Definizione: Cosa sono le cellule HeLa?
Le cellule HeLa si riferiscono a una linea di cellule appartenenti a un ceppo che è stato continuamente coltivato dal 1951. Rispetto ad altre cellule umane, le cellule HeLa erano (e sono ancora) le uniche cellule a sopravvivere in vitro. Come tali, sono spesso considerati come le prime (e finora, solo) cellule umane immortali mai coltivate.,
Breve Storia della Cellula HeLa
Nel 1951, un 31-year-old donna Afro-Americana con il nome di Henrietta Manca è stato portato al John Hopkins Hospital di Baltimora, per quanto riguarda un nodulo nel suo addome.
La diagnosi ha rivelato che Lacks era affetto da un tipo aggressivo di cancro (adenocarcinoma della cervice o tumore adenoepidermoide) che i medici hanno cercato di trattare utilizzando inserti di tubi radianti (Brachiterapia)., Durante il suo trattamento, il suo medico ha anche rimosso un pezzo del suo tumore del cancro per studi di cultura senza la sua conoscenza o il suo consenso.
Per anni, il chirurgo aveva raccolto campioni di tessuto da altri pazienti per studi di ricerca sul cancro (guidati dall’allora direttore del Tissue Culture Laboratory di John Hopkins, Dr. George Gey) con l’obiettivo di trovare una cura per il cancro. Sebbene molti altri tessuti tumorali fossero stati coltivati, fallirono nel giro di poche generazioni.,
La coltivazione in vitro del tessuto di Lacks, tuttavia, ha avuto successo con milioni di sue cellule, note come cellule HeLa, ancora vive oggi.
* Il nome HeLa (per le celle HeLa) deriva dalle prime due lettere del nome e del cognome di Lacks.
* L’identità di Henrietta Lacks è stata rivelata nel 1970.
Problemi di contaminazione delle cellule HeLa e significato
Nel 1967, opere di Stanley Gartler, Dottore di ricerca., ha scoperto che le cellule HeLa avevano contaminato altre linee cellulari umane. Questo, così come ulteriori scoperte che coinvolgono la contaminazione, è stata una scoperta importante che ha influenzato la rivalutazione delle scorte di colture tissutali da parte dell’ATCC (American Type Culture Collection) e del laboratorio di coltura cellulare presso il Naval Biosciences Laboratory.
La contaminazione delle cellule HeLa aveva quindi portato alla luce un importante problema di contaminazione delle colture per la comunità scientifica nel suo complesso., Ad esempio, secondo uno degli studi, le linee cellulari tumorali del tessuto mammario umano sono risultate contaminate intra e interspecie.
Da questo e da altri studi, è diventato evidente che una percentuale relativa di tutte le linee cellulari non era quella che si riteneva essere. Oltre ai problemi di contaminazione, questa scoperta è stata anche importante in quanto ha evidenziato un altro problema importante; quello di attribuire erroneamente una determinata proprietà a una determinata linea cellulare.,
Attraverso la contaminazione di determinate linee cellulari da parte di un altro, alcuni attributi del contaminante potrebbero essere erroneamente attribuiti alla linea cellulare in esame influenzando così i risultati dello studio.
Nella ricerca scientifica, questo era un problema reale che doveva essere affrontato. Questa scoperta, quindi, è stata importante in quanto ha aumentato la consapevolezza e la necessità di una migliore gestione dei campioni biologici (cellule, tessuti, ecc.) ,
* Le cellule HeLa sono state denominate infestanti da laboratorio in alcune sfere a causa della loro contaminazione persistente di altre linee cellulari.,
Tre Caratteristiche Principali
Rispetto ad altre cellule umane che i ricercatori hanno tentato di cultura e coltivare cellule HeLa le seguenti caratteristiche:
Cancerose
Ottenuti da tessuto tumorale, le cellule HeLa sono anche le cellule cancerose e, perciò, diversi per caratteristiche genetiche rispetto alle normali cellule umane.,
A seguito di studi genetici sulla cellula, è stato osservato che, come molte altre cellule tumorali, la cellula HeLa conteneva molti errori nel suo genoma. Rispetto alla cellula normale con 46 cromosomi, è stato dimostrato che le copie cromosomiche della cellula (HeLa) contengono tra 76 e 80 cromosomi con un buon numero di questi altamente mutati.
Secondo recenti studi, le cellule HeLa hanno dimostrato di contenere DNA del virus HPV (Papillomavirus umano). L’HPV è una delle principali cause di cancro cervicale che agisce inserendo il suo DNA nelle cellule dell’ospite.,
Il DNA risultante produce una proteina (p53-binding protein) che impedisce a p53 di riparare la mutazione e sopprimere il tumore. Nelle cellule HeLa, ciò ha dimostrato di contribuire ai cambiamenti nell’espressione dei microRNA e, infine, alla crescita prolifica delle cellule in coltura.,
Alto Tasso di Crescita
Rispetto alle cellule normali, Le cellule HeLa sono state mostrate a crescere insolitamente veloce, anche con la loro cancerose stato preso in considerazione. Inoltre, si sono dimostrati facili da coltivare che, oltre alla loro rapida crescita (doppia in un periodo di 24 ore), li ha resi ideali per studi di ricerca su larga scala.,
A causa della loro capacità di moltiplicarsi rapidamente, le cellule HeLa sono anche in grado di contaminare e superare facilmente altre linee cellulari in coltura.
