Co jsou buňky HeLa a proč jsou důležité

HeLa buňky jsou první nesmrtelnou lidskou buněčnou linií. Buněčná linie rostla ze vzorku děložního čípku rakovinové buňky převzato od afroamerické ženy jménem Henrietta Lacks 8. února 1951. Laboratorní asistent odpovědný za vzorky pojmenoval kultury na základě prvních dvou písmen pacientova jména a příjmení, takže kultura byla daboval HeLa. V roce 1953 Theodore Puck a Philip Marcus klonovali HeLa (první lidské buňky, které mají být klonovány) a volně darovaly vzorky ostatním vědci. Počáteční použití buněčné linie bylo ve výzkumu rakoviny, ale buňky HeLa vedly k četným průlomům v medicíně a téměř 11 000 patenty.

Klíčové cesty: HeLa Cells

Normálně lidské buněčné kultury umírají během několika dnů po stanoveném počtu buněčné dělení prostřednictvím procesu zvaného stárnutí. To představuje problém pro vědce, protože experimenty s použitím normálních buněk nelze opakovat na identických buňkách (klonech) a stejné buňky nelze použít pro rozšířenou studii. Buněčný biolog George Otto Gey odebral jednu buňku ze vzorku Henrietta Lackové, nechal tuto buňku rozdělit se a zjistil, že kultura přežila neurčitě, pokud byla dána živinami a vhodným prostředím. Původní buňky pokračovaly v mutaci. Nyní existuje mnoho kmenů HeLa, všechny odvozené ze stejné jediné buňky.

Vědci se domnívají, že důvodem toho, že HeLa buňky netrpí programovanou smrtí, je to, že udržují verzi enzymu telomerázy, která zabraňuje postupnému zkracování telomery chromozomů. Zkrácení telomer se podílí na stárnutí a smrti.

HeLa buňky byly použity k testování účinků záření, kosmetiky, toxinů a dalších chemických látek na lidské buňky. Pomáhají při mapování genů a studiu lidských chorob, zejména rakoviny. Nejvýznamnější aplikace HeLa buněk však mohla být v EU vývoj první vakcíny proti dětské obrně. HeLa buňky byly použity k udržování kultury viru dětské obrny v lidských buňkách. V roce 1952 Jonas Salk testoval svou vakcínu proti dětské obrně na těchto buňkách a použil je k hromadné výrobě.

Zatímco buněčná linie HeLa vedla k úžasným vědeckým průlomům, buňky mohou také způsobit problémy. Nejvýznamnějším problémem s HeLa buňkami je to, jak agresivně mohou kontaminovat jiné buněčné kultury v laboratoři. Vědci běžně netestují čistotu jejich buněčných linií, takže HeLa mnoho kontaminovala in vitro řádky (odhadované 10 až 20 procent) před zjištěním problému. Hodně z výzkumu prováděného na kontaminovaných buněčných liniích muselo být vyhozeno. Někteří vědci odmítají dovolit HeLa ve svých laboratořích za účelem kontroly rizika.

Dalším problémem HeLa je to, že nemá normální lidský karyotyp (počet a výskyt chromozomů v buňce). Henrietta Lacks (a další lidé) mají 46 chromozomy (diploid nebo soubor 23 párů), zatímco genom HeLa se skládá ze 76 až 80 chromozomů (hypertriploid, včetně 22 až 25 abnormálních chromozomů). Další chromozomy pocházely z infekce lidsky papillomavirus to vedlo k rakovině. Zatímco HeLa buňky se podobají normálním lidským buňkám mnoha způsoby, nejsou ani normální, ani zcela lidské. Jejich použití je tedy omezené.

Zrození nové oblasti biotechnologie zavedlo etické úvahy. Některé moderní zákony a politiky vyvstaly z přetrvávajících problémů obklopujících HeLa buňky.

Jak bylo v té době normou, Henrietta Lacksová nebyla informována o tom, že její rakovinné buňky budou použity pro výzkum. Léta poté, co se linie HeLa stala populární, vědci odebrali vzorky od jiných členů rodiny Lacksů, ale nevysvětlili důvod testů. V sedmdesátých letech byla rodina Lacks kontaktována, jak se vědci snažili pochopit důvod agresivní povahy buněk. Konečně věděli o HeLa. Přesto v roce 2013 němečtí vědci mapoval celý genom HeLa a zveřejnil to, aniž by konzultoval rodinu Lacks.

V roce 1951 nebylo nutné informovat pacienta nebo příbuzné o použití vzorků získaných lékařskými postupy, ani se to nevyžaduje dnes. Kalifornský nejvyšší soud z roku 1990 Moore v. Vladaři Kalifornské univerzity rozhodl, že buňky člověka nejsou jeho majetkem a mohou být komercializovány.

Přesto, Lacks rodina dosáhla dohody s National instituty zdraví (NIH) ohledně přístupu k HeLa genomu. Vědci, kteří dostávají finanční prostředky od NIH, musí požádat o přístup k údajům. Ostatní vědci nejsou omezeni, takže údaje o genetickém kódu Lacks nejsou zcela soukromé.

Zatímco vzorky lidských tkání jsou nadále ukládány, vzorky jsou nyní identifikovány anonymním kódem. Vědci a zákonodárci se stále potýkají s otázkami bezpečnosti a soukromí, protože genetické markery mohou vést ke stopám o totožnosti nedobrovolného dárce.

• Capes-Davis A, Theodosopoulos G, Atkin I, Drexler HG, Kohara A, MacLeod RA, Masters JR, Nakamura Y, Reid YA, Reddel RR, Freshney RI (2010). „Zkontrolujte své kultury! Seznam křížově kontaminovaných nebo nesprávně identifikovaných buněčných linií “. Int. J. Rakovina. 127 (1): 1–8.
• Masters, John R. (2002). "HeLa buňky po 50 letech: Dobré, špatné a ošklivé". Recenze přírody Rakovina. 2 (4): 315–319.
• Scherer, William F.; Syverton, Jerome T.; Gey, George O. (1953). "Studie šíření virů dětské obrny in vitro". J Exp Med (publikováno 1. května 1953). 97 (5): 695–710.
• Skloot, Rebecca (2010). Nesmrtelný život Henrietty chybí. New York: Crown / Random House.
• Turner, Timothy (2012). “Vývoj vakcíny proti dětské obrně: Historická perspektiva role univerzity Tuskegee v hromadné výrobě a distribuci HeLa buněk”. Žurnál zdravotní péče pro chudé a podřízené. 23 (4a): 5-10.