HeLa

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
HeLa buňky s obarvenou DNA modře (barvivo Hoechst 33258). Buňka vlevo zastižena v mitóze, prostřední a pravá buňka v interfázi.
Dělící se HeLa buňky pod skenovacím elektronovým mikroskopem

HeLa je nesmrtelná buněčná linie lidských epiteliálních buněk. Jedná se o nádorové buňky izolované 8. 2. 1951 z karcinomu děložního hrdla 31 leté Henrietty Lacksové (z prvních dvou písmen jména a příjmení této ženy pochází i název této buněčné linie).[1] HeLa je nejstarší a nejvyužívanější buněčná linie vůběc[2]. HeLa buňky se dnes kultivují v laboratořích takřka po celém světě a využívají se ve výzkumu v různých cytologických a molekulárně biologických oborech, jako je například imunologie či onkologie. Byly využity při studiu buněčného cyklu nebo při studiích zkoumajících vliv vesmírného prostředí na lidské buňky.[1] Dokonce byly použity k tisku na 3D tiskárně k vytištění nádoru.[3]

Historie[editovat | editovat zdroj]

Socha Henrietty Lacks. Royal Fort House, Bristol.

Henrietta Lacks byla 31 letá afroamerická žena, matka 5 dětí, přijatá v roce 1951 do nemocnice Johns Hopkins Hospital v Baltimoru pro nepravidelné vaginální krvácení a později léčena pro karcinom děložního čípku. Zemřela o pár měsíců později, 4. 10. 1951. Henriettě Lacks byla chirurgem Lawrence Wharton Jr. odebrána část nádorové tkáně, která byla předána do laboratoře tkáňových kultur pod vedením George Otto Gey[4]. V laboratoři bylo ihned rozpoznáno, že jsou buňky mimořádně životaschopné, dělící se každých 20 - 24 hodin. Veškeré předešlé buněčné kultury v laboratoři ihned zahynuly[5]. HeLa buněčná linie byla první životaschopnou linií in vitro s mimořádným potenciálem pro budoucí uplatnění v medicíně a vědě. K odebrání části nádorové tkáně pacientky, k pojmenování buněčné linie jménem dle pacientky, ani k jejímu dalšímu nakládání nebyl dán žádný informovaný souhlas ani Henriettou Lacks ani její rodinou. V té době svolení ani souhlas nebylo vyžadováno[6]. Buňky byly později komercializovány, i když nebyly nikdy patentovány[6]. Kompletní sekvence genomu HeLa byla zveřejněna a publikována 11. 3. 2013 bez vědomí rodiny Lacks. Přístup k datům a užití byl upraven Francisem Collinsem po několika jednáních s rodinou Lacks[7].

Popis[editovat | editovat zdroj]

Buňky HeLa jsou nesmrtelná buněčná linie, tzn. mohou se bez omezení množit. Obcházejí tzv. Hayflickův limit, který způsobí po několika desítkách dělení smrt buněk z důvodu zkrácených telomer. Tento limit HeLa buňky obchází aktivací telomeráz, enzymů, které jsou schopné zpětně telomery prodloužit[8].

Genom HeLa vznikl horizontálním přenosem genů z papilomaviru 18 (HPV 18) do lidských cervikálních buněk a prošel řadou změn oproti lidskému genomu. Jedná se o hypertriploidní linii (3n+), která nese 76 až 80 chromozomů, s 22 až 25 klonálně abnormálními chromosomy, známými pod pojmem "Hella signature chromosomes"[9]. Aberantní karyotyp HeLa buněk je extrémně stabilní, umožňující buňkám se rychle množit. Pravděpodobně se nacházel již v původním karcinomu děložního čípku pacientky[10].

Buňky mají aneuploidní počet chromozomů, množí se již přes 50 let a za tu dobu hmotnost vzniklých buněk asi 400× převýšila hmotnost samotné Henrietty Lacksové.[1] Dokonce jsou tak invazivní, že kontaminují Petriho misky s jinými buněčnými liniemi.[11].

Využití[editovat | editovat zdroj]

Dělící se HeLa buňky metafázi/telofázi mitotického dělení. Cytologický snímek.Optická mikroskopie: Negativní fázový kontrast.

