KOMÓRKI HELA: HISTORIA, CHARAKTERYSTYKA, CYKL KOMÓRKOWY I ZASTOSOWANIA - BIOLOGIA - 2026

Te komórki HeLa są grupą komórek nowotworowych hodowano w sposób ciągły od roku 1951, kiedy były izolowane z Afryki - amerykański pacjenta z nowotworu szyjki macicy. Jej imię pochodzi od pierwszych dwóch liter imienia i nazwiska pacjentki, od której je otrzymano, Henrietta Lacks (HeLa). Nazywa się je również komórkami nieśmiertelnymi i jest to najstarsza linia komórkowa znana i używana przez ludzi.

Odkrycie i rozwój komórek HeLa w badaniach medycznych to ogromny wkład w rozwój ludzkości. Komórki te zostały wykorzystane w ponad 70 tysiącach badań na całym świecie.

Hodowla komórek HeLas. Podział komórek metafazy i profazy. Zaczerpnięte i zredagowane z Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc. .

Odegrali fundamentalną rolę w opracowaniu szczepionki przeciwko polio i byli bardzo pomocni w badaniach dotyczących raka, HIV, mapowania genetycznego i wielu innych.

Historia

Historia komórek HeLa zaczyna się od afroamerykańskiego pacjenta, u którego w 1951 roku zdiagnozowano raka szyjki macicy. Henrietta Lacks przybyła do szpitala Jhon Hopkins Hospital w Baltimore City w stanie Maryland w USA na konsultację ginekologiczną z powodu nietypowego krwawienia międzymiesiączkowego.

Wspomniane krwawienie nawracało po jej ostatnim porodzie, a pacjentka wskazała również, że poczuła coś w rodzaju supła w macicy. Badanie na raka szyjki macicy potwierdziło podejrzenia medyczne. Pacjent miał guz o średnicy około 2,5 cm, łatwo wyczuwalny.

W tym momencie lekarze pobrali pierwszą próbkę tkanki Henrietty do analizy patologicznej. Badania histopatologiczne wykazały, że był to rak płaskokomórkowy macicy, czyli złośliwy nowotwór z niekontrolowaną proliferacją komórek.

Prowadzący lekarz ginekolog wspomniał, że wydawało mu się bardzo nietypowe, że po ostatniej porodzie pani Lacks, która miała miejsce zaledwie sześć tygodni wcześniej, analiza szyjki macicy (wewnętrzna część macicy, na końcu pochwy) wykazała, że ​​wszystko ma normalny wygląd. w dniu rozpoznania stwierdzono guz w tak zaawansowanym stadium rozwoju.

Zanim Henrietta Lacks rozpoczęła leczenie raka, mieszkaniec szpitala pobrał od pacjenta nową próbkę tkanki nowotworowej i wysłał ją do laboratorium dr George'a Otto Gey'a zajmującego się hodowlą komórek ludzkich i zwierzęcych.

Pacjent nie zareagował pozytywnie na terapię przeciwnowotworową polegającą na głębokim naświetlaniu, a po 8 miesiącach od rozpoznania Henrietta zmarła na chorobę w wieku 31 lat. Jeden z lekarzy prowadzących powiedział, że nigdy nie widział takiego rodzaju raka i nigdy więcej go nie widział.

Kultury komórkowe HeLa

Dr George Gey był wybitnym badaczem kultury tkankowej w Instytucie Johna Hopkinsa. Naukowiec ten od lat poszukiwał nieśmiertelnej linii komórkowej, czyli grupy komórek, które w warunkach laboratoryjnych (in vitro) mogłyby się bez ograniczeń dzielić.

Gey i jego żona od ponad 20 lat starali się uzyskać linię komórkową, którą mogliby utrzymywać przez czas nieokreślony w warunkach hodowli. W tym celu skupili się na komórkach rakowych, jednak nie osiągnęli oczekiwanych rezultatów.

Wtedy to ginekolog i ordynator oddziału ginekologii Jhon Hopkins Institute dr Richard TeLinde zalecił stosowanie komórek szyjki macicy, dostarczając im komórki od pacjentki Henrietty Lacks.

