Τι είναι τα κύτταρα HeLa και γιατί είναι σημαντικά

Τα κύτταρα HeLa είναι η πρώτη αθάνατη ανθρώπινη κυτταρική γραμμή. Η κυτταρική γραμμή αναπτύχθηκε από δείγμα τραχηλικού καρκινικά κύτταρα που ελήφθη από μια αφρικανική-αμερικανική γυναίκα που ονομάζεται Henrietta Lacks στις 8 Φεβρουαρίου 1951. Ο βοηθός του εργαστηρίου, υπεύθυνος για τα δείγματα που ονομάζονταν πολιτισμοί με βάση τα δύο πρώτα γράμματα του πατρικού και του επώνυμου ασθενούς, έτσι η κουλτούρα ήταν ονομάστηκε HeLa. Το 1953, ο Theodore Puck και ο Philip Marcus κλωνοποίησαν την HeLa (τα πρώτα ανθρώπινα κύτταρα που θα κλωνοποιηθούν) και δωρίζουν ελεύθερα δείγματα σε άλλα ερευνητές. Η αρχική χρήση της κυτταρικής γραμμής ήταν στην έρευνα για τον καρκίνο, αλλά τα κύτταρα HeLa οδήγησαν σε πολυάριθμες ιατρικές ανακαλύψεις και σχεδόν 11.000 πατέντες.

Βασικές τακτικές: Κύτταρα HeLa

Κανονικά, οι ανθρώπινες κυτταρικές καλλιέργειες πεθαίνουν μέσα σε λίγες ημέρες μετά από έναν καθορισμένο αριθμό κυτταρικών διαιρέσεων μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται γηρασμός. Αυτό παρουσιάζει ένα πρόβλημα για τους ερευνητές επειδή τα πειράματα που χρησιμοποιούν κανονικά κύτταρα δεν μπορούν να επαναληφθούν σε πανομοιότυπα κύτταρα (κλώνοι), ούτε μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα ίδια κύτταρα για εκτεταμένη μελέτη. Ο κυτταρικός βιολόγος George Otto Gey πήρε ένα κύτταρο από το δείγμα της Henrietta Lack, επέτρεψε σε αυτό το κύτταρο να χωρίσει και διαπίστωσε ότι ο πολιτισμός επέζησε επ 'αόριστον εάν δοθούν θρεπτικά συστατικά και ένα κατάλληλο περιβάλλον. Τα αρχικά κύτταρα συνέχισαν να μεταλλάσσονται. Τώρα, υπάρχουν πολλά στελέχη του HeLa, όλα προερχόμενα από το ίδιο μεμονωμένο κύτταρο.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ο λόγος για τον οποίο τα κύτταρα HeLa δεν υποφέρουν από προγραμματισμένο θάνατο είναι επειδή διατηρούν μια έκδοση του ενζύμου τελομεράση που εμποδίζει τη σταδιακή μείωση του τελομερή χρωμοσωμάτων. Το λίπος Telomere εμπλέκεται στη γήρανση και το θάνατο.

Τα κύτταρα HeLa έχουν χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή των επιδράσεων της ακτινοβολίας, των καλλυντικών, των τοξινών και άλλων χημικών ουσιών στα ανθρώπινα κύτταρα. Έχουν συμβάλει στην χαρτογράφηση γονιδίων και τη μελέτη ανθρώπινων ασθενειών, ιδίως του καρκίνου. Ωστόσο, η πιο σημαντική εφαρμογή των κυττάρων HeLa μπορεί να ήταν στο ανάπτυξη του πρώτου εμβολίου κατά της πολιομυελίτιδας. Κύτταρα HeLa χρησιμοποιήθηκαν για να διατηρήσουν μια καλλιέργεια ιού πολιομυελίτιδας σε ανθρώπινα κύτταρα. Το 1952, ο Jonas Salk εξέτασε το εμβόλιο πολιομυελίτιδας σε αυτά τα κύτταρα και τα χρησιμοποίησε για μαζική παραγωγή.

Ενώ η κυτταρική γραμμή HeLa έχει οδηγήσει σε εκπληκτικές επιστημονικές ανακαλύψεις, τα κύτταρα μπορεί επίσης να προκαλέσουν προβλήματα. Το πιο σημαντικό ζήτημα με τα κύτταρα HeLa είναι το πόσο επιθετικά μπορούν να μολύνουν άλλες κυτταρικές καλλιέργειες σε ένα εργαστήριο. Οι επιστήμονες δεν δοκιμάζουν συστηματικά την καθαρότητα των κυτταρικών γραμμών τους, έτσι HeLa είχε μολύνει πολλούς in vitro (εκτιμάται 10 έως 20 τοις εκατό) πριν εντοπιστεί το πρόβλημα. Μεγάλο μέρος της έρευνας που διεξήχθη σε μολυσμένες κυτταρικές σειρές έπρεπε να πεταχτεί. Μερικοί επιστήμονες αρνούνται να επιτρέψουν την HeLa στα εργαστήρια τους για να ελέγξουν τον κίνδυνο.

