definicja: czym są komórki HeLa?
komórki HeLa odnoszą się do linii komórek należących do szczepu, który jest nieprzerwanie hodowany od 1951 roku. W porównaniu z innymi komórkami ludzkimi, komórki HeLa były (i nadal są) jedynymi komórkami, które przetrwały in vitro. Jako takie są często uważane za pierwsze (i jak dotąd jedyne) nieśmiertelne ludzkie komórki, jakie kiedykolwiek zostały wyhodowane.,
Krótka historia komórki HeLa
w 1951 roku 31-letnia Afroamerykanka o nazwisku Henrietta Lacks została przywieziona do szpitala Johna Hopkinsa w Baltimore w związku z guzem w brzuchu.
diagnoza ujawniła, że Lacks cierpi na Agresywny rodzaj raka (gruczolakorak szyjki macicy lub guz gruczolakoepidermoidalny), który lekarze próbowali leczyć za pomocą wkładek radiacyjnych (brachyterapia)., Podczas leczenia, jej lekarz usunął również kawałek guza nowotworowego do badań kulturowych bez jej wiedzy i zgody.
chirurg przez lata zbierał próbki tkanek od innych pacjentów do badań nad rakiem (prowadzonych przez ówczesnego dyrektora laboratorium hodowli tkanek w John Hopkins, dr George Gey) w celu znalezienia lekarstwa na raka. Chociaż wiele innych tkanek nowotworowych zostało wyhodowanych, zawiodły one w ciągu kilku pokoleń.,
hodowla in vitro tkanki Lacks', jednak okazała się sukcesem z milionami jej komórek, znanych jako komórki HeLa, wciąż żywych.
* nazwa hela (dla komórek HeLa) pochodzi od dwóch pierwszych liter imienia i nazwiska.
* tożsamość Henrietty Lacks została ujawniona w latach 70.
problemy zanieczyszczenia komórek HeLa i znaczenie
w 1967 roku, prace Stanleya Gartler, pH. d., okazało się, że komórki HeLa zanieczyściły inne ludzkie linie komórkowe. To, jak również dodatkowe ustalenia dotyczące skażenia, było ważnym odkryciem, które wpłynęło na ponowną ocenę zapasów kultur tkankowych przez ATCC (American Type Culture Collection) i laboratorium kultury komórkowej w Naval Biosciences Laboratory.
zanieczyszczenie komórek HeLa ujawniło zatem ważny problem zanieczyszczenia kultury dla społeczności naukowej jako całości., Na przykład, według jednego z badań, linie komórek nowotworowych z ludzkiej tkanki piersi stwierdzono wewnątrz i międzygatunkowe zanieczyszczenia.
z tego i innych badań okazało się, że procent wszystkich linii komórkowych nie był tym, za co uważano. Oprócz kwestii skażenia, odkrycie to było również ważne, ponieważ uwypukliło inną ważną kwestię; błędną przypisanie danej własności do danej linii komórkowej.,
poprzez skażenie danych linii komórkowych przez inne, pewne atrybuty zanieczyszczenia mogą być błędnie przypisane do badanej linii komórkowej, co wpływa na wyniki badania.
w badaniach naukowych był to prawdziwy problem, który musiał zostać rozwiązany. Odkrycie to było zatem ważne, ponieważ zwiększyło świadomość i potrzebę lepszego obchodzenia się z próbkami biologicznymi (komórkami, tkankami itp.), aby uniknąć zanieczyszczenia.,
* komórki HeLa były określane jako chwast laboratoryjny w niektórych sferach ze względu na ich trwałe skażenie innych linii komórkowych.,
trzy główne cechy
w porównaniu do innych komórek ludzkich, które naukowcy próbowali wyhodować i hodować, komórki hela mają następujące unikalne cechy:
nowotworowe
komórki hela są również komórkami nowotworowymi i dlatego mają różne cechy genetyczne w porównaniu do normalnych komórek ludzkich.,
po badaniach genetycznych na komórce zaobserwowano, że podobnie jak wiele innych komórek nowotworowych, komórka HeLa zawiera wiele błędów w swoim genomie. W porównaniu do normalnej komórki z 46 chromosomami, chromosomowe kopie komórki (HeLa) okazały się zawierać od 76 do 80 chromosomów, z których duża liczba jest silnie zmutowana.
według najnowszych badań komórki HeLa zawierają DNA wirusa HPV (wirus brodawczaka ludzkiego). HPV jest główną przyczyną raka szyjki macicy, który działa poprzez wprowadzenie swojego DNA do komórek gospodarza.,
powstałe DNA wytwarza białko (białko wiążące p53), które zapobiega naprawie mutacji p53 i supresji guza. W komórkach HeLa wykazano, że przyczynia się to do zmian ekspresji mikroRNA i ostatecznie do płodnego wzrostu komórek w hodowli.,
wysoki wskaźnik Wzrostu
w porównaniu z normalnymi komórkami, komórki hela rosły niezwykle szybko, nawet przy uwzględnieniu ich stanu nowotworowego. Ponadto okazały się łatwe w uprawie, co oprócz szybkiego wzrostu (dwukrotnie w ciągu 24 godzin), uczyniło je idealnymi do badań na dużą skalę.,
ze względu na ich zdolność do szybkiego namnażania, komórki HeLa są również zdolne do łatwego zanieczyszczania i przerastania innych linii komórkowych w hodowli.
