Definition: Was sind HeLa-Zellen?
HeLa-Zellen beziehen sich auf eine Zelllinie eines Stammes, der seit 1951 kontinuierlich kultiviert wird. Im Vergleich zu anderen menschlichen Zellen waren (und sind) HeLa-Zellen die einzigen Zellen, die in vitro überlebten. Als solche werden sie oft als die ersten (und bisher einzigen) unsterblichen menschlichen Zellen angesehen, die jemals kultiviert wurden.,
Kurze Geschichte der HeLa-Zelle
1951 wurde eine 31-jährige Afroamerikanerin namens Henrietta Lacks zu John gebracht Hopkins Hospital in Baltimore in Bezug auf einen Knoten in ihrem Bauch.
Die Diagnose ergab, dass Lack an einer aggressiven Krebsart (Adenokarzinom des Gebärmutterhalses oder Adenoepidermoidtumor) litt, die Ärzte mit Strahlenröhreneinsätzen (Brachytherapie) zu behandeln versuchten., Während ihrer Behandlung entfernte ihr Arzt auch ein Stück ihres Krebstumors für Kulturstudien ohne ihr Wissen oder ihre Zustimmung.
Seit Jahren sammelt der Chirurg Gewebeproben von anderen Patienten für Krebsforschungsstudien (angeführt vom damaligen Direktor des Tissue Culture Laboratory bei John Hopkins, Dr. George Gey) mit dem Ziel, eine Heilung für Krebs zu finden. Obwohl viele andere Krebsgewebe kultiviert worden waren, scheiterten sie innerhalb weniger Generationen.,
Die In-vitro-Kultivierung von Fehlgewebe erwies sich jedoch als erfolgreich, da Millionen ihrer Zellen, die als HeLa-Zellen bekannt sind, heute noch am Leben sind.
* Der Name HeLa (für HeLa-Zellen) wurde aus den ersten beiden Buchstaben des Vor-und Nachnamens von Lacks abgeleitet.
* Die Identität von Henrietta Fehlt offenbart wurde, in den 1970er-Jahren.
HeLa-Zellen, Verunreinigungen und Bedeutung
1967 Werke von Stanley Gartler, Ph. D., fand heraus, dass HeLa-Zellen andere menschliche Zelllinien kontaminiert hatten. Dies, sowie zusätzliche Befunde mit Kontamination, war eine wichtige Entdeckung, die die Neubewertung von Gewebekulturbeständen durch das ATCC (American Type Culture Collection) und das Zellkulturlabor im Naval Biosciences Laboratory beeinflusste.
Die HeLa-Zellkontamination hatte daher ein wichtiges Problem der Kulturkontamination für die wissenschaftliche Gemeinschaft als Ganzes ans Licht gebracht., Laut einer der Studien wurde beispielsweise festgestellt, dass Krebszelllinien aus menschlichem Brustgewebe Intra-und Interspezieskontamination aufweisen.
Aus dieser und anderen Studien wurde deutlich, dass ein bestimmter Prozentsatz aller Zelllinien nicht dem entsprach, was sie waren. Abgesehen von Kontaminationsproblemen war diese Entdeckung auch insofern wichtig, als sie ein weiteres wichtiges Problem hervorhob.das der falschen Zuordnung bestimmter Eigenschaften zu einer bestimmten Zelllinie.,
Durch Kontamination bestimmter Zelllinien durch eine andere können bestimmte Attribute der Kontamination der zu untersuchenden Zelllinie falsch zugeordnet werden, was sich auf die Ergebnisse der Studie auswirkt.
