Co to są komórki HeLa i dlaczego są ważne

Komórki HeLa są pierwszą nieśmiertelną ludzką linią komórkową. Linia komórkowa wyrosła z próbki szyjki macicy Komórki nowotworowe pobrane od afroamerykańskiej kobiety o imieniu Henrietta Lacks 8 lutego 1951 r. Asystent laboratorium odpowiedzialny za próbki nazwał kultury na podstawie dwóch pierwszych liter imienia i nazwiska pacjenta, dlatego kultura była nazwany HeLa. W 1953 roku Theodore Puck i Philip Marcus sklonowali HeLa (pierwsze sklonowane komórki ludzkie) i dobrowolnie podarowali próbki innym naukowcy. Początkowe zastosowanie linii komórkowej było w badaniach nad rakiem, ale komórki HeLa doprowadziły do ​​licznych przełomów medycznych i prawie 11 000 patenty.

Kluczowe rzeczy na wynos: komórki HeLa

Zwykle kultury komórek ludzkich umierają w ciągu kilku dni po określonej liczbie podziały komórek poprzez proces o nazwie starzenie się. Stanowi to problem dla badaczy, ponieważ eksperymentów z normalnymi komórkami nie można powtórzyć na identycznych komórkach (klonach), ani nie można użyć tych samych komórek do rozszerzonych badań. Biolog komórek George Otto Gey wziął jedną komórkę z próbki Henrietty Lack, pozwolił tej komórce się podzielić i stwierdził, że kultura przetrwała w nieskończoność, jeśli otrzyma składniki odżywcze i odpowiednie środowisko. Oryginalne komórki nadal mutowały. Obecnie istnieje wiele szczepów HeLa, wszystkie pochodzące z tej samej pojedynczej komórki.

Naukowcy uważają, że przyczyną śmierci programowanej komórek HeLa jest utrzymywanie wersji telomerazy enzymatycznej, która zapobiega stopniowemu skróceniu telomery chromosomów. Skracanie telomerów wiąże się ze starzeniem się i śmiercią.

Komórki HeLa zostały wykorzystane do przetestowania wpływu promieniowania, kosmetyków, toksyn i innych substancji chemicznych na komórki ludzkie. Odgrywają kluczową rolę w mapowaniu genów i badaniu chorób ludzi, zwłaszcza raka. Jednak najbardziej znaczące zastosowanie komórek HeLa mogło mieć miejsce w opracowanie pierwszej szczepionki przeciwko polio. Komórki HeLa zastosowano do utrzymania kultury wirusa polio w komórkach ludzkich. W 1952 roku Jonas Salk przetestował szczepionkę przeciwko polio na tych komórkach i wykorzystał je do masowej produkcji.

Chociaż linia komórkowa HeLa doprowadziła do niesamowitych przełomów naukowych, komórki mogą również powodować problemy. Najważniejszym problemem związanym z komórkami HeLa jest to, jak agresywnie mogą zanieczyszczać inne kultury komórkowe w laboratorium. Naukowcy nie rutynowo testują czystości swoich linii komórkowych, więc HeLa zanieczyściło wielu in vitro linii (szacunkowo 10 do 20 procent) przed zidentyfikowaniem problemu. Wiele badań przeprowadzonych na zanieczyszczonych liniach komórkowych musiało zostać wyrzuconych. Niektórzy naukowcy odmawiają wpuszczenia HeLa do swoich laboratoriów w celu kontroli ryzyka.

Innym problemem związanym z HeLa jest to, że nie ma on normalnego ludzkiego kariotypu (liczba i wygląd chromosomów w komórce). Henrietta Lacks (i inni ludzie) mają 46 chromosomy (diploidalny lub zestaw 23 par), podczas gdy genom HeLa składa się z 76 do 80 chromosomów (hipertrioploida, w tym 22 do 25 nieprawidłowych chromosomów). Dodatkowe chromosomy pochodzą z zakażenia wirus brodawczaka ludzkiego które doprowadziły do ​​raka. Chociaż komórki HeLa pod wieloma względami przypominają normalne komórki ludzkie, nie są ani normalne, ani całkowicie ludzkie. Istnieją zatem ograniczenia w ich stosowaniu.

Narodziny nowej dziedziny biotechnologii wprowadziły względy etyczne. Niektóre współczesne prawa i zasady wynikają z bieżących problemów dotyczących komórek HeLa.

Zgodnie z ówczesną normą Henrietta Lacks nie została poinformowana, że ​​jej komórki rakowe zostaną wykorzystane do badań. Wiele lat po tym, jak linia HeLa stała się popularna, naukowcy pobrali próbki od innych członków rodziny Lacks, ale nie wyjaśnili powodu testów. W latach 70. skontaktowano się z rodziną Lacks, gdy naukowcy starali się zrozumieć przyczynę agresywnej natury komórek. W końcu wiedzieli o HeLa. Jednak w 2013 r. Niemieccy naukowcy zmapował cały genom HeLa i upubliczniło to bez konsultacji z rodziną Lacks.

Poinformowanie pacjenta lub krewnych o użyciu próbek uzyskanych w wyniku procedur medycznych nie było wymagane w 1951 r., Ani nie jest dziś wymagane. Sprawa Sądu Najwyższego Kalifornii z 1990 r Moore v. Regenci z University of California orzekł, że komórki osoby nie są jej własnością i mogą być komercjalizowane.

Jednak rodzina Lacks osiągnęła porozumienie z National Institutes of Health (NIH) w sprawie dostępu do genomu HeLa. Badacze otrzymujący fundusze z NIH muszą złożyć wniosek o dostęp do danych. Inni badacze nie są ograniczeni, więc dane o kodzie genetycznym Braków nie są całkowicie prywatne.

Podczas gdy próbki tkanek ludzkich są nadal przechowywane, próbki są teraz identyfikowane za pomocą anonimowego kodu. Naukowcy i ustawodawcy wciąż walczą z kwestiami bezpieczeństwa i prywatności, ponieważ markery genetyczne mogą prowadzić do wskazówek na temat tożsamości mimowolnego dawcy.

• Capes-Davis A, Theodosopoulos G, Atkin I, Drexler HG, Kohara A, MacLeod RA, Masters JR, Nakamura Y, Reid YA, Reddel RR, Freshney RI (2010). „Sprawdź swoje kultury! Wykaz skażonych krzyżowo lub źle zidentyfikowanych linii komórkowych ”. Int. JOT. Nowotwór. 127 (1): 1–8.
• Masters, John R. (2002). „Komórki HeLa 50 lat później: dobre, złe i brzydkie”. Natura Recenzje Rak. 2 (4): 315–319.
• Scherer, William F.; Syverton, Jerome T.; Gey, George O. (1953). „Badania nad rozmnażaniem wirusów poliomyelitis w warunkach in vitro”. J Exp Med (opublikowany 1 maja 1953 r.). 97 (5): 695–710.
• Skloot, Rebecca (2010). Nieśmiertelne życie Henrietty brakuje. Nowy Jork: Crown / Random House.
• Turner, Timothy (2012). „Opracowanie szczepionki przeciw polio: historyczna perspektywa roli uniwersytetu Tuskegee w masowej produkcji i dystrybucji komórek HeLa”. Journal of Health Care for the Ubom and Underserved. 23 (4a): 5–10.