BUŇKY HELA: HISTORIE, CHARAKTERISTIKA, BUNĚČNÝ CYKLUS A POUŽITÍ - BIOLOGIE - 2025

V HeLa buňky jsou skupinou nádorových buněk kultivovány kontinuálně od roku 1951, kdy byly izolovány z africké - americký pacienta s krční malignity. Její jméno je odvozeno od prvních dvou písmen jména a příjmení pacienta, od kterého byly získány, Henrietta Lacks (HeLa). Nazývají se také nesmrtelné buňky a je to nejstarší buněčná linie známá a používaná lidmi.

Objev a vývoj HeLa buněk v lékařském výzkumu byl obrovským přínosem pro lidstvo. Tyto buňky byly použity ve více než 70 000 výzkumech po celém světě.

HeLas buněčná kultura. Metafázové a profázové dělení buněk. Převzato a upraveno z Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc..

Byly zásadní součástí vývoje vakcíny proti dětské obrně a byly mezi mnoha dalšími velmi užitečné při výzkumu rakoviny, HIV, genetického mapování.

Dějiny

Příběh HeLa buněk začíná u afroamerického pacienta, u kterého byla diagnostikována rakovina děložního čípku v roce 1951. Henrietta Lacks dorazila do nemocnice Jhon Hopkins, která se nachází v Baltimore City v Marylandu v USA, kvůli gynekologické konzultaci v důsledku atypického intermenstruačního krvácení.

Toto krvácení se opakovalo po jejím posledním porodu a pacientka také naznačila, že v její děloze cítila jakýsi uzel. Test na rakovinu děložního čípku potvrdil lékařské podezření. Pacient měl nádor o průměru asi 2,5 cm, snadno hmatatelný.

V tu chvíli lékaři odebrali první vzorek tkáně společnosti Henrietta pro patologickou analýzu. Histopatologické testy ukázaly, že se jedná o skvamózní rakovinu děložního typu, tj. Zhoubný nádor s nekontrolovanou proliferací buněk.

Léčivý gynekolog uvedl, že se mu zdálo velmi atypické, že po posledním porodu paní Lacksové, ke kterému došlo před šesti týdny, analýza děložního čípku (vnitřní část dělohy, na konci vagíny) naznačila, že všechno mělo normální vzhled. datum diagnózy byl nádor nalezen v tak pokročilém stadiu vývoje.

Než Henrietta Lacks zahájila léčbu rakoviny, pacientka v nemocnici odebrala pacientovi nový vzorek rakovinné tkáně a poslala jej do laboratoře pro kultivaci lidských a živočišných buněk Dr. George Otto Geye.

Pacient nereagoval pozitivně na léčbu rakoviny, která spočívala v hlubokém ozáření, a osm měsíců po diagnóze Henrietta onemocněla ve věku 31 let. Jeden z ošetřujících lékařů řekl, že nikdy neviděl takovou rakovinu a nikdy ji znovu neviděl.

HeLa buněčné kultury

Dr. George Gey, byl významný výzkumník tkáňových kultur v John Hopkins Institute. Tento vědec roky hledal nesmrtelnou buněčnou linii, tj. Skupinu buněk, které by se mohly laboratorně neomezeně dělit (in vitro).

Gey a jeho manželka se už více než 20 let snažili získat buněčnou linii, kterou mohli udržovat neurčitě v kulturních podmínkách. Za tímto účelem se zaměřili na rakovinné buňky, nedosáhli však očekávaných výsledků.

Tehdy gynekolog a vedoucí oddělení gynekologie v John Hopkins Institute, Dr. Richard TeLinde, doporučil, aby použili cervikální buňky a dodali jim buňky od pacienta Henrietta Lacksové.

Když byly buňky kultivovány, začaly se množit mimořádným způsobem rychlostí jedné generace každých 24 hodin. Tyto výsledky změnily život Geysů jako vědců, změnili také medicínu a umožnili jim inovovat a vytvářet nová pole buněčného výzkumu.

Proč Henrietta chybí?

Objev HeLa buněk nebyl jediný pokus pacienta nebo dárce. Geys se naopak neúspěšně pokusil získat odpovídající buněčné kultury z mnoha rakovinných tkání.

Na základě doporučení TeLinde měli dva vědci přístup k cervikálním vzorkům různých pacientů, ale pouze ti z Henrietta Lacks dali požadované výsledky.

Studie provedená 20 let po smrti paní Lackové odhalila, že rakovina, kterou tento pacient trpěl, byla agresivním typem adenokarcinomu děložního čípku. Později se také zjistilo, že buňky byly infikovány lidským papilomavirem (HPV).

Kmen HPV, který tyto buňky infikoval, patří do sérotypu 18, který je přesně spojen s agresivními rakovinami lidského děložního čípku.

Zdravotní anamnéza pacienta také naznačovala, že měla syfilis. To by spolu s přítomností sérotypu 18 HPV mohlo pomoci vysvětlit výsledky, které získali manželé Gey, pokud jde o rychlý růst těchto buněk v laboratorních podmínkách a jejich nesmrtelnost.

vlastnosti

HeLa buňky jsou rakovinné buňky. Mají průměr 20 mikronů s jádrem 10 mikronů. Jak jeho karyotyp, tak jeho genom jsou neobvyklé; Na jedné straně jsou geny plné chyb a na druhé straně mají další kopie některých chromozomů, které představují mezi 76 a 80 celkovými chromozomy.

Jsou infikováni lidským papilomavirem, hlavní příčinou rakoviny děložního čípku; to způsobí, že některé chromozomy v HeLa buňkách budou silně mutovány.