* nietypowy szybki wzrost komórek HeLa przypisuje się temu, że brak miał kiłę i HPV. Obecność genomu HPV, a także kiły, hamuje układ odpornościowy w takich przypadkach, umożliwiając proliferację komórek.,
Immortal
jako „nieśmiertelne komórki” komórki HeLa dzielą się wielokrotnie, co pozwoliło naukowcom kultywować je przez ostatnie 6 dekad. Ten aspekt komórek przypisuje się ekspresji nadaktywnej telomerazy pozwalającej na odbudowę telomerów w każdym podziale.
w rezultacie zapobiegło to starzeniu się komórek, co z kolei pozwoliło na kontynuowanie podziału komórek tak długo.,
znaczenie i wady komórek HeLa
w porównaniu do normalnych komórek ludzkich, komórki HeLa mają szereg unikalnych cech (omówionych powyżej), które sprawiają, że są bardzo ważne dla badań medycznych i biologicznych.
ponieważ są nieśmiertelne, eksperymenty mogą być prowadzone na identycznych komórkach (klonach oryginalnych komórek HeLa). Jest to znacząca zaleta, której brakuje normalnym, zdrowym komórkom ludzkim.,
chociaż komórki HeLa mają kilka zalet, które uczyniły je niezwykle przydatnymi w badaniach medycznych i biologicznych, przedstawiają również szereg wad.
poza tym, że mogą agresywnie zanieczyszczać inne linie komórkowe, wpływając tym samym na wyniki badań, komórki HeLa nie posiadają normalnego ludzkiego kariotypu.
jak już wcześniej wspomniano, Genom tych komórek może zawierać aż 80 chromosomów, a dodatkowe chromosomy są wynikiem zakażenia., W rezultacie istnieją ograniczenia co do zakresu, w jakim komórki mogą być używane.
niezależnie od tego, komórki HeLa zostały z powodzeniem wykorzystane i były w centrum kilku przełomów medycznych w ciągu ostatnich 6 dekad.
Zobacz więcej na stronie.,
zastosowania i przełomy Medyczne
ze względu na swoje unikalne cechy, komórki HeLa zostały wykorzystane w wielu eksperymentach, które obejmowały testowanie wpływu toksyn, kosmetyków, promieniowania i różnych rodzajów chemikaliów na komórki ludzkie, co uczyniło je cennymi w wielu gałęziach przemysłu.,
poniżej przedstawiono niektóre z innych eksperymentów, w których komórki były używane przez lata:
zbadaj wpływ zerowej grawitacji na ludzkie komórki
w 1960 roku komórki hela zostały wysłane w kosmos za pomocą radzieckiego satelity Korabl-Sputnik. Później NASA umieściła także komórki w satelicie Discoverer XVIII podczas misji w kosmos.
głównym celem było określenie wpływu, jaki zerowa grawitacja miałaby na ludzkie komórki., Z eksperymentu odkryto, że komórka dzieli się jeszcze szybciej w zerowej grawitacji. Dlatego komórki HeLa, wraz z komórkami lub innymi organizmami, odegrały ważną rolę w poznawaniu biologii przestrzeni.
mapowanie genów
mapowanie genów odnosi się do technik, za pomocą których naukowcy identyfikują dane locus i odległość między genami. Dzięki mapowaniu genów naukowcy są w stanie zidentyfikować, a nawet umieścić markery na danej pozycji genomu, które chcą badać.,
w 1965 roku komórki HeLa zostały połączone z komórkami myszy w badaniu przeprowadzonym przez naukowców Johna Watkinsa i Henry ' ego Harrisa. W tym procesie obaj stworzyli pierwszą komórkę hybrydową człowieka i zwierzęcia, która z kolei stworzyła scenę dla mapowania genów.
dzięki temu doświadczeniu naukowcy mogli obserwować wpływ różnych genów dodawanych do DNA. Na przykład w przypadku komórek HeLa można było zaobserwować rodzaj białek wytwarzanych przez ludzki gen (z komórki HeLa) u zwierzęcia., Dlatego komórki HeLa można powiedzieć, że pomogły ustawić scenę dla mapowania ludzkiego genomu.