In der wissenschaftlichen Forschung war dies ein echtes Problem, das angegangen werden musste. Diese Entdeckung war daher insofern wichtig, als sie das Bewusstsein und die Notwendigkeit eines besseren Umgangs mit biologischen Proben (Zellen, Geweben usw.) schärfte, um eine Kontamination zu vermeiden.,
* HeLa-Zellen wurden in einigen Bereichen aufgrund ihrer anhaltenden Kontamination anderer Zelllinien als Laborzellen bezeichnet.,
Drei Hauptmerkmale
Im Vergleich zu anderen menschlichen Zellen, die Forscher zu kultivieren und zu kultivieren versucht haben, haben HeLa-Zellen die folgenden einzigartigen Eigenschaften:
Cancerous
Aus Krebsgewebe gewonnene HeLa-Zellen sind ebenfalls Krebszellen und weisen somit im Vergleich zu normalen menschlichen Zellen unterschiedliche genetische Eigenschaften auf.,
Nach genetischen Untersuchungen an der Zelle wurde beobachtet, dass die HeLa-Zelle wie viele andere Tumorzellen viele Fehler in ihrem Genom enthielt. Verglichen mit der normalen Zelle mit 46 Chromosomen enthielten Chromosomenkopien der Zelle (HeLa) zwischen 76 und 80 Chromosomen, von denen eine gute Anzahl stark mutiert war.
Jüngsten Studien zufolge enthielten HeLa-Zellen DNA des HPV-Virus (Humanes Papillomavirus). HPV ist eine Hauptursache für Gebärmutterhalskrebs, der durch Einfügen seiner DNA in die Zellen des Wirts wirkt.,
Die resultierende DNA erzeugt ein Protein (p53-bindendes Protein), das die Reparatur von p53-Mutationen und die Unterdrückung von Tumoren verhindert. Es wurde gezeigt, dass dies in HeLa-Zellen zu Veränderungen der Mikrornaexpression und letztendlich zum produktiven Wachstum der Zellen in Kultur beiträgt.,
Hohe Wachstumsrate
Im Vergleich zu normalen Zellen Es wurde gezeigt, dass HeLa-Zellen ungewöhnlich schnell wachsen, selbst wenn ihr Krebszustand berücksichtigt wurde. Darüber hinaus haben sie sich als leicht zu züchten erwiesen, was sie zusätzlich zu ihrem schnellen Wachstum (doppelt in 24 Stunden) ideal für groß angelegte Forschungsstudien gemacht hat.,
Aufgrund ihrer Fähigkeit, sich schnell zu vermehren, können HeLa-Zellen auch andere Zelllinien in Kultur leicht kontaminieren und herauswachsen.
* Das ungewöhnlich schnelle Wachstum von HeLa-Zellen wurde auf die Tatsache zurückgeführt, dass sie Syphilis und HPV hatten. Das Vorhandensein des HPV-Genoms sowie der Syphilis unterdrückt in solchen Fällen das Immunsystem und ermöglicht so die Proliferation der Zellen.,
Unsterblich
Als“ unsterbliche Zellen “ teilen sich die HeLa-Zellen wiederholt, was es den Forschern ermöglicht hat, sie in den letzten 6 Jahrzehnten zu kultivieren. Dieser Aspekt der Zellen wurde der Expression von überaktiver Telomerase zugeschrieben, die den Wiederaufbau von Telomeren in jeder Division ermöglicht.
Infolgedessen hat dies die zelluläre Seneszenz verhindert, was wiederum die Zellteilung so lange fortgesetzt hat.,
Bedeutung und Nachteil von HeLa-Zellen
Im Vergleich zu normalen menschlichen Zellen haben HeLa-Zellen eine Reihe einzigartiger Merkmale (oben diskutiert), die sie für medizinische und biologische Studien sehr wichtig machen.
Da sie unsterblich sind, können Experimente an identischen Zellen (Klonen der ursprünglichen HeLa-Zellen) durchgeführt werden. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, den normalen, gesunden menschlichen Zellen fehlt.,
Während HeLa-Zellen mehrere Vorteile haben, die sie in medizinischen und biologischen Studien äußerst nützlich gemacht haben, weisen sie auch eine Reihe von Nachteilen auf.
Abgesehen von der Tatsache, dass sie andere Zelllinien aggressiv kontaminieren und somit die Forschungsergebnisse beeinflussen können, haben HeLa-Zellen nicht den normalen menschlichen Karyotyp.
Wie bereits erwähnt, kann das Genom dieser Zellen bis zu 80 Chromosomen enthalten, wobei die zusätzlichen Chromosomen das Ergebnis einer Infektion sind., Infolgedessen gibt es Einschränkungen hinsichtlich des Ausmaßes, in dem die Zellen verwendet werden können.
