Что такое клетки HeLa и почему они важны

Клетки HeLa - первая бессмертная клеточная линия человека. Клеточная линия выросла из образца шейки матки раковые клетки взят от афроамериканской женщины по имени Генриетта Лакс 8 февраля 1951 года. Лаборант, ответственный за образцы, названные культурами на основе первых двух букв имени и фамилии пациента, таким образом, культура была окрестили HeLa. В 1953 году Теодор Пак и Филипп Маркус клонировали HeLa (первые клонированные человеческие клетки) и бесплатно передали образцы другим исследователи. Первоначальное использование линии клеток было в исследовании рака, но клетки HeLa привели к многочисленным медицинским открытиям и почти 11 000 патенты.

Ключевые выводы: клетки HeLa

Клетки HeLa - первая бессмертная клеточная линия человека.
Клетки были получены из образца рака шейки матки, полученного от Генриетты Лак в 1951 году без ее ведома или разрешения.
Клетки HeLa привели ко многим важным научным открытиям, но работа с ними имеет недостатки.
Клетки HeLa привели к изучению этических соображений работы с клетками человека.

instagram viewer

Что значит быть бессмертным

Обычно культуры клеток человека умирают в течение нескольких дней после определенного количества клеточные деления через процесс под названием физиологическое старение. Это представляет проблему для исследователей, потому что эксперименты с использованием нормальных клеток не могут повторяться на идентичных клетках (клонах), и те же самые клетки не могут использоваться для расширенного исследования. Клеточный биолог Джордж Отто Гей взял одну клетку из образца Генриетты Лак, позволил этой клетке делиться и обнаружил, что культура выживала бесконечно, если бы ей давали питательные вещества и подходящую среду. Исходные клетки продолжали мутировать. В настоящее время существует множество штаммов HeLa, все происходящие из одной и той же клетки.

Исследователи полагают, что причина того, что клетки HeLa не страдают запрограммированной смертью, заключается в том, что они поддерживают версию фермента теломеразы, которая предотвращает постепенное укорочение теломеры хромосом. Сокращение теломер связано со старением и смертью.

Известные достижения с использованием клеток HeLa

Клетки HeLa были использованы для проверки воздействия радиации, косметики, токсинов и других химических веществ на клетки человека. Они сыграли важную роль в картировании генов и изучении заболеваний человека, особенно рака. Тем не менее, наиболее значительное применение клеток HeLa, возможно, было в разработка первой вакцины против полиомиелита. Клетки HeLa использовали для поддержания культуры вируса полиомиелита в клетках человека. В 1952 году Джонас Солк проверил свою вакцину против полиомиелита на этих клетках и использовал их для массового производства.

Недостатки использования клеток HeLa

В то время как линия клеток HeLa привела к удивительным научным достижениям, клетки также могут вызывать проблемы. Наиболее существенная проблема с клетками HeLa заключается в том, насколько агрессивно они могут загрязнять другие клеточные культуры в лаборатории. Ученые обычно не проверяют чистоту своих клеточных линий, поэтому HeLa загрязнил многие в пробирке линии (по оценкам от 10 до 20 процентов), прежде чем проблема была выявлена. Большая часть исследований, проведенных на зараженных клеточных линиях, должна была быть выброшена. Некоторые ученые отказываются допускать HeLa в свои лаборатории, чтобы контролировать риск.

Другая проблема с HeLa заключается в том, что он не имеет нормального кариотипа человека (количество и появление хромосом в клетке). Генриетта Лакс (и другие люди) имеют 46 хромосомы (диплоидный или набор из 23 пар), в то время как геном HeLa состоит из 76–80 хромосом (гипертриплоид, включая 22–25 аномальных хромосом). Дополнительные хромосомы произошли от инфекции вирус папилломы человека это привело к раку. Хотя клетки HeLa во многом похожи на нормальные клетки человека, они не являются ни нормальными, ни полностью человеческими. Таким образом, существуют ограничения на их использование.

Вопросы согласия и конфиденциальности

Рождение новой области биотехнологии ввело этические соображения. Некоторые современные законы и политика возникли из-за постоянных проблем, связанных с клетками HeLa.

Как было нормой в то время, Генриетте Лакс не сообщили, что ее раковые клетки будут использоваться для исследований. Спустя годы после того, как линия HeLa стала популярной, ученые взяли образцы от других членов семьи Lacks, но они не объяснили причину испытаний. В 1970-х годах с семьей Лэкс связались, когда ученые пытались понять причину агрессивного характера клеток. Наконец-то они узнали о HeLa. Тем не менее, в 2013 году немецкие ученые картировал весь геном HeLa и обнародовал его, не посоветовавшись с семьей Лэкс.

Информирование пациента или его родственников об использовании образцов, полученных с помощью медицинских процедур, не требовалось в 1951 году и не требуется сегодня. Дело Верховного Суда Калифорнии 1990 года Мур против Регенты Калифорнийского университета управляемые клетки человека не являются его или ее собственностью и могут быть коммерциализированы.

Тем не менее, семья Лэкс действительно достигла соглашения с Национальными Институтами Здоровья (NIH) относительно доступа к геному HeLa. Исследователи, получающие средства от NIH, должны подать заявку на доступ к данным. Другие исследователи не ограничены, поэтому данные о генетическом коде Lacks не являются полностью частными.

В то время как образцы тканей человека продолжают храниться, образцы теперь идентифицируются анонимным кодом. Ученые и законодатели продолжают спорить с вопросами безопасности и конфиденциальности, поскольку генетические маркеры могут привести к подсказкам о личности недобровольного донора.