Kas ir HeLa šūnas un kāpēc tās ir svarīgas

HeLa šūnas ir pirmā nemirstīgā cilvēka šūnu līnija. Šūnu līnija izauga no dzemdes kakla parauga vēža šūnas ņemta no afroamerikāņu sievietes, vārdā Henrietta Lacks, 1951. gada 8. februārī. Par paraugiem atbildīgais laboratorijas asistents nosauca kultūras, pamatojoties uz pacienta vārda un uzvārda pirmajiem diviem burtiem, tātad šī kultūra bija saukts par HeLa. 1953. gadā Teodors Rieks un Filips Marcus klonēja HeLa (pirmās cilvēka šūnas, kas tika klonētas) un brīvi ziedoja paraugus citiem pētnieki. Šūnu līnija sākotnēji tika izmantota vēža izpētē, taču HeLa šūnas ir izraisījušas daudzus medicīnas sasniegumus un gandrīz 11 000 patenti.

Galvenās izņemtās preces: HeLa šūnas

Parasti cilvēka šūnu kultūras mirst dažu dienu laikā pēc noteikta skaita šūnu dalīšana izmantojot procesu, ko sauc senescence. Tas rada problēmas pētniekiem, jo ​​eksperimentus, kuros izmanto normālas šūnas, nevar atkārtot identiskām šūnām (kloniem), kā arī tās pašas šūnas nevar izmantot paplašinātiem pētījumiem. Šūnu biologs Džordžs Otto Gejs paņēma vienu šūnu no Henrietta Lack parauga, ļāva šai šūnai sadalīties un secināja, ka kultūra ir izdzīvojusi bezgalīgi, ja tai tiek dotas barības vielas un piemērota vide. Sākotnējās šūnas turpināja mutēt. Tagad ir daudz HeLa celmu, kas visi ir iegūti no vienas un tās pašas šūnas.

Pētnieki uzskata, ka HeLa šūnas necieš ieprogrammēto nāvi tāpēc, ka tās uztur fermenta telomerāzes versiju, kas novērš pakāpenisku saīsināšanu hromosomu telomēri. Telomēru saīsināšana ir saistīta ar novecošanos un nāvi.

HeLa šūnas ir izmantotas, lai pārbaudītu starojuma, kosmētikas, toksīnu un citu ķīmisko vielu iedarbību uz cilvēka šūnām. Tie ir bijuši noderīgi gēnu kartēšanā un cilvēku slimību, īpaši vēža, izpētē. Tomēr visnozīmīgākais HeLa šūnu pielietojums varētu būt bijis pirmās poliomielīta vakcīnas izstrāde. HeLa šūnas tika izmantotas, lai uzturētu poliomielīta vīrusa kultūru cilvēka šūnās. 1952. gadā Jonas Salks pārbaudīja savu poliomielīta vakcīnu šīm šūnām un izmantoja tās masveida ražošanai.

Kaut arī HeLa šūnu līnija ir novedusi pie pārsteidzošiem zinātniskiem atklājumiem, šūnas var izraisīt arī problēmas. Vissvarīgākais HeLa šūnu jautājums ir tas, cik agresīvi viņi laboratorijā var inficēt citas šūnu kultūras. Zinātnieki regulāri nepārbauda savu šūnu līniju tīrību, tāpēc HeLa bija piesārņojusi daudzus in vitro līnijas (aptuveni 10 līdz 20 procenti) pirms problēmas identificēšanas. Liela daļa pētījumu, kas veikti ar piesārņotajām šūnu līnijām, bija jāizmet. Daži zinātnieki atsakās atļaut HeLa savās laboratorijās, lai kontrolētu risku.

Vēl viena HeLa problēma ir tā, ka tam nav normāla cilvēka kariotipa (hromosomu skaits un izskats šūnā). Henrietai Lacks (un citiem cilvēkiem) ir 46 hromosomas (diploīds vai 23 pāru komplekts), savukārt HeLa genomā ir 76 līdz 80 hromosomas (hipertriploīds, ieskaitot 22 līdz 25 patoloģiskas hromosomas). Papildu hromosomas nāca no inficēšanās ar cilvēka papilomas vīruss kas noveda pie vēža. Kaut arī HeLa šūnas daudzējādā ziņā atgādina normālas cilvēka šūnas, tās nav ne normālas, ne pilnīgi cilvēka. Tādējādi to izmantošanai ir ierobežojumi.

Jaunās biotehnoloģijas jomas dzimšana ieviesa ētiskus apsvērumus. Daži mūsdienu likumi un politika radās saistībā ar notiekošajiem jautājumiem, kas saistīti ar HeLa šūnām.

Kā tajā laikā bija norma, Henrietta Lacks nebija informēta, ka viņas vēža šūnas tiks izmantotas pētījumiem. Gadus pēc tam, kad HeLa līnija bija kļuvusi populāra, zinātnieki paņēma paraugus no citiem Lacks ģimenes locekļiem, taču viņi nepaskaidroja testu iemeslu. 70. gados ar Lacks ģimeni sazinājās, jo zinātnieki centās izprast šūnu agresīvās būtības iemeslu. Viņi beidzot zināja par HeLa. Tomēr 2013. gadā vācu zinātnieki kartēja visu HeLa genomu un to publiskoja, neapspriežoties ar Lāču ģimeni.

1951. gadā nebija nepieciešama pacienta vai radinieku informēšana par medicīnisko procedūru laikā iegūto paraugu izmantošanu, kā arī šodien. 1990. Gada Kalifornijas Augstākās tiesas lieta Mūra v. Kalifornijas universitātes reģenti valdīja personas šūnas nav viņa vai viņas īpašums un var tikt komerciāli.

Tomēr Lacks ģimene panāca vienošanos ar Nacionālajiem veselības institūtiem (NIH) par piekļuvi HeLa genomam. Pētniekiem, kas saņem līdzekļus no NIH, jāpiesakās piekļuvei datiem. Citi pētnieki nav ierobežoti, tāpēc dati par Lāča ģenētisko kodu nav pilnībā privāti.

Kamēr cilvēka audu paraugus turpina glabāt, paraugi tagad tiek identificēti ar anonīmu kodu. Zinātnieki un likumdevēji turpina ķerties pie drošības un privātuma jautājumiem, jo ​​ģenētiskie marķieri var radīt norādes par donora identitāti, kas nav piespiedu kārtā.

• Capes-Davis A, Theodosopoulos G, Atkin I, Drexler HG, Kohara A, MacLeod RA, Masters JR, Nakamura Y, Reid YA, Reddel RR, Freshney RI (2010). "Pārbaudiet savas kultūras! Krusteniski inficētu vai nepareizi identificētu šūnu līniju saraksts ". Int. Dž. Vēzis. 127 (1): 1–8.
• Masters, John R. (2002). "HeLa šūnas pēc 50 gadiem: labi, slikti un neglīti". Daba Atsauksmes par vēzi. 2 (4): 315–319.
• Šērs, Viljams F.; Syverton, Jerome T.; Gejs, Džordžs O. (1953). "Pētījumi par poliomielīta vīrusu pavairošanu in vitro". J Exp Med (publicēts 1953. gada 1. maijā). 97 (5): 695–710.
• Skloots, Rebeka (2010). Henrietta Lacks nemirstīgā dzīve. Ņujorka: Crown / Random House.
• Tērners, Timotijs (2012). "Poliomielīta vakcīnas izstrāde: Tukeges universitātes lomas vēsturiskā perspektīva HeLa šūnu masveida ražošanā un izplatīšanā". Žurnāls par veselības aprūpi trūcīgajiem un trūcīgajiem. 23 (4.a): 5–10.