HeLa celler

Næsten al forskning inden for molekylærbiologi, farmakologi, virologi, har genetik siden begyndelsen af det XX århundrede anvendte prøver af de primære levende celler, som opnås fra en levende organisme og dyrkes ved forskellige biokemiske metoder kan forlænge deres levedygtighed, dvs. Muligheden for deling i laboratoriet. I midten af sidste århundrede modtog videnskaben HeLa-celler, som ikke er genstand for naturlig biologisk død. Og det tillod mange forskere at blive et gennembrud inden for biologi og medicin.

[1], [2], [3], [4]

Hvor kommer de udødelige HeLa-celler fra?

Historien om udarbejdelsen af disse "udødeligt" celler (udødeliggørelse - cellernes evne til en uendelig lang division) er forbundet med en dårlig 31-årig patient på Johns Hopkins Hospital i Baltimore - afrikansk-amerikansk kvinde, mor til fem børn ved navn Henrietta Lacks (Henrietta Lacks), som efter at have været syg af kræft livmoderhalsen i otte måneder og efter at have gennemgået intern bestråling (brachyterapi) døde i dette hospital den 4. Oktober 1951.

Kort før dette, der gøres en indsats for at Henrietta behandling af cervikal karcinom, læge, kirurg Howard Wilbur Jones, tog han en prøve af tumorvæv til undersøgelse og afleveres på et hospital laboratorium, der ledes på tidspunktet for biologi bachelor George Otto bøsse.

Biopsi-studier bedøvede biologen: vævsceller døde ikke i rette tid som følge af apoptose, men fortsatte med at formere sig og i en forbløffende takt. Forskeren lykkedes at udpege en bestemt strukturelle celle og formere den. De resulterende celler fortsatte med at opdele og ophørte med at dø i slutningen af den mitotiske cyklus.

Og straks efter patientens død (hvis navn ikke blev afsløret, men krypteret som en reduktion af HeLa), fremkom en mystisk HeLa cellekultur.

Så snart det blev klart, at HeLa-celler - der er tilgængelige udenfor menneskekroppen - ikke er underlagt programmeret død, begyndte efterspørgslen efter dem til forskellige studier og eksperimenter at vokse. Og yderligere kommercialisering af det uventede fund resulterede i organisering af seriel produktion - til salg af HeLa celler til adskillige videnskabelige centre og laboratorier.

Brugen af HeLa celler

I 1955 blev HeLa-celler de første klonede humane celler, og brugen af HeLa-celler begyndte rundt om i verden: i studier af cellulær metabolisme i kræft; studere aldring af celler; årsager til aids; træk af humant papillomavirus og andre virale infektioner; virkninger af stråling og giftige stoffer gen kortlægning; i forsøg med nye farmakologiske midler; test af kosmetik mv

Ifølge nogle rapporter blev kulturen af disse hurtigt voksende celler brugt i 70-80 tusind medicinske studier over hele verden. Årligt for videnskabens behov omkring 20 tons HeLa-celler dyrkes kultur, mere end 10.000 patenter registreres ved deltagelse af disse celler.

Populariteten af det nye laboratoriebiomateriale blev lettet ved den kendsgerning, at stammen af HeLa-celler i 1954 blev brugt af amerikanske virologer til at teste poliovaccinen udviklet af dem .

I årtier har kulturen af HeLa-celler tjent som en simpel model til at skabe mere intuitive varianter af komplekse biologiske systemer. Og evnen til at klone udødelige cellelinier giver dig mulighed for gentagne gange at gentage forsøg på genetisk identiske celler, hvilket er en forudsætning for biomedicinsk forskning.

I begyndelsen - i den medicinske litteratur i disse år - blev "udholdenhed" af disse celler noteret. Faktisk ophører HeLa-celler ikke med at dele selv i et konventionelt laboratorietestrør. Og de gør det så aggressivt, at teknikere skal vise den mindste skødesløshed, HeLa celler, der kræves til at trænge ind i andre kulturer og roligt erstattet de oprindelige celler, hvilket resulterer i chistata forsøgene er i alvorlig tvivl.

Som et resultat af en undersøgelse, som blev gennemført i 1974, blev HeLa-cellernes evne til at "forurene" andre cellelinier i forskerlaboratorierne eksperimentelt etableret.

HeLa celler: hvad viste undersøgelserne?

Hvorfor opfører HeLa-celler sig på denne måde? Fordi disse ikke er almindelige celler af sunde legemsvæv, men tumorceller opnået fra en prøve af et kræftvæv og indeholdende patologisk ændrede gener til den kontinuerlige mitose af humane cancerceller. Faktisk er disse kloner af maligne celler.

I 2013 rapporterede forskere fra det europæiske laboratorium for molekylærbiologi (EMBL), at de ved hjælp af spektral karyotyping etablerede en sekvens af DNA og RNA i Henrietta Lax-genomet. Og efter at have sammenlignet med HeLa-celler var vi overbeviste: mellem HeLa-generne og normale humane celler, slående forskelle ...

Men selv tidligere førte cytogenetisk analyse af HeLa-celler til opdagelsen af talrige kromosomale aberrationer og delvis genomisk hybridisering af disse celler. Det blev fundet, at HeLa-celler har hypertriploid (3n +) karyotype og producerer heterogene cellepopulationer. Mere end halvdelen af klonede HeLa-celler har aneuploidi - en ændring i antallet af kromosomer: 49, 69, 73 og endog 78 i stedet for 46.

Da det viste sig, at genomisk ustabilitet Fænotypers HeLa, tab af kromosomer og dannelse af yderligere markører strukturelle abnormiteter involverede multipolær, polycentrisk eller flerpolet mitose i HeLa-celler. Dette er en overtrædelse under celledeling, hvilket fører til patologisk segregering af kromosomer. Hvis zdoroayh celler kendetegnet mitotiske spindel bipolarity under delingen af cancer celler danner et stort antal poler og spindlen, og de to datterceller celler modtager et forskelligt antal kromosomer. Og spindelens multipolaritet med mitose af celler er et karakteristisk træk ved kræftceller.

Studere flerpolet mitose i HeLa-celler, Genetics konkluderede, at hele processen med at dividere cancerceller i princippet er forkert: profasen af mitose kortere og spindeldannelse forud division af kromosomer; metafasen begynder også tidligere, og kromosomerne har ikke tid til at tage deres plads og distribueres tilfældigt. Nå er centrosomer mindst dobbelt så meget som nødvendigt.

Således er karyotypen af HeLa-cellen ustabil og kan variere dramatisk i forskellige laboratorier. Følgelig kan resultaterne fra mange undersøgelser - under betingelser for tab af den genetiske identitet af cellulært materiale - simpelthen ikke reproduceres under andre forhold.

Videnskaben har gjort store fremskridt på grund af evnen til at manipulere biologiske processer på en kontrolleret måde. Det sidste indlysende eksempel er oprettelsen af en gruppe forskere fra USA og Kina, der bruger en 3-D-printer af en realistisk kræftmodel ved hjælp af HeLa-celler.