Rostou podstatně rychleji, a to i pro rakovinné buňky; Kromě toho jsou schopny kontaminovat a překonat velké množství buněčných kultur, takže při práci s nimi je třeba přijmout extrémní opatření.

Jsou to buňky zvané nesmrtelné, protože se mohou za ideálních podmínek nekonečně dělit. Představují aktivní verzi proteinu nazývaného telomeráza během buněčného dělení.

Tento protein brání HeLa buňkám dosáhnout Hayflickova limitu. Tento limit byl navržen Leonardem Hayflickem a určuje, kolikrát populace normálních lidských buněk dosáhne své maximální úrovně replikace, a poté vstoupí do fáze stárnutí.

HeLa buňky, vícebarevná fluorescence. Pořízeno a upraveno od 8x57is.

Buněčný cyklus

Buněčný cyklus HeLa buněk se příliš neliší od buněčného cyklu jiných normálních lidských buněk.

V eukaryotických buňkách (včetně HeLa) se cyklus skládá ze 2 fází: rozhraní, kde buňky vyvíjejí a duplikují svůj genetický materiál a organely, a mitotická fáze, kde buňka odděluje svůj genetický materiál, dělí cytoplazma a vede k dceřiné cele.

HeLa buňky v kultuře procházejí cyklem dělení buněk každých 20 hodin. V tomto cyklu je rozhraní nejdelší fází, 19 hodin, zatímco mitotická fáze trvá pouze jednu hodinu. Normální buňky se mohou v konečném počtu dělit, zatímco Hela buňky mohou cyklus opakovat bezpočetkrát.

Aplikace

Vědci použili HeLa buňky ve více než 70 000 výzkumech po celém světě. Jeho použití byla neuvěřitelně rozmanitá, některá z nich byla neetická a jiná umožnila velký pokrok v medicíně.

K jednomu z nejkontroverznějších případů použití HeLa buněk došlo v roce 1954, kdy jim vědec bez předchozího souhlasu pacientů injikoval HeLa buňky, aby zhodnotil, zda z těchto buněk vyvinuly rakovinu. Teprve v roce 1965 byl obviněn z neetického a neprofesionálního chování.

Roky po tomto případě byly velmi produktivní pro medicínu a histologii. V roce 1955 vyvinul Jonas Salks a použil vakcínu proti dětské obrně; objevil, že HeLas byl infikován a zemřel virem obrny, což mu pomohlo vyvinout vakcínu.

V roce 1966 byla díky buňkám HeLa provedena první hybridizace lidských buněk s buňkami jiného zvířete (myší).

V současné době existují známé studie vyvinuté s HeLa buňkami, které umožnily rozšířit znalosti v oborech, jako je imunologie , s několika studiemi parvoviru, viru lidské imunodeficience, lidského papillomu a poliomyelitidy.

V genetice byly použity k provedení sekvenování genomu; Byly také použity k porozumění mechanismům buněčného stárnutí, a to analýzou buněčné reprodukce a fungování enzymu telomerázy, enzymu podílejícího se na zkrácení telomer po každém dělení buněk.

HeLa buňky navíc pomohly při výrobě léčiv pro nemoci, jako je Parkinsonova choroba, leukémie.

Další použití

Používají se v kosmetickém průmyslu, aby se zajistilo, že produkty nebudou mít nežádoucí vedlejší účinky. Kromě toho se používají v biologických testech pro toleranci a účinky toxických látek u lidí.

HeLa buňky také cestovaly do vesmíru během vesmírných misí v 70. letech. Vědci použili HeLa buňky k poznání účinků nepřítomnosti gravitace na lidské buňky.

Právní aspekty

Většina spisů na HeLa buňkách souhlasí s jedním obecným bodem. Získání těchto buněk od pacienta Henrietta Lacksová byla provedena bez jejího souhlasu a bez znalosti použití, které by tyto buňky měly.

V 50. letech minulého století nebyl souhlas pacientů nutný k získání nádorových tkání. Avšak dnes a částečně díky rodině Lacks existují zákony na ochranu pacienta.

Tyto zákony upravují aspekty, jako je ochrana lékařských informací o pacientech, komunikace s dárci buněk, tkání a účast na pokusech nebo výzkumu.

Henrietta Lacksová a její manžel. Převzato a upraveno z vlastního.

V USA existují státní a federální zákony, které řídí a regulují souhlas pacientů a použití a sdílení informací z lékařských záznamů.

Pro použití HeLa buněk nebo genetických informací z těchto buněk musí být v současné době schválena výborem. Na tomto výboru se mimo jiné podílejí příbuzní společnosti Henrietta Lacks

Reference

1. HeLa. Wikipedia. Obnoveno z en.wikipedia.
2. Helasovy buňky. EcuRed. Obnoveno z ecured.cu.
3. C. Dosne Pasqualini (2006). HeLa buňky jako prototyp imortalizované buněčné kultury. Lék.
4. HeLa buňky (1951). Britská společnost pro imunologii. Obnoveno z imunology.org.
5. Henrietta chybí. Encyclopædia Britannica. Obnoveno z britannica.com.
6. Dědictví Henrietty chybí. Johns Hopkins Medicine. Obnoveno z hopkinsmedicine.org.
7. Fáze buněčného cyklu. Obnoveno z es.khanacademy.org.
8. JP Álvarez (2013) Henrietta Lacks. jméno za buňkami hela, první lidská nesmrtelná buněčná linie. Los Condes Clinical Medical Journal.
9. SM Portillo (2014).Věčné HeLa buňky, dnešní etické dilema. Honduran Medical Journal.