Ένα άλλο πρόβλημα με το HeLa είναι ότι δεν έχει κανονικό ανθρώπινο καρυότυπο (τον αριθμό και την εμφάνιση χρωμοσωμάτων σε ένα κύτταρο). Η Henrietta Lacks (και άλλοι άνθρωποι) έχει 46 χρωμοσωμάτων (διπλοειδές ή σύνολο 23 ζευγών), ενώ το γονιδίωμα HeLa αποτελείται από 76 έως 80 χρωμόσωμα (υπερτριπλοειδές, που περιλαμβάνει 22 έως 25 μη φυσιολογικά χρωμοσώματα). Τα επιπλέον χρωμοσώματα προήλθαν από τη λοίμωξη ιός των ανθρωπίνων θηλωμάτων που οδήγησε σε καρκίνο. Ενώ τα κύτταρα HeLa μοιάζουν με φυσιολογικά ανθρώπινα κύτταρα με πολλούς τρόπους, δεν είναι ούτε φυσιολογικά ούτε εξ ολοκλήρου ανθρώπινα. Έτσι, υπάρχουν περιορισμοί στη χρήση τους.

Η γέννηση του νέου τομέα της βιοτεχνολογίας εισήγαγε ηθικούς προβληματισμούς. Μερικοί σύγχρονοι νόμοι και πολιτικές προέκυψαν από τα συνεχιζόμενα ζητήματα γύρω από τα κύτταρα HeLa.

Όπως ήταν ο κανόνας εκείνη την εποχή, η Henrietta Lacks δεν ενημερώθηκε ότι τα καρκινικά της κύτταρα επρόκειτο να χρησιμοποιηθούν για έρευνα. Χρόνια μετά την εμφάνιση της γραμμής HeLa, οι επιστήμονες πήραν δείγματα από άλλα μέλη της οικογένειας Lacks, αλλά δεν εξήγησαν τον λόγο των δοκιμών. Στη δεκαετία του 1970, ήλθε σε επαφή η οικογένεια Lacks, καθώς οι επιστήμονες προσπάθησαν να κατανοήσουν τον λόγο για την επιθετική φύση των κυττάρων. Τελικά ήξεραν για την HeLa. Ωστόσο, το 2013, γερμανοί επιστήμονες χαρτογραφήθηκε ολόκληρο το γονιδίωμα HeLa και το έκανε δημόσια, χωρίς να συμβουλευτεί την οικογένεια Lacks.

Η ενημέρωση ενός ασθενούς ή συγγενών σχετικά με τη χρήση δειγμάτων που λαμβάνονται μέσω ιατρικών διαδικασιών δεν ήταν απαραίτητη το 1951, ούτε απαιτείται σήμερα. Η υπόθεση του Ανώτατου Δικαστηρίου της Καλιφόρνιας του 1990, της Moore v. Regents του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας κυβέρνησε ότι τα κελιά ενός ατόμου δεν είναι ιδιοκτησία του και μπορεί να εμπορευματοποιηθούν.

Ωστόσο, η οικογένεια Lacks κατέληξε σε συμφωνία με τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (NIH) σχετικά με την πρόσβαση στο γονιδίωμα HeLa. Οι ερευνητές που λαμβάνουν χρήματα από το NIH πρέπει να υποβάλουν αίτηση για πρόσβαση στα δεδομένα. Άλλοι ερευνητές δεν περιορίζονται, επομένως τα δεδομένα για τον γενετικό κώδικα του Lack δεν είναι εντελώς ιδιωτικά.

Ενώ τα δείγματα ανθρώπινου ιστού συνεχίζουν να αποθηκεύονται, τα δείγματα αναγνωρίζονται πλέον από έναν ανώνυμο κώδικα. Οι επιστήμονες και οι νομοθέτες εξακολουθούν να διαφωνούν με ζητήματα ασφάλειας και ιδιωτικότητας, καθώς οι γενετικοί δείκτες μπορεί να οδηγήσουν σε ενδείξεις σχετικά με την ταυτότητα του δότη.

• Capes-Davis Α, Θεοδωσόπουλος G, Atkin Ι, Drexler HG, Kohara Α, MacLeod RA, Masters JR, Nakamura Υ, Reid ΥΑ, Reddel RR, Freshney RI (2010). "Ελέγξτε τους πολιτισμούς σας! Μια λίστα με διασταυρωμένες ή λανθασμένα αναγνωρισμένες κυτταρικές σειρές ". Int. J. Καρκίνος. 127 (1): 1–8.
• Masters, John R. (2002). "Κύτταρα HeLa 50 χρόνια μετά: Το καλό, το κακό και το άσχημο". Φύση Κριτικές Καρκίνος. 2 (4): 315–319.
• Scherer, William F.; Syverton, Jerome T.; Gey, George O. (1953). "Μελέτες σχετικά με τον πολλαπλασιασμό in vivo των ιού της πολιομυελίτιδας". J Exp Med (δημοσιευμένη 1 Μαΐου 1953). 97 (5): 695–710.
• Skloot, Rebecca (2010). Η αθάνατη ζωή της Henrietta στερείται. Νέα Υόρκη: στέμμα / Τυχαίο σπίτι.
• Turner, Timothy (2012). «Ανάπτυξη του εμβολίου της πολυομυελίτιδας: μια ιστορική προοπτική του ρόλου του Πανεπιστημίου του Tuskegee στη μαζική παραγωγή και διανομή κυττάρων HeLa». Εφημερίδα της υγειονομικής περίθαλψης για τους φτωχούς και τους υποσιτισμένους. 23 (4α): 5-10.