HELA-CELLEN: GESCHIEDENIS, KENMERKEN, CELCYCLUS EN TOEPASSINGEN - BIOLOGIE - 2025

De HeLa-cellen zijn een groep kankercellen die continu wordt gekweekt sinds 1951, toen ze werden geïsoleerd uit een Afro - Amerikaanse patiënt met een cervicale maligniteit. Haar naam is afgeleid van de eerste twee letters van de voor- en achternaam van de patiënt van wie ze zijn verkregen, Henrietta Lacks (HeLa). Ze worden ook wel onsterfelijke cellen genoemd, en het is de oudste cellijn die mensen kennen en gebruiken.

De ontdekking en ontwikkeling van HeLa-cellen in medisch onderzoek heeft een enorme bijdrage geleverd aan de mensheid. Deze cellen zijn gebruikt in meer dan 70 duizend onderzoeken over de hele wereld.

HeLas celkweek. Metafase en profase celdeling. Genomen en bewerkt uit Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc. .

Ze speelden een fundamentele rol bij de ontwikkeling van het poliovaccin en hebben een grote bijdrage geleverd aan onderzoek op het gebied van kanker, HIV, genetische kartering, en nog veel meer.

Geschiedenis

Het verhaal van HeLa-cellen begint met een Afrikaans-Amerikaanse patiënt bij wie in 1951 baarmoederhalskanker werd vastgesteld. Henrietta Lacks arriveerde in het Jhon Hopkins Hospital in Baltimore City, Maryland, VS, voor een gynaecologisch consult vanwege een atypische intermenstruele bloeding.

Deze bloeding kwam terug na haar laatste bevalling en de patiënte gaf ook aan een soort knoop in haar baarmoeder te voelen. Een baarmoederhalskankertest bevestigde de medische vermoedens. De patiënt had een tumor met een diameter van ongeveer 2,5 centimeter, gemakkelijk voelbaar.

Op dat moment namen de artsen Henrietta's eerste weefselmonster voor pathologische analyse. Histopathologische tests gaven aan dat het een plaveiselcel-type baarmoederkanker was, dat wil zeggen een kwaadaardige tumor met ongecontroleerde celproliferatie.

De behandelende gynaecoloog zei dat het hem erg atypisch leek dat na de laatste bevalling van mevrouw Lacks, die slechts zes weken eerder plaatsvond, de analyse van de baarmoederhals (binnenste deel van de baarmoeder, aan het einde van de vagina) aangaf dat alles er normaal uitzag. de datum van diagnose werd een tumor gevonden in zo'n vergevorderd stadium van ontwikkeling.

Voordat Henrietta Lacks met haar kankerbehandeling begon, had een ziekenhuisbewoner een nieuw kankerweefselmonster van de patiënt genomen en dit naar het laboratorium voor menselijke en dierlijke celcultuur van dr. George Otto Gey gestuurd.

De patiënt reageerde niet positief op de kankerbehandeling, die bestond uit diepe straling, en acht maanden na de diagnose bezweek Henrietta op 31-jarige leeftijd aan de ziekte. Een van de behandelende artsen zei dat hij nog nooit zo'n soort kanker had gezien en nooit meer had gezien.

HeLa-celculturen

Dr. George Gey, was een vooraanstaand weefselkweekonderzoeker aan het John Hopkins Institute. Deze wetenschapper was jaren op zoek naar een onsterfelijke cellijn, dat wil zeggen, een groep cellen die zich onder laboratoriumomstandigheden (in vitro) onbeperkt kon delen.

Gey en zijn vrouw probeerden al meer dan twintig jaar een cellijn te bemachtigen die ze onder kweekomstandigheden voor onbepaalde tijd konden behouden. Hiervoor hadden ze zich gericht op kankercellen, maar ze bereikten niet de verwachte resultaten.

Op dat moment adviseerde de gynaecoloog en het hoofd van de afdeling gynaecologie van het John Hopkins Institute, dr. Richard TeLinde, dat ze baarmoederhalscellen zouden gebruiken, die ze de cellen van de patiënt Henrietta Lacks zouden leveren.