Unabhängig davon wurden die HeLa-Zellen in den letzten 6 Jahrzehnten erfolgreich eingesetzt und standen im Mittelpunkt mehrerer medizinischer Durchbrüche.
erfahren Sie mehr auf den Chromosomen.,
Anwendungen und medizinische Durchbrüche
Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften wurden HeLa-Zellen in einer Reihe von Experimenten verwendet, bei denen die Auswirkungen von Toxinen, Kosmetika, Strahlung und verschiedenen Arten von Chemikalien auf menschliche Zellen getestet wurden, was sie in einer Reihe von Branchen wertvoll gemacht hat.,
Im Folgenden sind einige der anderen Experimente aufgeführt, in denen die Zellen im Laufe der Jahre verwendet wurden:
Untersuchen Sie den Einfluss der Schwerelosigkeit auf menschliche Zellen
1960 wurden HeLa-Zellen mit dem sowjetischen Satelliten Korabl-Sputnik in den Weltraum geschickt. Später platzierte die NASA auch die Zellen im Discoverer XVIII-Satelliten auf einer Mission in den Weltraum.
Das Hauptziel war es, die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf menschliche Zellen zu bestimmen., Aus dem Experiment wurde entdeckt, dass sich die Zelle in der Schwerelosigkeit noch schneller teilte. Daher haben HeLa-Zellen zusammen mit den Zellen oder anderen Organismen eine wichtige Rolle beim Erlernen der Weltraumbiologie gespielt.
Gen-Mapping
Gen-mapping-Techniken, durch die Forscher identifizieren bestimmten Ort und die Entfernung zwischen den Genen. Durch Genkartierung können Forscher dann Marker an bestimmten Positionen des Genoms identifizieren und sogar platzieren, das sie untersuchen möchten.,
1965 wurden HeLa-Zellen in einer Studie der Wissenschaftler John Watkins und Henry Harris mit Mauszellen verschmolzen. Dabei schufen die beiden die erste Mensch-Tier-Hybridzelle, die wiederum die Bühne für das Gen-Mapping bildete.
Durch dieses Experiment konnten Wissenschaftler den Einfluss verschiedener Gene beobachten, die der DNA hinzugefügt wurden. Zum Beispiel war es bei den HeLa-Zellen möglich, die Art der Proteine zu beobachten, die vom menschlichen Gen (aus der HeLa-Zelle) im Tier produziert wurden., Daher kann gesagt werden, dass die HeLa-Zelle dazu beigetragen hat, die Bühne für die Kartierung des menschlichen Genoms zu schaffen.
HPV-Impfung
1984 wurde die Originalprobe der Lacks-Biopsie von Harald zur Hausen, einem Virologen, getestet. Die Probe zeigte das Vorhandensein eines humanen Papillomavirus, das es ihm wiederum ermöglichte, das Virus als Ursache von Gebärmutterhalskrebs zu identifizieren.,
Aus der Studie fand der Forscher heraus, dass das Virus durch das Eindringen seiner DNA in normale menschliche Zellen die Kontrolle über die Zelle übernahm und sie zwang, verschiedene mit Krebs assoziierte Proteine zu produzieren. Dies erwies sich als eine der wichtigsten Entdeckungen, da andere Wissenschaftler das Wissen nutzen konnten, um Impfstoffe gegen das Virus zu entwickeln.
Heute sind HPV-Impfstoffe in praktisch jedem Land erhältlich und schützen junge Mädchen vor dem Risiko von HPV-Infektionen., Laut Statistik hat der Impfstoff dazu beigetragen, HPV um etwa zwei Drittel zu reduzieren und Todesfälle im Zusammenhang mit Gebärmutterhalskrebs um etwa 70 Prozent zu verhindern.
Ausrottung von Polio
Neben der HPV-Impfung spielten HeLa-Zellen eine bedeutende Rolle bei der Ausrottung von Polio. In den 1950er Jahren war Polio eine der schwersten Viruserkrankungen, von denen viele Menschen betroffen waren.,
Obwohl ein Impfstoff bereits von Jonas Salk, einem medizinischen Forscher und Virologen, entdeckt worden war, stellte das Testen ein Problem dar, da die Verwendung von Rhesusaffen äußerst teuer wäre (groß angelegte Tests).
