La història de la creació de la teoria de Hayflick
Leonard Hayflick (nascut el 20 de maig de 1928 a Filadèlfia), professor d'anatomia a la Universitat de Califòrnia a San Francisco, va desenvolupar la seva teoria mentre treballava a l'Institut Wistar de Filadèlfia, Pennsilvània, l'any 1965. Frank MacFarlane Burnet va anomenar aquesta teoria després de Hayflick a el seu llibre titulat Mutagènesi interna, publicat el 1974. El concepte del límit de Hayflick va ajudar els científics a estudiar els efectes de l'envelliment cel·lular en el cos humà, el desenvolupament cel·lular des de l'etapa embrionària fins a la mort, inclòs l'efecte d'escurçar la longitud dels extrems dels cromosomes anomenats telòmers.
El 1961, Hayflick va començar a treballar a l'Institut Wistar, on va observar mitjançant l'observació que les cèl·lules humanes no es divideixen indefinidament. Hayflick i Paul Moorehead van descriure aquest fenomen en una monografia titulada Serial Cultivation of Human Diploid Cell Strains. El treball de Hayflick a l'Institut Wistar pretenia proporcionar una solució nutritiva als científics que van realitzar experiments a l'institut, però al mateix temps Hayflick es dedicava a la seva pròpia investigació sobre els efectes dels virus a les cèl·lules. El 1965, Hayflick va elaborar el concepte del límit de Hayflick en una monografia titulada "Limited Lifespan of Human Diploid Cell Strains in the Artificial Environment".
Hayflick va arribar a la conclusió que la cèl·lula és capaç de completar la mitosi, és a dir, el procés de reproducció per divisió, només de quaranta a seixanta vegades, després de la qual es produeix la mort. Aquesta conclusió s'aplicava a totes les varietats de cèl·lules, ja siguin cèl·lules adultes o germinals. Hayflick va proposar una hipòtesi segons la qual la capacitat de replicació mínima d'una cèl·lula s'associa amb el seu envelliment i, en conseqüència, amb el procés d'envelliment del cos humà.
El 1974, Hayflick va cofundar el National Institute on Aging a Bethesda, Maryland.
Aquesta institució és una branca dels Instituts Nacionals de Salut dels EUA. El 1982, Hayflick també es va convertir en vicepresident de la Societat Americana de Gerontologia, fundada el 1945 a Nova York. Posteriorment, Hayflick va treballar per popularitzar la seva teoria i refutar la teoria de Carrel sobre la immortalitat cel·lular.
Refutació de la teoria de Carrel
Alexis Carrel, un cirurgià francès que va treballar amb teixit cardíac de pollastre a principis del segle XX, creia que les cèl·lules es podrien reproduir indefinidament dividint-se. Carrel va afirmar que va poder aconseguir la divisió de les cèl·lules del cor de pollastre en un medi nutritiu; aquest procés va continuar durant més de vint anys. Els seus experiments amb teixit del cor de pollastre van reforçar la teoria de la divisió cel·lular sense fi. Els científics han intentat repetidament repetir el treball de Carrel, però els seus experiments no han confirmat el "descobriment" de Carrel.
Crítica a la teoria de Hayflick
A la dècada de 1990, alguns científics, com Harry Rubin de la Universitat de Califòrnia a Berkeley, van afirmar que el límit de Hayflick només s'aplica a les cèl·lules danyades. Rubin va suggerir que el dany cel·lular podria ser causat perquè les cèl·lules es troben en un entorn diferent del seu entorn original al cos, o per científics que exposaven les cèl·lules al laboratori.
Més investigació sobre el fenomen de l'envelliment
Malgrat les crítiques, altres científics han utilitzat la teoria de Hayflick com a base per a més investigacions sobre el fenomen de l'envelliment cel·lular, especialment els telòmers, que són les seccions terminals dels cromosomes. Els telòmers protegeixen els cromosomes i redueixen les mutacions en l'ADN. El 1973, el científic rus A. Olovnikov va aplicar la teoria de la mort cel·lular de Hayflick en els seus estudis sobre els extrems dels cromosomes que no es reprodueixen durant la mitosi. Segons Olovnikov, el procés de divisió cel·lular acaba tan aviat com la cèl·lula ja no pot reproduir els extrems dels seus cromosomes.
Un any més tard, el 1974, Burnet va anomenar la teoria de Hayflick el límit de Hayflick, utilitzant aquest nom en el seu article, Mutagènesi interna. Al cor del treball de Burnet hi havia la suposició que l'envelliment és un factor intrínsec inherent a les cèl·lules de diverses formes de vida, i que la seva activitat vital correspon a una teoria coneguda com el límit de Hayflick, que estableix el moment de la mort d'un organisme.
Elizabeth Blackburn de la Universitat de San Francisco i el seu col·lega Jack Szostak de la Harvard Medical School de Boston, Massachusetts, van recórrer a la teoria del límit de Hayflick en els seus estudis sobre l'estructura dels telòmers el 1982 quan van aconseguir clonar i aïllar telòmers.
El 1989, Greider i Blackburn van fer el següent pas en l'estudi del fenomen de l'envelliment cel·lular en descobrir un enzim anomenat telomerasa (un enzim del grup de transferases que controla la mida, el nombre i la composició de nucleòtids dels telòmers cromosòmics). Greider i Blackburn van trobar que la presència de telomerasa ajuda a les cèl·lules del cos a evitar la mort programada.
L'any 2009, Blackburn, D. Szostak i K. Greider van rebre el Premi Nobel de Fisiologia o Medicina amb la frase "pel seu descobriment dels mecanismes de protecció dels cromosomes per telòmers i l'enzim telomerasa". La seva investigació es va basar en el límit de Hayflick.