Ce sunt celulele HeLa și de ce sunt importante

Celulele HeLa sunt prima linie de celule umane nemuritoare. Linia celulară a crescut dintr-un eșantion de col uterin celule canceroase preluat de la o femeie afro-americană pe nume Henrietta Lacks la 8 februarie 1951. Asistentul de laborator responsabil pentru probele numite culturi pe baza primelor două litere ale prenumelui și prenumelui pacientului, astfel cultura a fost poreclit HeLa. În 1953, Theodore Puck și Philip Marcus au clonat HeLa (primele celule umane clonate) și au donat liber mostre altor cercetători. Utilizarea inițială a liniei celulare a fost în cercetarea cancerului, dar celulele HeLa au condus la numeroase descoperiri medicale și aproape 11.000 brevete.

Cheie de luat cu cheie: celule HeLa

În mod normal, culturile de celule umane mor în câteva zile după un număr stabilit de diviziuni celulare printr-un proces numit senescenta. Acest lucru prezintă o problemă pentru cercetători, deoarece experimentele care utilizează celule normale nu pot fi repetate pe celule identice (clone) și nici aceleași celule nu pot fi utilizate pentru studiu extins. Biologul celular George Otto Gey a preluat o celulă din eșantionul lui Henrietta Lack, a permis divizării acelei celule și a descoperit că cultura a supraviețuit la nesfârșit, dacă li se administrează nutrienți și un mediu adecvat. Celulele originale au continuat să mute. Acum, există multe tulpini de HeLa, toate derivate din aceeași celulă unică.

Cercetătorii cred că motivul pentru care celulele HeLa nu suferă deces programat este acela că mențin o versiune a enzimei telomerază care împiedică scurtarea treptată a telomere de cromozomi. Scurtarea telomerilor este implicată în îmbătrânire și moarte.

Celulele HeLa au fost folosite pentru a testa efectele radiațiilor, produselor cosmetice, toxinelor și altor substanțe chimice asupra celulelor umane. Au fost instrumentale în cartografierea genelor și studierea bolilor umane, în special a cancerului. Cu toate acestea, cea mai semnificativă aplicare a celulelor HeLa s-a putut afla în dezvoltarea primului vaccin anti-polio. Celulele HeLa au fost utilizate pentru a menține o cultură a virusului polio în celulele umane. În 1952, Jonas Salk și-a testat vaccinul anti-poliomielită pe aceste celule și le-a folosit pentru a-l produce în masă.

În timp ce linia de celule HeLa a dus la descoperiri științifice uimitoare, celulele pot cauza, de asemenea, probleme. Problema cea mai semnificativă cu celulele HeLa este cât de agresiv pot contamina alte culturi de celule într-un laborator. Oamenii de știință nu testează de rutină puritatea liniilor lor celulare, așa că HeLa a contaminat multe in vitro linii (estimate cu 10 până la 20 la sută) înainte de identificarea problemei. O mare parte din cercetările efectuate pe linii celulare contaminate trebuiau aruncate. Unii oameni de știință refuză să permită HeLa în laboratoarele lor pentru a controla riscul.

O altă problemă cu HeLa este că nu are un cariotip uman normal (numărul și aspectul cromozomilor într-o celulă). Lipsa Henrietta (și alți oameni) au 46 cromozomi (diploid sau un set de 23 de perechi), în timp ce genomul HeLa este format din 76 până la 80 de cromozomi (hipertriploid, incluzând 22 până la 25 de cromozomi anormali). Cromozomii suplimentari au provenit din infecție cu papilomavirus uman asta a dus la cancer. În timp ce celulele HeLa seamănă cu celule umane normale în multe feluri, ele nu sunt nici normale, nici în întregime umane. Astfel, există limitări la utilizarea lor.

Nașterea noului domeniu al biotehnologiei a introdus considerente etice. Unele legi și politici moderne au apărut din problemele în curs de desfășurare a celulelor HeLa.

Așa cum a fost norma la acea vreme, Henrietta Lacks nu a fost informată că celulele ei canceroase vor fi folosite pentru cercetare. La câțiva ani după ce linia HeLa devenise populară, oamenii de știință au prelevat probe de la alți membri ai familiei Lacks, dar nu au explicat motivul testelor. În anii '70, familia Lacks a fost contactată, deoarece oamenii de știință au căutat să înțeleagă motivul naturii agresive a celulelor. În sfârșit, au știut despre HeLa. Cu toate acestea, în 2013, oamenii de știință germani a cartografiat întregul genom HeLa și l-a făcut public, fără să consulte familia Lacks.

Informarea unui pacient sau a rudelor despre utilizarea eșantioanelor obținute prin proceduri medicale nu a fost necesară în 1951 și nici nu este necesară în prezent. În 1990, Curtea Supremă din California, cauza din 2005 Moore v. Regenții Universității din California celulele unei persoane guvernate nu sunt proprietatea sa și pot fi comercializate.

Cu toate acestea, familia Lacks a ajuns la un acord cu Institutele Naționale de Sănătate (NIH) cu privire la accesul la genomul HeLa. Cercetătorii care primesc fonduri de la NIH trebuie să solicite accesul la date. Alți cercetători nu sunt restricționați, astfel încât datele despre codul genetic al lui Lacks nu sunt complet private.

În timp ce eșantioanele de țesut uman continuă să fie păstrate, mostrele sunt acum identificate printr-un cod anonim. Oamenii de știință și legiuitorii continuă să se confrunte cu probleme de securitate și confidențialitate, deoarece markerii genetici pot duce la indicii despre identitatea involuntară a donatorului.

• Capes-Davis A, Theodosopoulos G, Atkin I, Drexler HG, Kohara A, MacLeod RA, Masters JR, Nakamura Y, Reid YA, Reddel RR, Freshney RI (2010). „Verifică-ți culturile! O listă de linii celulare contaminate încrucișate sau identificate greșit ". Int. J. Cancer. 127 (1): 1–8.
• Maeștri, John R. (2002). „Celule HeLa de 50 de ani: bine, rău și urât”. Recenzii ale naturii Rac. 2 (4): 315–319.
• Scherer, William F.; Syverton, Jerome T.; Gey, George O. (1953). "Studii privind propagarea in vitro a virusurilor poliomielitei". J Exp Med (publicat la 1 mai 1953). 97 (5): 695–710.
• Skloot, Rebecca (2010). Viața nemuritoare a lui Henrietta lipsește. New York: Crown / Random House.
• Turner, Timothy (2012). „Dezvoltarea vaccinului poliomielitic: o perspectivă istorică a rolului Universității Tuskegee în producția în masă și distribuirea celulelor HeLa”. Jurnalul de îngrijire a sănătății pentru cei săraci și subrezervat. 23 (4a): 5-10.