Da HeLa-Zellen ungefähr zur gleichen Zeit entdeckt wurden, erwiesen sie sich als ideal für den Test, da sie anfällig für Infektionen waren, aber nicht durch das Virus (das Polio-Virus) abgetötet werden konnten.,
Die Fähigkeit von HeLa-Zellen, sich insbesondere schnell zu vermehren, erwies sich als ideal für den Test, da er weitere Tests ermöglichte. Mit diesen Zellen konnte Salk den Impfstoff in großem Maßstab testen und seine Wirksamkeit bestimmen.
Nachdem sich der Test als erfolgreich erwiesen hatte, wurde der Schluss gezogen, dass der Impfstoff sicher zu verwenden war. Heute wird der Polio-Impfstoff weltweit weiterhin mit hervorragenden Ergebnissen eingesetzt.
* Laut Statistik wird Polio weltweit vollständig ausgerottet.,
Einige der anderen Bereiche, in denen HeLa – Zellen bedeutende medizinische und wissenschaftliche Beiträge geleistet haben, umfassen:
· Chromosomenzählung-1953 führte eine kleine Labormischung dazu, dass die Zellen (HeLa-Zellen) mit einer Flüssigkeit vermischt wurden, die Chromosomen der Zell-DNA zum Abwickeln brachte. Infolge dieses kleinen Unfalls konnten die Forscher die Anzahl der Chromosomen der Zelle deutlich beobachten und zählen., Dies ermöglichte die Entwicklung einer Färbetechnik, die es ermöglichte, die Anzahl der Chromosomen in menschlichen Zellen effektiv zu zählen.
· Virologie – Unter Verwendung von HeLa-Zellen als Testpersonen wurden verschiedene Arten von Viren getestet, um ihre Wirkung auf menschliche Zellen zu bestimmen.
· Verbesserte Laborpraktiken – Wie bereits erwähnt, führte die Kontamination anderer Zelllinien mit HeLa-Zellen dazu, dass international bessere Laborstandards erforderlich waren.,
· Verlängerte Zelllebensdauer – Durch die Beobachtung der HeLa-Zellen konnten Forscher verstehen, wie einige Zellen im Laufe der Zeit jung bleiben.
* Obwohl die HeLa-Zelle und Forschungsstudien zu den Zellen viele Entdeckungen ermöglicht haben, die der Menschheit zugute gekommen sind, hat sie auch ein wichtiges Thema in Bezug auf Zustimmung und Privatsphäre aufgeworfen. Dies ist vor allem auf die Tatsache zurückzuführen, dass Lacks nicht zustimmte, dass ihre Zellen für Forschungsstudien mit einer so großen Kapazität verwendet wurden., Darüber hinaus wurden Fragen zur Privatsphäre und Vertraulichkeit des Patienten aufgeworfen: Schutz der Privatsphäre des Patienten und seiner medizinischen Informationen.
Nobelpreise
Eine Reihe von Nobelpreisen wurden an mehrere Wissenschaftler für Beiträge auf ihrem Gebiet durch ihre Arbeit mit den HeLa-Zellen vergeben.,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 Saccharose im Cacodylatpuffer
- Setzen Sie die Zellen etwa 3 Stunden lang dem DAB-Inkubationsmedium aus
- Waschen Sie die Zellen zweimal bei Raumtemperatur mit Saccharose im Tris-Puffer
- Behandeln Sie die Zellen etwa eine Stunde lang mit Osmium-Tetroxid
* Mit dieser Methode können die Zellen unter dem Licht-oder Elektronenmikroskop beobachtet werden.,
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)., Morphologische Heterogenität Von Hela-Zell-Mitochondrien, Visualisiert Durch Eine Modifizierte Diaminobenzidin-Färbetechnik. J. Zelle Sci.
Nancy L Delaney und Roger Kennett. (1976). Genetische Eigenschaften von HeLa-Zellen. ResearchGate.
Das Copia Institut. (2015). HeLa-Zellen: Ohne Erlaubnis Gezüchtet, Zum Wohle Der Medizin. Das Vermächtnis Von Henrietta Fehlt Lebt Weiter.,
Links