Kiedy komórki zostały wyhodowane, zaczęły się rozmnażać w niezwykły sposób, w tempie jednego pokolenia na 24 godziny. Wyniki te zmieniły życie Gejów jako naukowców, a także zmieniły medycynę i pozwoliły im na wprowadzanie innowacji i tworzenie nowych dziedzin badań nad komórkami.

Dlaczego Henrietta nie ma?

Odkrycie komórek HeLa nie było próbą pojedynczego pacjenta lub dawcy. Wręcz przeciwnie, Gejowie bezskutecznie próbowali uzyskać odpowiednie kultury komórkowe z wielu tkanek nowotworowych.

Zgodnie z zaleceniem TeLinde, para badaczy uzyskała dostęp do próbek z szyjki macicy od różnych pacjentów, ale tylko te od Henrietty Lacks dały pożądane wyniki.

Badanie przeprowadzone 20 lat po śmierci pani Lacks ujawniło, że rak, na który cierpiała ta pacjentka, był agresywnym typem gruczolakoraka szyjki macicy. Później okazało się również, że komórki zostały zakażone wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV).

Szczep HPV, który zainfekował te komórki, należy do serotypu 18, który jest ściśle powiązany z agresywnymi nowotworami szyjki macicy człowieka.

Historia medyczna pacjentki wskazywała również, że miała kiłę. To, wraz z obecnością serotypu 18 HPV, mogłoby pomóc wyjaśnić wyniki uzyskane przez Geys, dotyczące szybkiego wzrostu tych komórek w warunkach laboratoryjnych i ich nieśmiertelności.

cechy

Komórki HeLa to komórki rakowe. Mają średnicę 20 mikronów i rdzeń 10 mikronów. Zarówno kariotyp, jak i genom są niezwykłe; Z jednej strony geny są pełne błędów, az drugiej mają dodatkowe kopie niektórych chromosomów, prezentujących łącznie od 76 do 80 chromosomów.

Są zakażeni wirusem brodawczaka ludzkiego, główną przyczyną raka szyjki macicy; powoduje to silną mutację niektórych chromosomów w komórkach HeLa.

Rosną znacznie szybciej, nawet w przypadku komórek rakowych; ponadto są w stanie zanieczyścić i przezwyciężyć wiele różnych kultur komórkowych, dlatego podczas pracy z nimi należy zachować szczególne środki ostrożności.

Są to komórki zwane nieśmiertelnymi, ponieważ mogą dzielić się nieskończenie w idealnych warunkach. Przedstawiają aktywną wersję białka zwanego telomerazą podczas podziału komórki.

Białko to zapobiega osiągnięciu przez komórki HeLa limitu Hayflicka. Limit ten został zaproponowany przez Leonarda Hayflicka i określa, ile razy populacja normalnych komórek ludzkich osiąga maksymalny poziom replikacji, a następnie wchodzi w fazę starzenia.

Komórki HeLa, wielokolorowa fluorescencja. Zrobione i edytowane od 8x57is.

Cykl komórkowy

Cykl komórkowy komórek HeLa nie różni się zbytnio od cyklu komórkowego innych normalnych komórek ludzkich.

W komórkach eukariotycznych (w tym HeLa) cykl składa się z 2 faz: interfejsu, w którym komórki rozwijają się i duplikują swój materiał genetyczny i organelle oraz fazy mitotycznej, w której komórka oddziela swój materiał genetyczny, dzieli cytoplazmy i daje początek komórce potomnej.

Komórki HeLa w hodowli przechodzą cykl podziału komórkowego co 20 godzin. W tym cyklu interfejs jest najdłuższym etapem, bo 19 godzin, podczas gdy faza mitotyczna trwa tylko jedną godzinę. Normalne komórki mogą dzielić się skończoną liczbę razy, podczas gdy komórki Hela mogą powtarzać cykl niezliczoną ilość razy.

Aplikacje

Naukowcy wykorzystali komórki HeLa w ponad 70 000 badaniach na całym świecie. Jego zastosowania były niezwykle zróżnicowane, niektóre z nich były nieetyczne, a inne pozwoliły na wielki postęp w medycynie.

