HeLa nhạy cảm với virus bại liệt hơn các tế bào nuôi cấy khác. Khi nhận ra điều này, họ biết họ đã tìm được chính xác thứ mà NFIP đang tìm kiếm.

Họ cũng biết rằng, trước khi sản xuất tế bào hàng loạt, họ cần phải tìm ra một phương pháp mới để vận chuyển chúng. Hệ thống vận chuyển qua đường hàng không của Gey chỉ tạm ổn khi gửi một vài tế bào cho các đồng nghiệp ở nơi này nơi khác, nhưng nó quá đắt đỏ để vận chuyển số lượng lớn. Và việc nuôi cấy hàng tỷ tế bào sẽ chẳng giúp được gì cho ai nếu họ không thể chuyển những tế bào đó đến nơi chúng cần đến. Vì thế họ bắt đầu thử nghiệm.

Vào ngày lễ Tưởng niệm Liệt sĩ[3] năm 1952, Gey đã gom vài ống nghiệm chứa tế bào HeLa và một lượng môi trường nuôi cấy đủ để cho chúng sinh tồn trong vài ngày và đóng chúng vào một chiếc hộp thiếc có lót bần bên trong cùng với đá lạnh để phòng ngừa quá tải nhiệt. Rồi ông viết bản chỉ dẫn chi tiết cách nuôi và xử lý chúng, sau đó cử Mary đến bưu điện để gửi chúng cho Scherer ở Minnesota. Mọi bưu điện ở Baltimore đều đóng cửa vào ngày lễ trừ chi nhánh chính ở trung tâm. Mary phải bắt vài tuyến xe điện để đến đó, nhưng cuối cùng cô cũng đã đến nơi. Bốn ngày sau đó kiện hàng đến Minneapolis, Scherer đặt các tế bào vào tủ ấm và chúng bắt đầu phát triển. Đó là lần đầu tiên các tế bào sống được vận chuyển thành công qua đường bưu điện.

Trong vài tháng sau đó, để thử nghiệm các phương thức vận chuyển khác nhau, và để đảm bảo các tế bào có thể tồn tại sau những chuyến đi dài ở bất cứ điều kiện thời tiết nào – Gey và Scherer đã gửi các ống nghiệm chứa tế bào sống HeLa đi vòng quanh nước Mỹ bằng máy bay, tàu và xe tải, từ Minneapolis đến Norwich đến New York và ngược lại. Chỉ một ống nghiệm bị chết.

Khi NFIP nghe tin rằng HeLa nhạy cảm với virus bại liệt và dễ nuôi cấy với số lượng lớn và giá thành rẻ, ngay lập tức họ đã ký hợp đồng với William Scherer để giám sát việc thành lập Trung tâm Phân phối HeLa ở Viện Tuskegee, một trong những đại học dành cho người da màu danh giá nhất cả nước. NFIP đã chọn Viện Tuskegee cho dự án này vì Charles Bynum, người điều hành “Những Hoạt động của Người Da đen” cho quỹ NFIP. Bynum – một giáo viên dạy khoa học và một nhà hoạt động xã hội vì nhân quyền, người da đen đầu tiên làm giám đốc điều hành của quỹ – đã sắp xếp để trung tâm phân phối này được đặt tại Tuskegee vì nó sẽ mang về hàng trăm nghìn đô la tiền kinh phí, đem đến vô số việc làm và cơ hội đào tạo cho các nhà nghiên cứu da đen trẻ.

Chỉ trong vòng vài tháng, tại Tuskegee, một đội ngũ gồm sáu nhà khoa học và kỹ thuật viên da đen đã xây dựng một nhà máy không giống bất kỳ nhà máy nào trước kia. Các bức tường của nhà máy được bao quanh bởi những chiếc nồi hấp áp suất cao bằng thép công nghiệp dùng cho việc khử trùng bằng hơi nước; từng hàng từng hàng rất nhiều các bể trộn cơ học khổng lồ chứa đầy môi trường nuôi cấy; các tủ ấm nuôi cấy tế bào; những bình nuôi cấy bằng thủy tinh xếp san sát bên cạnh nhau; và các máy bơm tế bào tự động – những cỗ máy cao với các cánh tay kim loại dài và mảnh để bơm các tế bào HeLa vào từng ống nghiệm một. Đội ngũ ở Tuskegee đã pha trộn hàng nghìn lít môi trường nuôi cấy Gey mỗi tuần, dùng muối, khoáng, và huyết thanh mà họ đã thu thập từ nhiều học sinh, binh lính, và các nông dân trồng bông – những người đi bán máu lấy tiền sau khi đọc được mẩu tin quảng cáo trên tờ báo địa phương.

Một vài kỹ thuật viên giữ vai trò kiểm soát chất lượng cả quy trình, họ kiểm tra hàng trăm nghìn môi trường nuôi cấy mỗi tuần dưới kính hiển vi, đảm bảo rằng các tế bào vẫn còn sống và khỏe mạnh. Những người khác chịu trách nhiệm gửi các tế bào đến các nhà nghiên cứu ở 23 trung tâm xét nghiệm bại liệt trên khắp cả nước theo một lịch trình nghiêm ngặt.

Cuối cùng, đội ngũ nhân viên ở Tuskegee đã lên tới 35 nhà nghiên cứu và kỹ thuật viên, họ đã sản xuất ra 20.000 ống nghiệm chứa HeLa – khoảng 6 nghìn tỷ tế bào – mỗi tuần. Đó là nhà máy sản xuất tế bào đầu tiên trong lịch sử, và nó bắt đầu từ một lọ nhỏ chứa HeLa mà Gey đã gửi cho Scherer trong lần thử nghiệm vận chuyển đầu tiên của họ, không lâu sau khi Henrietta qua đời.

Nhờ các tế bào đó, các nhà nghiên cứu đã giúp chứng minh rằng vắc-xin Salk có hiệu quả. Không lâu sau, New York Times đã cho đăng các bức ảnh của những người phụ nữ da đen đang cúi người nhìn vào kính hiển vi để kiểm tra tế bào, những đôi bàn tay màu đen đang cầm ống nghiệm chứa HeLa, và tiêu đề của bài báo là:

❀ ❀ ❀

[1] March of Dimes: Một chiến dịch quyên góp diễn ra hằng năm của NFIP, kêu gọi mỗi trẻ em quyên góp một dime, tức một hào (có giá trị bằng 10 xu). Sau này Quỹ NFIP đổi tên thành Quỹ March of Dimes và hiện nay Quỹ tập trung vào sứ mệnh cải thiện sức khỏe của bà mẹ và trẻ sơ sinh bằng cách ngăn ngừa dị tật bẩm sinh, sinh non và tử vong ở trẻ sơ sinh.

[2] Thiết bị này còn gọi là máy khuấy từ, một thiết bị rất phổ biến trong phòng thí nghiệm. Máy khuấy từ dùng lực từ trường để xoay một thanh nam châm đặt trong dung dịch cần khuấy. Nam châm xoay sẽ sinh ra lực làm đảo trộn các chất trong dung dịch.

[3] Đây là một ngày lễ quan trọng ở Mỹ để tưởng niệm những người lính đã hy sinh trong khi làm nhiệm vụ, diễn ra vào ngày thứ hai cuối cùng của tháng 5.