szczepienie przeciwko HPV
w 1984 roku oryginalną próbkę biopsji Lacks' przebadał wirusolog Harald zur Hausen. Próbka ujawniła obecność wirusa brodawczaka ludzkiego, co z kolei pozwoliło mu zidentyfikować wirusa jako przyczynę raka szyjki macicy.,
z badania, badacz odkrył, że zmuszając swoje DNA do normalnych komórek ludzkich, wirus przejął kontrolę nad komórką zmuszając je do produkcji różnych białek związanych z rakiem. Okazało się to jednym z najważniejszych odkryć, ponieważ pozwoliło innym naukowcom wykorzystać wiedzę do opracowania szczepionek przeciwko wirusowi.
obecnie szczepionki przeciwko HPV są dostępne praktycznie w każdym kraju i pomagają chronić młode dziewczęta przed ryzykiem zakażeń HPV., Według statystyk szczepionka pomogła zmniejszyć HPV o około dwie trzecie i zapobiegła zgonom związanym z rakiem szyjki macicy o około 70 procent.
zwalczanie Polio
oprócz szczepień przeciwko HPV komórki HeLa odgrywały znaczącą rolę w zwalczaniu polio. W latach 50. polio było jedną z najpoważniejszych chorób wirusowych, które dotknęły wiele osób.,
chociaż szczepionka została już odkryta przez Jonasa Salka, badacza medycznego i wirusologa, testowanie jej stanowiło problem, biorąc pod uwagę, że używanie rezusów byłoby niezwykle kosztowne (testy na dużą skalę).
ponieważ komórki HeLa zostały odkryte w przybliżeniu w tym samym czasie, okazały się idealne do testu, ponieważ były podatne na infekcje, ale nie mogły zostać zabite przez wirusa (wirus polio).,
zdolność komórek HeLa do szybkiego namnażania się w szczególności okazała się idealna do testu, biorąc pod uwagę, że pozwoliła na dalsze badania. Wykorzystując te komórki, Salk był w stanie przetestować szczepionkę na dużą skalę i określić jej skuteczność.
po udanym teście stwierdzono, że szczepionka jest Bezpieczna w użyciu. Obecnie szczepionka polio jest nadal stosowana na całym świecie z doskonałymi wynikami.
* według statystyk, polio ma zostać całkowicie wyeliminowane na całym świecie.,
niektóre inne obszary, w których komórki HeLa wniosły znaczący wkład medyczny i naukowy, obejmują:
· liczenie chromosomów – w 1953 r.mała mieszanka laboratoryjna spowodowała, że komórki HeLa były zmieszany z płynem, który spowodował rozluźnienie chromosomów DNA komórki. W wyniku tego niewielkiego wypadku naukowcy byli w stanie wyraźnie obserwować i policzyć liczbę chromosomów komórki., Pozwoliło to na opracowanie techniki barwienia, która umożliwiła skuteczne zliczenie liczby chromosomów w komórkach ludzkich.
· wirusologia – wykorzystując komórki HeLa jako obiekty testowe, badano różne typy wirusów w celu określenia ich działania na komórki ludzkie.
· ulepszone praktyki laboratoryjne – jak już wspomniano, zanieczyszczenie innych linii komórkowych komórkami HeLa spowodowało potrzebę lepszych standardów laboratoryjnych na całym świecie.,
· wydłużona żywotność komórek – obserwując komórki HeLa, naukowcy byli w stanie zrozumieć, w jaki sposób niektóre komórki pozostają Młode w czasie.
* chociaż komórka HeLa i badania nad komórkami pozwoliły na wiele odkryć, które przyniosły korzyści ludzkości, poruszyły również ważną kwestię dotyczącą zgody i prywatności. Wynika to w dużej mierze z faktu, że Lacks nie wyraziła zgody na wykorzystanie jej komórek do badań w tak szerokim zakresie., Ponadto postawiono pytania dotyczące prywatności i poufności pacjenta: ochrony prywatności pacjenta i jego informacji medycznych.
Nagrody Nobla
kilka nagród Nobla zostało przyznanych kilku naukowcom za wkład w ich dziedzinach poprzez ich pracę z komórkami 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 sacharoza w buforze kakodylowym
- narażać komórki na czynnik inkubacyjny DAB przez około 3 godziny
- umyć komórki dwukrotnie w temperaturze pokojowej przy użyciu sacharozy w buforze Tris
- traktować komórki tetroksydkiem osmu przez około 3 godziny
- około godziny
* za pomocą tej metody można obserwować komórki pod mikroskopem świetlnym lub elektronowym.,
Check out HeLa Cells
See also a page on Cytopathology
Return to Life Sciences main page
Return from HeLa Cells to MicroscopeMaster Home
J. W. Posakony. J. M. England and G. Attardi. (1975)., Morfologiczna Heterogeniczność Mitochondriów Komórek Hela Wizualizowana Za Pomocą Zmodyfikowanej Techniki Barwienia Diaminobenzydyną. J. Cell Sci.
(1976). Cechy genetyczne komórek HeLa. / Align = „left” /
Instytut Copia. (2015). Komórki HeLa: Uprawiane Bez Pozwolenia, Na Rzecz Medycyny. Dziedzictwo Henrietty Nie Żyje.,
Links