Историјата на создавањето на теоријата на Хејфлик
Леонард Хејфлик (роден на 20 мај 1928 година во Филаделфија), професор по анатомија на Универзитетот во Калифорнија во Сан Франциско, ја развил својата теорија додека работел во Институтот Вистар во Филаделфија, Пенсилванија, во 1965 година. Френк МекФарлан Барнет ја именувал оваа теорија по Хејфлик во неговата книга со наслов Внатрешна мутагенеза, објавена во 1974 година. Концептот на границата на Хејфлик им помогна на научниците да ги проучат ефектите од стареењето на клетките во човечкото тело, развојот на клетките од ембрионската фаза до смртта, вклучувајќи го и ефектот на скратување на должината на краевите на хромозомите т.н. теломерите.
Во 1961 година, Хејфлик започнал да работи во Институтот Вистар, каде што преку набљудување забележал дека човечките клетки не се делат бесконечно. Хејфлик и Пол Мурхед го опишаа овој феномен во монографијата со наслов Сериско одгледување на соеви на човечки диплоидни клетки. Работата на Хејфлик во Институтот Вистар имаше за цел да обезбеди хранливо решение за научниците кои спроведуваа експерименти во институтот, но во исто време Хејфлик беше ангажиран во сопственото истражување за ефектите на вирусите во клетките. Во 1965 година, Хејфлик го елаборираше концептот на границата на Хејфлик во монографијата насловена како „Ограничен животен век на соеви на човечки диплоидни клетки во вештачката средина“.
Хејфлик дошол до заклучок дека клетката е способна да ја заврши митозата, односно процесот на репродукција преку делба, само четириесет до шеесет пати, по што настапува смрт. Овој заклучок се однесува на сите сорти на клетки, без разлика дали се возрасни или герминативни клетки. Хејфлик постави хипотеза според која минималната репликативна способност на клетката е поврзана со нејзиното стареење и, соодветно, со процесот на стареење на човечкото тело.
Во 1974 година, Хејфлик го коосноваше Националниот институт за стареење во Бетесда, Мериленд.
Оваа институција е филијала на Националниот институт за здравство на САД. Во 1982 година, Хејфлик стана и потпретседател на Американското здружение за геронтологија, основано во 1945 година во Њујорк. Последователно, Хејфлик работеше на популаризација на неговата теорија и побивање на теоријата на Карел за клеточна бесмртност.
Побивање на теоријата на Карел
Алексис Карел, француски хирург кој работел со ткиво од пилешко срце на почетокот на дваесеттиот век, верувал дека клетките можат да се репродуцираат бесконечно со делење. Карел тврдеше дека успеал да постигне поделба на пилешки срцеви клетки во хранлив медиум - овој процес продолжил повеќе од дваесет години. Неговите експерименти со ткиво на пилешко срце ја зајакнаа теоријата за бескрајна клеточна делба. Научниците постојано се обидоа да ја повторат работата на Карел, но нивните експерименти не го потврдија „откритието“ на Карел.
Критика на теоријата на Хејфлик
Во 1990-тите, некои научници, како што е Хари Рубин од Универзитетот во Калифорнија во Беркли, изјавија дека ограничувањето на Хејфлик се однесува само на оштетените клетки. Рубин сугерираше дека оштетувањето на клетките може да биде предизвикано од тоа што клетките се во средина различна од нивната првобитна средина во телото, или од научниците кои ги изложуваат клетките во лабораторија.
Понатамошни истражувања за феноменот на стареење
И покрај критиките, други научници ја користеа теоријата на Хејфлик како основа за понатамошно истражување на феноменот на клеточното стареење, особено теломерите, кои се терминални делови на хромозомите. Теломерите ги штитат хромозомите и ги намалуваат мутациите во ДНК. Во 1973 година, рускиот научник А. Оловников ја применил Хејфликовата теорија за клеточна смрт во неговите студии за краевите на хромозомите кои не се репродуцираат за време на митозата. Според Оловников, процесот на клеточна делба завршува штом клетката повеќе не може да ги репродуцира краевите на своите хромозоми.
Една година подоцна, во 1974 година, Барнет ја нарече теоријата на Хејфлик како граница на Хејфлик, користејќи го ова име во неговиот труд, Внатрешна мутагенеза. Во срцето на работата на Бурнет беше претпоставката дека стареењето е суштински фактор вродено во клетките на различни форми на живот и дека нивната витална активност одговара на теоријата позната како граница на Хејфлик, која го утврдува времето на смртта на организмот.
Елизабет Блекбурн од Универзитетот во Сан Франциско и нејзиниот колега Џек Шостак од Медицинскиот факултет Харвард во Бостон, Масачусетс, се свртеа кон теоријата на границата на Хејфлик во нивните студии за структурата на теломерите во 1982 година, кога успеаја да клонираат и изолираат теломери.
Во 1989 година, Грејдер и Блекбурн го направија следниот чекор во проучувањето на феноменот на стареење на клетките со откривање на ензим наречен теломераза (ензим од групата на трансферази кој ја контролира големината, бројот и нуклеотидниот состав на теломерите на хромозомот). Грејдер и Блекбурн открија дека присуството на теломераза им помага на телесните клетки да избегнат програмирана смрт.
Во 2009 година, Блекбурн, Д. Шостак и К. Грајдер ја добија Нобеловата награда за физиологија или медицина со формулацијата „за нивното откритие на механизмите за заштита на хромозомите од страна на теломерите и ензимот теломераза“. Нивното истражување беше засновано на границата на Хејфлик.