Vad HeLa-celler är och varför de är viktiga

HeLa-celler är den första odödliga humana cellinjen. Cellinjen växte från ett prov på livmoderhalscancer cancerceller taget från en afroamerikansk kvinna som heter Henrietta Lacks den 8 februari 1951. Labassistenten ansvarig för de prover som namnges kulturer baserat på de första två bokstäverna i patientens för- och efternamn, var kulturen således kallad HeLa. 1953 klonade Theodore Puck och Philip Marcus HeLa (de första mänskliga cellerna som klonades) och donerade fritt prover till andra forskare. Celllinjens första användning var i cancerforskning, men HeLa-celler har lett till många medicinska genombrott och nästan 11 000 patent.

Key Takeaways: HeLa Cells

Normalt dör mänskliga cellkulturer inom några dagar efter ett bestämt antal celldelningar via en process som heter begynnande ålderdom. Detta utgör ett problem för forskare eftersom experiment som använder normala celler inte kan upprepas på identiska celler (kloner) och inte heller kan samma celler användas för utökad studie. Cellbiolog George Otto Gey tog en cell från Henrietta Lacks prov, tillät den cellen att dela sig och fann att kulturen överlevde på obestämd tid om de fick näringsämnen och en lämplig miljö. De ursprungliga cellerna fortsatte att muteras. Nu finns det många stammar av HeLa, alla härrörande från samma enda cell.

Forskare tror att skälet till att HeLa-celler inte lider av programmerad död är för att de har en version av enzymet telomeras som förhindrar gradvis förkortning av telomerer av kromosomer. Telomerförkortning är inblandad i åldrande och död.

HeLa-celler har använts för att testa effekterna av strålning, kosmetika, toxiner och andra kemikalier på mänskliga celler. De har bidragit till genkartläggning och studier av mänskliga sjukdomar, särskilt cancer. Den mest betydande tillämpningen av HeLa-celler kan dock ha varit i utveckling av det första poliovaccinet. HeLa-celler användes för att upprätthålla en kultur av poliovirus i mänskliga celler. 1952 testade Jonas Salk sitt poliovaccin på dessa celler och använde dem för att massproducera det.

Medan HeLa-cellinjen har lett till fantastiska vetenskapliga genombrott, kan cellerna också orsaka problem. Det viktigaste problemet med HeLa-celler är hur aggressivt de kan förorena andra cellkulturer i ett laboratorium. Forskare testar inte rutinmässigt deras cellinjer, så HeLa hade förorenat många in vitro rader (uppskattningsvis 10 till 20 procent) innan problemet identifierades. Mycket av forskningen på förorenade cellinjer måste kastas ut. Vissa forskare vägrar att tillåta HeLa i sina laboratorier för att kontrollera risken.

Ett annat problem med HeLa är att den inte har en normal mänsklig karyotyp (antalet och utseendet på kromosomer i en cell). Henrietta Lacks (och andra människor) har 46 kromosomer (diploid eller en uppsättning av 23 par), medan HeLa-genomet består av 76 till 80 kromosom (hypertriploid, inklusive 22 till 25 onormala kromosomer). De extra kromosomerna kom från infektionen av mänskligt papillomvirus som ledde till cancer. Medan HeLa-celler liknar normala mänskliga celler på många sätt är de varken normala eller helt mänskliga. Således finns det begränsningar för deras användning.

Födelsen av det nya området för bioteknik införde etiska överväganden. Vissa moderna lagar och policyer härrörde från pågående problem kring HeLa-celler.

Precis som normen vid den tiden informerades inte Henrietta Lacks om att hennes cancerceller skulle användas för forskning. År efter att HeLa-linjen hade blivit populär, tog forskare prover från andra medlemmar av familjen Lacks, men de förklarade inte orsaken till testerna. På 1970-talet kontaktades familjen Lacks när forskare försökte förstå orsaken till cellernas aggressiva natur. De visste äntligen om HeLa. Ändå tyska forskare 2013 kartlade hela HeLa-genomet och offentliggjorde den utan att konsultera familjen Lacks.

Att informera en patient eller anhöriga om användning av prover som erhölls via medicinska förfaranden krävdes inte 1951, och det krävs inte heller i dag. 1990 års högsta domstol i Kalifornien Moore v. Regenter från University of California styrde att en persons celler inte är hans eller hennes egendom och kan kommersialiseras.

Ändå nådde familjen Lacks en överenskommelse med National Institute of Health (NIH) om tillgång till HeLa-genomet. Forskare som får medel från NIH måste ansöka om tillgång till uppgifterna. Andra forskare är inte begränsade, så data om Lacks genetiska kod är inte helt privata.

Medan humana vävnadsprover fortsätter att lagras identifieras prover nu med en anonym kod. Forskare och lagstiftare fortsätter att krama med frågor om säkerhet och integritet, eftersom genetiska markörer kan leda till ledtrådar om en ofrivillig givars identitet.

• Capes-Davis A, Theodosopoulos G, Atkin I, Drexler HG, Kohara A, MacLeod RA, Masters JR, Nakamura Y, Reid YA, Reddel RR, Freshney RI (2010). "Kontrollera dina kulturer! En lista med korsförorenade eller felidentifierade cellinjer ". Int. J. cancer. 127 (1): 1–8.
• Masters, John R. (2002). "HeLa-celler 50 år senare: Det goda, det dåliga och det fula". Naturrecensioner Cancer. 2 (4): 315–319.
• Scherer, William F.; Syverton, Jerome T.; Gey, George O. (1953). "Studier om förökning in vitro av poliomyelitvirus". J Exp Med (publicerad 1 maj 1953). 97 (5): 695–710.
• Skloot, Rebecca (2010). Henrietta Lacks odödliga liv. New York: Crown / Random House.
• Turner, Timothy (2012). "Utveckling av poliovaccinet: ett historiskt perspektiv på Tuskegee universitets roll i massproduktion och distribution av HeLa-celler". Journal of Health Care for the Poor and Underserved. 23 (4a): 5–10.