Ang kasaysayan ng paglikha ng teorya ni Hayflick
Si Leonard Hayflick (ipinanganak noong Mayo 20, 1928 sa Philadelphia), propesor ng anatomya sa Unibersidad ng California sa San Francisco, ay bumuo ng kanyang teorya habang nagtatrabaho sa Wistar Institute sa Philadelphia, Pennsylvania, noong 1965. Pinangalanan ni Frank MacFarlane Burnet ang teoryang ito pagkatapos ng Hayflick noong ang kanyang aklat na pinamagatang Internal Mutagenesis, na inilathala noong 1974. Ang konsepto ng limitasyon ng Hayflick ay nakatulong sa mga siyentipiko na pag-aralan ang mga epekto ng pagtanda ng cell sa katawan ng tao, pag-unlad ng cell mula sa yugto ng embryonic hanggang kamatayan, kabilang ang epekto ng pagpapaikli sa haba ng mga dulo ng mga chromosome na tinatawag na mga telomere.
Noong 1961, nagsimulang magtrabaho si Hayflick sa Wistar Institute, kung saan napagmasdan niya sa pamamagitan ng pagmamasid na ang mga selula ng tao ay hindi nahati nang walang katiyakan. Inilarawan nina Hayflick at Paul Moorehead ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa isang monograp na pinamagatang Serial Cultivation of Human Diploid Cell Strains. Ang gawain ni Hayflick sa Wistar Institute ay nilayon na magbigay ng isang nakapagpapalusog na solusyon para sa mga siyentipiko na nagsagawa ng mga eksperimento sa instituto, ngunit sa parehong oras ay nakikibahagi si Hayflick sa kanyang sariling pananaliksik sa mga epekto ng mga virus sa mga selula. Noong 1965, ipinaliwanag ni Hayflick ang konsepto ng limitasyon ng Hayflick sa isang monograph na pinamagatang "Limited Lifespan of Human Diploid Cell Strains in the Artificial Environment".
Hayflick ay dumating sa konklusyon na ang cell ay maaaring kumpletuhin ang mitosis, ibig sabihin, ang proseso ng pagpaparami sa pamamagitan ng paghahati, apatnapu hanggang animnapung beses lamang, pagkatapos kung saan ang kamatayan ay nangyayari. Ang konklusyong ito ay inilapat sa lahat ng uri ng mga selula, maging mga selulang pang-adulto o mikrobyo. Naglagay si Hayflick ng hypothesis ayon sa kung saan ang pinakamababang kakayahan sa pagkopya ng isang cell ay nauugnay sa pagtanda nito at, nang naaayon, sa proseso ng pagtanda ng katawan ng tao.
Noong 1974, kapwa itinatag ni Hayflick ang National Institute on Aging sa Bethesda, Maryland.
Ang institusyong ito ay isang sangay ng US National Institutes of Health. Noong 1982, naging vice chairman din si Hayflick ng American Society for Gerontology, na itinatag noong 1945 sa New York. Kasunod nito, nagtrabaho si Hayflick upang gawing popular ang kanyang teorya at pabulaanan ang teorya ng cellular imortality ni Carrel.
Pagtanggi sa teorya ni Carrel
Alexis Carrel, isang French surgeon na nagtrabaho sa tissue ng puso ng manok noong unang bahagi ng ikadalawampu siglo, ay naniniwala na ang mga cell ay maaaring magparami nang walang katapusan sa pamamagitan ng paghahati. Sinabi ni Carrel na nagawa niyang makamit ang paghahati ng mga selula ng puso ng manok sa isang nutrient medium - nagpatuloy ang prosesong ito nang higit sa dalawampung taon. Ang kanyang mga eksperimento sa tissue ng puso ng manok ay nagpatibay sa teorya ng walang katapusang paghahati ng cell. Ang mga siyentipiko ay paulit-ulit na sinubukang ulitin ang gawain ng Carrel, ngunit ang kanilang mga eksperimento ay hindi nakumpirma ang "pagtuklas" ng Carrel.
Pagpuna sa teorya ni Hayflick
Noong 1990s, ang ilang mga siyentipiko, tulad ni Harry Rubin sa Unibersidad ng California sa Berkeley, ay nagsabi na ang limitasyon ng Hayflick ay nalalapat lamang sa mga nasirang selula. Iminungkahi ni Rubin na ang pinsala sa cell ay maaaring sanhi ng mga cell na nasa isang kapaligiran na naiiba sa kanilang orihinal na kapaligiran sa katawan, o ng mga siyentipiko na naglalantad ng mga cell sa lab.
Karagdagang pananaliksik sa kababalaghan ng pagtanda
Sa kabila ng pagpuna, ginamit ng ibang mga siyentipiko ang teorya ni Hayflick bilang batayan para sa karagdagang pananaliksik sa kababalaghan ng pagtanda ng cellular, lalo na ang mga telomere, na siyang mga terminal na seksyon ng mga chromosome. Pinoprotektahan ng Telomeres ang mga chromosome at binabawasan ang mga mutasyon sa DNA. Noong 1973, inilapat ng siyentipikong Ruso na si A. Olovnikov ang teorya ng pagkamatay ng selula ni Hayflick sa kanyang pag-aaral ng mga dulo ng mga kromosom na hindi nagpaparami sa kanilang sarili sa panahon ng mitosis. Ayon kay Olovnikov, ang proseso ng cell division ay nagtatapos sa sandaling ang cell ay hindi na maaaring magparami ng mga dulo ng mga chromosome nito.
Makalipas ang isang taon, noong 1974, tinawag ni Burnet ang teorya ng Hayflick bilang limitasyon ng Hayflick, gamit ang pangalang ito sa kanyang papel, Internal Mutagenesis. Sa gitna ng gawain ni Burnet ay ang pag-aakalang ang pagtanda ay isang intrinsic na kadahilanan na likas sa mga selula ng iba't ibang anyo ng buhay, at ang kanilang mahahalagang aktibidad ay tumutugma sa isang teorya na kilala bilang limitasyon ng Hayflick, na nagtatatag ng oras ng kamatayan ng isang organismo.
Si Elizabeth Blackburn ng Unibersidad ng San Francisco at ang kanyang kasamahan na si Jack Szostak ng Harvard Medical School sa Boston, Massachusetts, ay bumaling sa teorya ng limitasyon ng Hayflick sa kanilang pag-aaral ng istruktura ng telomeres noong 1982 nang magtagumpay sila sa pag-clone at paghiwalay ng mga telomere.
Noong 1989, kinuha nina Greider at Blackburn ang susunod na hakbang sa pag-aaral ng phenomenon ng cell aging sa pamamagitan ng pagtuklas ng enzyme na tinatawag na telomerase (isang enzyme mula sa grupo ng mga transferases na kumokontrol sa laki, numero at komposisyon ng nucleotide ng chromosome telomeres). Natagpuan nina Greider at Blackburn na ang pagkakaroon ng telomerase ay tumutulong sa mga selula ng katawan na maiwasan ang naka-program na kamatayan.
Noong 2009, nakatanggap sina Blackburn, D. Szostak at K. Greider ng Nobel Prize sa Physiology o Medicine na may salitang "para sa kanilang pagtuklas ng mga mekanismo ng proteksyon ng mga chromosome sa pamamagitan ng telomeres at enzyme telomerase." Ang kanilang pananaliksik ay batay sa limitasyon ng Hayflick.