* L’insolita crescita rapida delle cellule HeLa è stata attribuita al fatto che Manca aveva la sifilide e HPV. La presenza del genoma dell’HPV, così come la sifilide, sopprime il sistema immunitario in questi casi consentendo così la proliferazione delle cellule.,
Immortal
Come “cellule immortali” le cellule HeLa si dividono ripetutamente, il che ha permesso ai ricercatori di coltivarle negli ultimi 6 decenni. Questo aspetto delle cellule è stato attribuito all’espressione della telomerasi iperattiva che consente la ricostruzione dei telomeri in ogni divisione.
Di conseguenza, ciò ha impedito la senescenza cellulare che a sua volta ha permesso alla divisione cellulare di continuare per così tanto tempo.,
Importanza e svantaggio delle cellule HeLa
Rispetto alle normali cellule umane, le cellule HeLa hanno una serie di tratti unici (discussi sopra) che le rendono molto importanti per gli studi medici e biologici.
Poiché sono immortali, gli esperimenti possono essere condotti su cellule identiche (cloni delle cellule HeLa originali). Questo è un vantaggio significativo che le cellule umane normali e sane mancano.,
Mentre le cellule HeLa presentano diversi vantaggi che le hanno rese estremamente utili negli studi medici e biologici, presentano anche una serie di svantaggi.
A parte il fatto che possono contaminare aggressivamente altre linee cellulari, influenzando così i risultati dello studio di ricerca, le cellule HeLa non hanno il normale cariotipo umano.
Come accennato in precedenza, il genoma di queste cellule può contenere fino a 80 cromosomi con i cromosomi extra che sono il risultato dell’infezione., Di conseguenza, ci sono limitazioni per quanto riguarda la misura in cui le cellule possono essere utilizzate.
Indipendentemente da ciò, le cellule HeLa sono state utilizzate con successo e sono state al centro di diverse scoperte mediche negli ultimi 6 decenni.
Vedere di più sui cromosomi.,
Usi e Scoperte Mediche
a Causa delle loro caratteristiche uniche, le cellule HeLa sono state utilizzate in una serie di esperimenti che hanno coinvolto il test l’impatto delle tossine, prodotti cosmetici, di radiazione e di vari tipi di sostanze chimiche su cellule umane che li ha resi preziosi in un certo numero di industrie.,
I seguenti sono alcuni degli altri esperimenti in cui le cellule sono stati utilizzati nel corso degli anni:
Studiare l’Impatto di Gravità Zero su Cellule Umane
Nel 1960, le cellule HeLa sono state inviate nello spazio con il satellite Sovietico, Korabl-Sputnik. Più tardi, la NASA ha anche collocato le cellule nel satellite Discoverer XVIII in missione nello spazio.
Lo scopo principale di questo era determinare l’impatto che la gravità zero avrebbe avuto sulle cellule umane., Dall’esperimento, è stato scoperto che la cellula si divideva ancora più velocemente in gravità zero. Pertanto, le cellule HeLa, insieme alle cellule o ad altri organismi, hanno svolto un ruolo importante nell’apprendimento della biologia spaziale.
Mappatura genica
La mappatura genica si riferisce alle tecniche attraverso le quali i ricercatori identificano un determinato luogo e la distanza tra i geni. Attraverso la mappatura genica, quindi, i ricercatori sono in grado di identificare e persino posizionare marcatori su determinate posizioni del genoma che desiderano studiare.,
Nel 1965, le cellule HeLa furono fuse con cellule di topo in uno studio condotto dagli scienziati John Watkins e Henry Harris. Nel processo, i due hanno creato la prima cellula ibrida uomo-animale che a sua volta ha posto le basi per la mappatura dei geni.
Attraverso questo esperimento, gli scienziati hanno potuto osservare l’impatto di diversi geni aggiunti al DNA. Ad esempio, nel caso delle cellule HeLa, è stato possibile osservare il tipo di proteine prodotte dal gene umano (dalla cellula HeLa) nell’animale., Pertanto, si può dire che la cellula HeLa abbia contribuito a preparare il terreno per la mappatura del genoma umano.
