Čo sú bunky Hela a prečo sú dôležité

HeLa bunky sú prvou nesmrteľnou ľudskou bunkovou líniou. Bunková línia rástla zo vzorky krčka maternice rakovinové bunky prevzatá od afroameričanky menom Henrietta Lacks 8. februára 1951. Laboratórny asistent zodpovedný za vzorky pomenoval kultúry na základe prvých dvoch písmen pacientova krstného mena a priezviska, takže kultúra bola daboval HeLa. V roku 1953 Theodore Puck a Philip Marcus klonovali HeLa (prvé ľudské bunky, ktoré sa majú klonovať) a vzorky zadarmo darovali iným výskumných pracovníkov. Počiatočné použitie bunkovej línie bolo vo výskume rakoviny, ale bunky HeLa viedli k mnohým prielomom v medicíne a takmer 11 000 patenty.

Kľúčové cesty: HeLa Cells

Normálne ľudské bunkové kultúry umierajú do niekoľkých dní po stanovenom počte bunkové delenie prostredníctvom procesu nazývaného starnutie. To predstavuje problém pre vedcov, pretože experimenty s použitím normálnych buniek sa nemôžu opakovať na identických bunkách (klonoch) a rovnaké bunky sa nemôžu použiť ani na rozšírenú štúdiu. Bunkový biológ George Otto Gey odobral jednu bunku zo vzorky Henrietta Lackovej, nechal sa bunku rozdeliť a zistil, že kultúra prežila neurčito, ak bola poskytnutá živina a vhodné prostredie. Pôvodné bunky pokračovali v mutácii. Teraz existuje mnoho kmeňov HeLa, všetky pochádzajúce z rovnakej jednej bunky.

Vedci veria, že dôvodom toho, že HeLa bunky netrpia programovanou smrťou, je to, že si udržiavajú verziu enzýmu telomeráza, ktorá zabraňuje postupnému skracovaniu teloméry chromozómov. Skrátenie telomérov sa podieľa na starnutí a smrti.

Bunky HeLa sa používajú na testovanie účinkov žiarenia, kozmetiky, toxínov a ďalších chemikálií na ľudské bunky. Pomáhali pri mapovaní génov a štúdiu ľudských chorôb, najmä rakoviny. Najvýznamnejšia aplikácia HeLa buniek však mohla byť v vývoj prvej vakcíny proti detskej obrne. HeLa bunky sa použili na udržanie kultúry vírusu detskej obrny v ľudských bunkách. V roku 1952 Jonas Salk testoval svoju vakcínu proti detskej obrne na týchto bunkách a použil ich na hromadnú výrobu.

Zatiaľ čo bunková línia HeLa viedla k úžasným vedeckým prielomom, bunky môžu spôsobiť problémy. Najvýznamnejším problémom s HeLa bunkami je to, ako agresívne môžu kontaminovať iné bunkové kultúry v laboratóriu. Vedci bežne netestujú čistotu svojich bunkových línií, takže HeLa veľa kontaminovala in vitro riadky (odhadované 10 až 20 percent) pred identifikáciou problému. Veľká časť výskumu vykonaného na kontaminovaných bunkových líniách sa musela vyhodiť. Niektorí vedci odmietajú dovoliť HeLa vo svojich laboratóriách, aby kontrolovali riziko.

Ďalším problémom s HeLa je to, že nemá normálny ľudský karyotyp (počet a výskyt chromozómov v bunke). Henrietta Lacks (a iní ľudia) majú 46 chromozómy (diploid alebo súbor 23 párov), zatiaľ čo genóm HeLa pozostáva zo 76 až 80 chromozómov (hypertriploid vrátane 22 až 25 abnormálnych chromozómov). Extra chromozómy pochádzajú z infekcie ľudský papilomavírus to viedlo k rakovine. Zatiaľ čo HeLa bunky sa podobajú normálnym ľudským bunkám mnohými spôsobmi, nie sú ani normálne, ani úplne ľudské. Ich použitie je teda obmedzené.

Vznik novej oblasti biotechnológie priniesol etické úvahy. Niektoré moderné zákony a politiky vyplynuli z pretrvávajúcich problémov týkajúcich sa buniek HeLa.

Ako bola v tom čase normou, spoločnosť Henrietta Lacks nebola informovaná, že jej rakovinové bunky sa použijú na výskum. Roky po popularite línie HeLa odobrali vedci vzorky od iných členov rodiny Lackovcov, ale nevysvetľovali dôvod testov. V sedemdesiatych rokoch bola kontaktovaná rodina Lackovcov, pretože vedci sa snažili pochopiť dôvod agresívnej povahy buniek. Konečne vedeli o Hela. V roku 2013 však nemeckí vedci mapoval celý genóm HeLa a zverejnili ho bez konzultácie s rodinou Lackovcov.

V roku 1951 nebolo potrebné informovať pacienta alebo príbuzných o použití vzoriek získaných lekárskymi postupmi, ani sa to nevyžaduje dnes. Prípad najvyššieho súdu v Kalifornii z roku 1990 Moore v. Vladári Kalifornskej univerzity rozhodol, že bunky nie sú jeho majetkom a možno ich komercializovať.

Rodina Lackovcov sa napriek tomu dohodla s Národnými inštitútmi zdravia (NIH), pokiaľ ide o prístup k genómu HeLa. Vedci, ktorí dostávajú finančné prostriedky od NIH, musia požiadať o prístup k údajom. Ostatní vedci nie sú obmedzení, takže údaje o genetickom kóde Lacks nie sú úplne súkromné.

Zatiaľ čo sa vzorky ľudských tkanív naďalej uchovávajú, vzorky sa teraz identifikujú anonymným kódom. Vedci a zákonodarcovia naďalej zápasia s otázkami bezpečnosti a súkromia, pretože genetické markery môžu viesť k náznakom nedobrovoľnej identity darcu.

• Capes-Davis A, Theodosopoulos G, Atkin I, Drexler HG, Kohara A, MacLeod RA, Masters JR, Nakamura Y, Reid YA, Reddel RR, Freshney RI (2010). „Skontrolujte svoje kultúry! Zoznam krížovo kontaminovaných alebo nesprávne identifikovaných bunkových línií “. Int. J. rakovina. 127 (1): 1–8.
• Masters, John R. (2002). „HeLa bunky o 50 rokov neskôr: dobré, zlé a škaredé“. Recenzie prírody Rakovina. 2 (4): 315–319.
• Scherer, William F.; Syverton, Jerome T.; Gey, George O. (1953). "Štúdie o množení vírusov detskej obrny in vitro". J Exp Med (zverejnené 1. mája 1953). 97 (5): 695–710.
• Skloot, Rebecca (2010). Immortal Life of Henrietta Lacks. New York: Crown / Random House.
• Turner, Timothy (2012). „Vývoj vakcíny proti detskej obrne: historická perspektíva úlohy univerzity Tuskegee v hromadnej výrobe a distribúcii buniek HeLa“. Časopis zdravotnej starostlivosti o chudobných a nedostatočne obsluhovaných. 23 (4a): 5-10.