Jeden z najbardziej kontrowersyjnych przypadków użycia komórek HeLa miał miejsce w 1954 roku, kiedy naukowiec bez uprzedniej zgody pacjentów wstrzyknął im komórki HeLa, aby ocenić, czy z tych komórek rozwinęli się rak. Dopiero w 1965 roku został oskarżony o nieetyczne i nieprofesjonalne postępowanie.

Lata po tym przypadku były bardzo owocne dla medycyny i histologii. W 1955 roku Jonas Salks opracował i wprowadził do użytku szczepionkę przeciwko polio; odkrył, że HeLas został zarażony i zmarł wirusem polio, który pomógł mu opracować szczepionkę.

W 1966 roku dokonano pierwszej hybrydyzacji ludzkich komórek z komórkami innego zwierzęcia (myszy) dzięki komórkom HeLa.

Obecnie istnieją znane badania opracowane z użyciem komórek HeLa, które umożliwiły poszerzenie wiedzy w takich dziedzinach, jak immunologia , o kilka badań nad parwowirusem, ludzkim wirusem niedoboru odporności, brodawczakiem ludzkim i poliomyelitis.

W genetyce były one wykorzystywane do sekwencjonowania genomu; Wykorzystano je również do zrozumienia mechanizmów starzenia się komórek, analizując rozmnażanie się komórek i działanie enzymu telomerazy, enzymu zaangażowanego w skracanie telomerów po każdym podziale komórki.

Dodatkowo komórki HeLa pomogły w produkcji leków na choroby, takie jak między innymi choroba Parkinsona, białaczka.

Inne zastosowania

Są używane przez przemysł kosmetyczny, aby zapewnić, że produkty nie wywołują niepożądanych skutków ubocznych. Ponadto są wykorzystywane w testach biologicznych na tolerancję i działanie toksycznych substancji u ludzi.

Komórki HeLa podróżowały również w kosmos podczas misji kosmicznych w latach 70. Naukowcy wykorzystali komórki HeLa, aby dowiedzieć się o wpływie braku grawitacji na komórki ludzkie.

Aspekty prawne

Większość prac na temat komórek HeLa zgadza się co do jednego ogólnego punktu. Uzyskanie tych komórek od pacjentki Henrietty Lacks odbyło się bez jej zgody i bez wiedzy o przeznaczeniu tych komórek.

W latach 50. ubiegłego wieku zgoda pacjentów nie była konieczna do uzyskania tkanek nowotworowych. Jednak dzisiaj, częściowo dzięki rodzinie Lacków, istnieją przepisy chroniące pacjenta.

Przepisy te regulują takie aspekty, jak ochrona informacji medycznych pacjentów, komunikację z dawcami komórek i tkanek oraz udział w próbach lub badaniach.

Henrietta Lacks i jej mąż. Zrobione i zredagowane z własnych.

W Stanach Zjednoczonych istnieją przepisy stanowe i federalne, które kontrolują i regulują zgodę pacjentów oraz wykorzystywanie i udostępnianie informacji z dokumentacji medycznej.

Obecnie, aby wykorzystać komórki HeLa lub informacje genetyczne z tych komórek, musi zostać zatwierdzony przez komisję. W tym komitecie uczestniczą m.in. krewni Henrietty Lacks

Bibliografia

1. HeLa. Wikipedia. Odzyskany z en.wikipedia.
2. Komórki Helasa. EcuRed. Odzyskany z ecured.cu.
3. C. Dosne Pasqualini (2006). Komórki HeLa jako prototyp unieśmiertelnionej hodowli komórkowej. Medycyna.
4. Komórki HeLa (1951). Brytyjskie Towarzystwo Immunologii. Odzyskany z immunology.org.
5. Henrietta Lacks. Encyclopædia Britannica. Odzyskany z britannica.com.
6. W dziedzictwie Henrietty brakuje. Johns Hopkins Medicine. Odzyskany z hopkinsmedicine.org.
7. Fazy ​​cyklu komórkowego. Odzyskany z es.khanacademy.org.
8. JP Álvarez (2013) Henrietta Lacks. nazwa komórki hela, pierwszej ludzkiej nieśmiertelnej linii komórkowej. Los Condes Clinical Medical Journal.
9. SM Portillo (2014): wieczne komórki HeLa, dzisiejszy dylemat etyczny. Honduran Medical Journal.