Toen de cellen werden gekweekt, begonnen ze zich op een buitengewone manier te vermenigvuldigen, met een snelheid van één generatie per 24 uur. Deze resultaten veranderden het leven van de Geys als onderzoekers, ze veranderden ook de geneeskunde en lieten hen innoveren en nieuwe velden van celonderzoek creëren.

Waarom mist Henrietta?

De ontdekking van HeLa-cellen was geen proef met een enkele patiënt of donor. Integendeel, de Geys hadden tevergeefs geprobeerd om uit veel kankerweefsel adequate celculturen te verkrijgen.

Op aanbeveling van TeLinde kregen de twee onderzoekers toegang tot cervicale monsters van verschillende patiënten, maar alleen die van Henrietta Lacks gaven de gewenste resultaten.

Een onderzoek dat twintig jaar na de dood van mevrouw Lacks werd uitgevoerd, onthulde dat de kanker waaraan deze patiënt leed een agressief type adenocarcinoom van de baarmoederhals was. Later werd ook vernomen dat de cellen waren geïnfecteerd met het humaan papillomavirus (HPV).

De HPV-stam die deze cellen infecteerde, behoort tot serotype 18, dat precies wordt geassocieerd met agressieve kankers van de menselijke baarmoederhals.

De medische geschiedenis van de patiënte gaf ook aan dat ze syfilis had. Dit, samen met de aanwezigheid van HPV-serotype 18, zou kunnen helpen bij het verklaren van de resultaten die door de Gey-echtgenoten zijn verkregen, met betrekking tot de snelle groei van deze cellen onder laboratoriumomstandigheden en hun onsterfelijkheid.

kenmerken

HeLa-cellen zijn kankercellen. Ze hebben een diameter van 20 micron met een kern van 10 micron. Zowel het karyotype als het genoom zijn ongebruikelijk; Aan de ene kant zitten genen vol fouten en aan de andere kant hebben ze extra kopieën van sommige chromosomen, die tussen 76 en 80 totale chromosomen presenteren.

Ze zijn besmet met het humaan papillomavirus, de hoofdoorzaak van baarmoederhalskanker; hierdoor zijn sommige chromosomen in HeLa-cellen sterk gemuteerd.

Ze groeien aanzienlijk sneller, zelfs voor kankercellen; Bovendien zijn ze in staat om een ​​grote verscheidenheid aan celculturen te besmetten en te overwinnen, dus moeten extreme voorzorgsmaatregelen worden genomen bij het werken met hen.

Het zijn cellen die onsterfelijk worden genoemd, omdat ze zich onder ideale omstandigheden oneindig kunnen delen. Ze presenteren een actieve versie van een eiwit dat telomerase wordt genoemd tijdens de celdeling.

Dit eiwit voorkomt dat HeLa-cellen de Hayflick-limiet bereiken. Deze limiet werd voorgesteld door Leonard Hayflick en bepaalt het aantal keren dat een populatie van normale menselijke cellen het maximale replicatieniveau bereikt en vervolgens de senescentie-fase ingaat.

HeLa-cellen, veelkleurige fluorescentie. Genomen en bewerkt vanaf 8x57is.

Cellulaire cyclus

De celcyclus van HeLa-cellen verschilt niet erg van de celcyclus van andere normale menselijke cellen.

In eukaryote cellen (inclusief HeLa) bestaat de cyclus uit 2 fasen: een interface, waar cellen hun genetisch materiaal en organellen ontwikkelen en dupliceren, en een mitotische fase, waar de cel zijn genetisch materiaal scheidt, de cytoplasma en geeft aanleiding tot een dochtercel.

HeLa-cellen in kweek ondergaan elke 20 uur een celdelingscyclus. Binnen deze cyclus is de interface de langste fase, met 19 uur, terwijl de mitotische fase slechts een uur duurt. Normale cellen kunnen zich in een eindig aantal keren delen, terwijl Hela-cellen de cyclus talloze keren kunnen herhalen.

Toepassingen

Onderzoekers hebben HeLa-cellen gebruikt in meer dan 70.000 onderzoeken over de hele wereld. Het gebruik ervan was ongelooflijk gevarieerd, sommige waren onethisch en andere maakten grote vorderingen in de geneeskunde mogelijk.

