Che cosa sono le cellule HeLa e perché sono importanti

Le cellule HeLa sono la prima linea di cellule umane immortali. La linea cellulare è cresciuta da un campione di cellule tumorali cervicali prelevate da una donna afroamericana di nome Henrietta Lacks l'8 febbraio 1951. L'assistente di laboratorio responsabile per i campioni denominati colture basate sulle prime due lettere del nome e del cognome di un paziente, così la cultura fu soprannominata HeLa. Nel 1953, Theodore Puck e Philip Marcus clonarono HeLa (le prime cellule umane da clonare) e donarono liberamente campioni ad altri ricercatori. L'uso iniziale della linea cellulare era nella ricerca sul cancro, ma le cellule HeLa hanno portato a numerose scoperte mediche e quasi 11.000 brevetti.

Key Takeaways: HeLa Cells

• Le cellule HeLa sono la prima linea di cellule umane immortali.
• Le cellule provenivano da un campione di cancro cervicale ottenuto da Henrietta Lack nel 1951, a sua insaputa o autorizzazione.
• Le cellule HeLa hanno portato a molte importanti scoperte scientifiche, eppure ci sono degli svantaggi nel lavorare con esse.
• Le cellule HeLa hanno portato all'esame delle considerazioni etiche sul lavoro con le cellule umane.

Cosa significa essere immortali

Normalmente, le colture cellulari umane muoiono entro pochi giorni dopo un determinato numero di divisioni cellulari attraverso un processo chiamato senescenza. Ciò rappresenta un problema per i ricercatori perché gli esperimenti che utilizzano cellule normali non possono essere ripetuti su cellule identiche (cloni), né le stesse cellule possono essere utilizzate per studi estesi. Il biologo cellulare George Otto Gey ha prelevato una cellula dal campione di Henrietta Lack, ha permesso a quella cellula di dividersi e ha scoperto che la cultura sopravviveva indefinitamente se fornita di nutrienti e un ambiente adatto. Le cellule originali hanno continuato a mutare. Ora, ci sono molti ceppi di HeLa, tutti derivati ​​dalla stessa singola cellula.

I ricercatori ritengono che il motivo per cui le cellule HeLa non subiscono la morte programmata è perché mantengono una versione dell'enzima telomerasi che previene l'accorciamento graduale dei telomeri dei cromosomi. L'accorciamento dei telomeri è implicato nell'invecchiamento e nella morte.

Risultati notevoli usando le celle HeLa

Le cellule HeLa sono state utilizzate per testare gli effetti di radiazioni, cosmetici, tossine e altri prodotti chimici sulle cellule umane. Sono stati fondamentali nella mappatura genica e nello studio delle malattie umane, in particolare del cancro. Tuttavia, l'applicazione più significativa delle cellule HeLa potrebbe essere stata nello sviluppo del primo vaccino contro la polio. Le cellule HeLa sono state utilizzate per mantenere una coltura del virus della poliomielite nelle cellule umane. Nel 1952, Jonas Salk testò il suo vaccino contro la poliomielite su queste cellule e le usò per produrle in serie.

Svantaggi dell'utilizzo delle celle HeLa

Mentre la linea cellulare HeLa ha portato a incredibili scoperte scientifiche, le cellule possono anche causare problemi. Il problema più significativo con le cellule HeLa è la capacità aggressiva di contaminare altre colture cellulari in laboratorio. Gli scienziati non testano abitualmente la purezza delle loro linee cellulari, quindi HeLa ha contaminato molti in vitro righe (stimate dal 10 al 20 percento) prima che il problema fosse identificato. Gran parte della ricerca condotta su linee cellulari contaminate ha dovuto essere respinta. Alcuni scienziati si rifiutano di autorizzare HeLa nei loro laboratori al fine di controllare il rischio.

Un altro problema con HeLa è che non ha un normale cariotipo umano (il numero e l'aspetto dei cromosomi in una cellula). Henrietta Lacks (e altri esseri umani) hanno 46 cromosomi (diploidi o un set di 23 coppie), mentre il genoma HeLa è composto da 76 a 80 cromosomi (ipertriploidi, inclusi 22-25 cromosomi anomali). I cromosomi extra provengono dall'infezione da papilloma virus umano che ha portato al cancro. Sebbene le cellule HeLa assomiglino alle normali cellule umane in molti modi, non sono né normali né interamente umane. Pertanto, ci sono limitazioni al loro utilizzo.

Questioni di consenso e privacy

La nascita del nuovo campo della biotecnologia ha introdotto considerazioni etiche. Alcune leggi e politiche moderne sono nate da questioni in corso che circondano le cellule HeLa.

Come era la norma all'epoca, Henrietta Lacks non era stata informata che le sue cellule tumorali sarebbero state utilizzate per la ricerca. Anni dopo che la linea HeLa era diventata popolare, gli scienziati hanno prelevato campioni da altri membri della famiglia Lacks, ma non hanno spiegato il motivo dei test. Negli anni '70, la famiglia Lacks fu contattata mentre gli scienziati cercavano di capire il motivo della natura aggressiva delle cellule. Alla fine sapevano di HeLa. Tuttavia, nel 2013, gli scienziati tedeschi hanno mappato l'intero genoma HeLa e lo hanno reso pubblico, senza consultare la famiglia Lacks.

Nel 1951 non era necessario informare un paziente o parenti sull'uso dei campioni ottenuti tramite procedure mediche, né lo è oggi. Il caso della Corte suprema della California del 1990 Moore v. Reggenti dell'Università della California le celle di una persona non sono di sua proprietà e possono essere commercializzate.

Tuttavia, la famiglia Lacks ha raggiunto un accordo con il National Institutes of Health (NIH) per quanto riguarda l'accesso al genoma HeLa. I ricercatori che ricevono fondi dall'NIH devono richiedere l'accesso ai dati. Altri ricercatori non sono limitati, quindi i dati sul codice genetico di Lacks non sono completamente privati.

Mentre i campioni di tessuto umano continuano ad essere conservati, i campioni sono ora identificati da un codice anonimo. Scienziati e legislatori continuano a confrontarsi con questioni di sicurezza e privacy, poiché i marcatori genetici possono portare a indizi sull'identità di un donatore involontario.

Riferimenti e letture consigliate

• Capes-Davis A, Theodosopoulos G, Atkin I, Drexler HG, Kohara A, MacLeod RA, Masters JR, Nakamura Y, Reid YA, Reddel RR, Freshney RI (2010). "Controlla le tue culture! Un elenco di linee cellulari contaminate o erroneamente identificate". Int. J. Cancer. 127 (1): 1-8.
• Masters, John R. (2002). "HeLa cellule 50 anni dopo: il buono, il brutto e il cattivo". Recensioni Natura Cancro. 2 (4): 315-319.
• Scherer, William F .; Syverton, Jerome T .; Gey, George O. (1953). "Studi sulla propagazione in vitro dei virus della poliomielite". J Exp Med (pubblicato il 1 maggio 1953). 97 (5): 695-710.
• Skloot, Rebecca (2010). Manca la vita immortale di Henrietta. New York: Crown / Random House.
• Turner, Timothy (2012). "Sviluppo del vaccino contro la poliomielite: una prospettiva storica del ruolo dell'Università di Tuskegee nella produzione e distribuzione di massa di cellule HeLa". Journal of Health Care for the Poor and Underserved. 23 (4a): 5-10.