Vaccinazione HPV
Nel 1984, il campione originale di biopsia di Lacks è stato testato da Harald zur Hausen, un virologo. Il campione ha rivelato la presenza di papillomavirus umano, che a sua volta gli ha permesso di identificare il virus come causa del cancro cervicale.,
Dallo studio, il ricercatore ha scoperto che forzando il suo DNA in normali cellule umane, il virus ha preso il controllo della cellula costringendoli a produrre varie proteine associate al cancro. Questa si è rivelata una delle scoperte più importanti in quanto ha permesso ad altri scienziati di utilizzare le conoscenze per sviluppare vaccini contro il virus.
Oggi, i vaccini contro l’HPV sono disponibili praticamente in tutti i paesi e aiutano a proteggere le ragazze dal rischio di infezioni da HPV., Secondo le statistiche, il vaccino ha contribuito a ridurre l’HPV di circa due terzi e previene le morti associate al cancro cervicale di circa il 70 percento.
Eradicazione della polio
Oltre alla vaccinazione contro l’HPV, le cellule HeLa hanno svolto un ruolo significativo nell’eradicazione della polio. Negli anni ‘ 50, la poliomielite era una delle più gravi malattie virali che colpivano molte persone.,
Sebbene un vaccino fosse già stato scoperto da Jonas Salk, un ricercatore medico e virologo, il test ha presentato un problema dato che l’uso di scimmie rhesus sarebbe estremamente costoso (test su larga scala).
Poiché le cellule HeLa sono state scoperte all’incirca nello stesso periodo di tempo, si sono dimostrate ideali per il test in quanto erano suscettibili alle infezioni, ma non potevano essere uccise dal virus (il virus della polio).,
La capacità delle cellule HeLa di moltiplicarsi rapidamente in particolare si è rivelata ideale per il test dato che ha permesso di continuare il test. Usando queste cellule, Salk è stato in grado di testare il vaccino su larga scala e determinarne l’efficacia.
Con il test che si è rivelato positivo, si è concluso che il vaccino era sicuro da usare. Oggi, il vaccino antipolio continua ad essere utilizzato in tutto il mondo con ottimi risultati.
* Secondo le statistiche, la polio sta per essere completamente debellata a livello globale.,
Alcune delle altre aree in cui le cellule HeLa fatto significativo mediche e scientifiche contributi includono:
· Cromosoma contare – Nel 1953, un piccolo laboratorio di mix-up ha portato nelle cellule (cellule HeLa) essere mescolato con un liquido che ha causato cromosomi del DNA cellulare per rilassarsi. Come risultato di questo piccolo incidente, i ricercatori sono stati in grado di osservare e contare chiaramente il numero di cromosomi della cellula., Ciò ha permesso lo sviluppo di una tecnica di colorazione che ha permesso di contare efficacemente il numero di cromosomi nelle cellule umane.
· Virologia – Utilizzando le cellule HeLa come soggetti di test, sono stati testati diversi tipi di virus per determinare la loro azione sulle cellule umane.
· Migliori pratiche di laboratorio – Come già accennato, la contaminazione di altre linee cellulari con cellule HeLa ha comportato la necessità di migliori standard di laboratorio a livello internazionale.,
· Extended cell lifespan – Osservando le cellule HeLa, i ricercatori sono stati in grado di capire come alcune cellule rimangono giovani nel tempo.
* Sebbene le cellule HeLa e gli studi di ricerca sulle cellule abbiano permesso molte scoperte che hanno giovato all’umanità, ha anche sollevato una questione importante per quanto riguarda il consenso e la privacy. Ciò è in gran parte dovuto al fatto che Lacks non ha dato il consenso per le sue cellule da utilizzare per studi di ricerca a una capacità così ampia., Inoltre, ha sollevato questioni riguardanti la privacy e la riservatezza del paziente: proteggere la privacy del paziente e le sue informazioni mediche.
Premi Nobel
Un certo numero di premi Nobel sono stati assegnati a diversi scienziati per i contributi nei loro campi attraverso il loro lavoro con le cellule HeLa.,div>Buffer
Procedure
- Wash cultured cells with Eagle’s medium
- Fix the cells in formaldehyde for about 10 minutes (at about 4 degrees Celsius)
- Wash the cells about 3 times using 0.,44M saccarosio in cacodylate buffer
- Esporre le cellule DAB incubazione medio per circa 3 ore
- Lavare le cellule due volte a temperatura ambiente usando il saccarosio in tampone Tris
- Trattare le cellule con tetrossido d’osmio per circa un’ora.
* l’Utilizzo di questo metodo, le cellule possono essere osservati sotto la luce o il microscopio elettronico.,
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J. W. Posakony. J. M. England and G. Attardi. (1975)., Eterogeneità morfologica dei mitocondri delle cellule Hela visualizzati da una tecnica di colorazione diaminobenzidina modificata. J. Cellula Sic. il nostro sito utilizza cookie tecnici e di terze parti. (1976). Caratteristiche genetiche delle cellule HeLa. ResearchGate.
L’Istituto Copia. (2015). Cellule HeLa: coltivate senza permesso, a beneficio della medicina. L’eredità di Henrietta Lacks vive.,
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