Een van de meest controversiële gevallen van het gebruik van HeLa-cellen deed zich voor in 1954, toen een wetenschapper, zonder de voorafgaande toestemming van patiënten, ze met HeLa-cellen injecteerde om te beoordelen of ze al dan niet kanker van deze cellen ontwikkelden. Pas in 1965 werd hij beschuldigd van onethisch en onprofessioneel gedrag.

De jaren na deze casus waren zeer productief voor geneeskunde en histologie. In 1955 ontwikkelde Jonas Salks het poliovaccin en nam het in gebruik; ontdekte dat HeLas besmet raakte en stierf met het poliovirus, waardoor hij een vaccin kon ontwikkelen.

In 1966 werd de eerste hybridisatie van menselijke cellen met die van een ander dier (muizen) uitgevoerd dankzij HeLa-cellen.

Momenteel zijn er bekende studies ontwikkeld met HeLa-cellen die het mogelijk hebben gemaakt om kennis uit te breiden op gebieden zoals immunologie , met verschillende studies over parvovirus, humaan immunodeficiëntievirus, humaan papilloma en poliomyelitis.

In de genetica zijn ze gebruikt om genoomsequencing uit te voeren; Ze zijn ook gebruikt om de mechanismen van cellulaire veroudering te begrijpen, door de celreproductie en de werking van het telomerase-enzym te analyseren, een enzym dat betrokken is bij een verkorting van telomeren na elke celdeling.

Bovendien hebben HeLa-cellen geholpen bij de productie van medicijnen voor onder meer de ziekte van Parkinson en leukemie.

Andere gebruiken

Ze worden gebruikt door de cosmetische industrie om ervoor te zorgen dat producten geen ongewenste bijwerkingen hebben. Bovendien worden ze gebruikt in bioassays voor tolerantie en effecten van giftige stoffen bij mensen.

HeLa-cellen reisden ook naar de ruimte tijdens ruimtemissies in de jaren zeventig. De wetenschappers gebruikten HeLa-cellen om meer te weten te komen over de effecten van de afwezigheid van zwaartekracht op menselijke cellen.

Legale aspecten

De meeste geschriften over HeLa-cellen zijn het over één algemeen punt eens. Het verkrijgen van deze cellen van de patiënt Henrietta Lacks gebeurde zonder haar toestemming en zonder kennis van het nut dat deze cellen zouden hebben.

In de jaren 50 van de vorige eeuw was de toestemming van patiënten niet nodig om tumorweefsel te verkrijgen. Maar vandaag, en mede dankzij de familie Lacks, zijn er wetten om de patiënt te beschermen.

Deze wetten regelen aspecten als de bescherming van medische informatie van patiënten, communicatie met donoren van cellen, weefsels en deelname aan proeven of onderzoek.

Henrietta Lacks en haar man. Genomen en bewerkt vanuit eigen.

In de VS zijn er staats- en federale wetten die de toestemming van de patiënt en het gebruik en delen van informatie uit medische dossiers controleren en reguleren.

Momenteel moet HeLa-cellen of genetische informatie uit deze cellen worden goedgekeurd door een commissie. In deze commissie nemen onder meer familieleden van Henrietta Lacks deel

Referenties

1. HeLa. Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.
2. Helas-cellen. EcuRed. Opgehaald van ecured.cu.
3. C. Dosne Pasqualini (2006). HeLa-cellen als een prototype van onsterfelijk gemaakte celkweek. Geneesmiddel.
4. HeLa-cellen (1951). Britse Vereniging voor Immunologie. Opgehaald van immunology.org.
5. Henrietta mist. Encyclopædia Britannica. Opgehaald van britannica.com.
6. De erfenis van Henrietta Lacks. Johns Hopkins Medicine. Opgehaald van hopkinsmedicine.org.
7. Fasen van de celcyclus. Opgehaald van es.khanacademy.org.
8. JP Álvarez (2013) Henrietta Lacks. de naam achter helacellen, de eerste menselijke onsterfelijke cellijn. Los Condes Clinical Medical Journal.
9. SM Portillo (2014). De eeuwige HeLa-cellen, het ethische dilemma van vandaag. Hondurese Medical Journal.