HeLa buňky se využívají při výzkumu rakoviny, vývoji vakcín, studiu AIDS, účinku záření, toxických látek, ve virologii a dalších odvětví[12]. Do roku 2009 vzniklo o výzkumu HeLa buněk přes 60 000 vědeckých článků s přibývajícím množstvím stovek článků každým rokem[13].

HeLa buňky byly užity při testování vakcín proti dětské obrně (poliomyelitidě)[14], při vývoji vakcín proti lidskému papilomaviru 18 (HPV 18), který je příčinou rakoviny děložního čípku a na který samotná Henrietta Lacks zemřela, při testování infekce HIV, Zika, HSV, příušnic a dalších[15].

Výzkum na HeLa buňkách vedl postupně k přesnému spočítání lidských chromosomů (ke stanovení lidského karyotypu), ke zmapování lidského genomu, k založení Human Genome Project, a k pokročilým metodám při léčbě rakoviny[16].

V 60. letech 20. století byly HeLa buňky odeslány na sovětský satelit Sputnik-6 ke studiu buněk v mikrogravitaci, kde bylo zjištěno, že se buňky v takovémto prostředí dělí ještě rychleji[17].

Helacyton gartleri[editovat | editovat zdroj]

Jak číst taxoboxHelacyton gartleri
Stratigrafický výskyt: 1951–současnost
popis obrázku chybí
Vědecká klasifikace
Doménajaderní (Eukaryota)
Říšeživočichové (Metazoa)
Kmenstrunatci (Chordata)
Třídasavci (Mammalia)
Řádprimáti (Primates)
ČeleďHelacytidae, správněji Hominidae
RodHelacyton, správněji Homo
Binomické jméno
Helacyton gartleri
Van Valen & Maiorana, 1991
Synonyma

Homo gartleri – kladisticky správné jméno

Sesterský druh
člověk moudrý (Homo sapiens)
Některá data mohou pocházet z datové položky.

V roce 1991 popsal americký biolog Leigh Van Valen HeLa buňky pod jménem Helacyton gartleri jako nový druh savce.[5] Jméno druhu bylo zvoleno na počest genetika Stanleyho M. Gartlera. Ačkoli Van Valenův popis nebyl vědeckou komunitou nikdy plně přijat, nelze jej chápat jako neoprávněný. HeLa buňky mají odlišný karyotyp, odlišné ekologické nároky a odlišný způsob rozmnožování než člověk. Podobně lze jako samostatné druhy koloniálně žijících savců chápat CTVT, pohlavně přenosný nádor psů, a DFTD, rakovinu tváře ďábla medvědovitého.[7]

Van Valen stanovil pro HeLa buňky samostatný rod a čeleď. Vzhledem k sesterskému vztahu navrženého druhu s člověkem moudrým (Homo sapiens) by však přijetí této klasifikace činilo rod člověk (Homo) parafyletickým. Z kladistického hlediska by se proto hodilo používat pro HeLa buňky jméno Homo gartleri.

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b c ROBERT C. KING; WILLIAM D. STANSFIELD; PAMELA K. MULLIGAN. A Dictionary of Genetics, Seventh Edition. [s.l.]: Oxford University Press, 2006. 
  2. RAHBARI, Raheleh; SHEAHAN, Tom; MODES, Vasileios. A novel L1 retrotransposon marker for HeLa cell line identification. BioTechniques. 2009-04, roč. 46, čís. 4, s. 277–284. PMID: 19450234 PMCID: PMC2696096. Dostupné online [cit. 2022-05-16]. ISSN 1940-9818. DOI 10.2144/000113089. PMID 19450234. 
  3. http://phys.org/news/2014-02-3d-lab-window-cancer.html
  4. LUCEY, Brendan P.; NELSON-REES, Walter A.; HUTCHINS, Grover M. Henrietta Lacks, HeLa cells, and cell culture contamination. Archives of Pathology & Laboratory Medicine. 2009-09, roč. 133, čís. 9, s. 1463–1467. PMID: 19722756. Dostupné online [cit. 2022-05-16]. ISSN 1543-2165. DOI 10.5858/133.9.1463. PMID 19722756. 
  5. a b BUTANIS, Benjamin. The Legacy of Henrietta Lacks. www.hopkinsmedicine.org [online]. [cit. 2022-05-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  6. a b Leyte, October–December 1944. [s.l.]: University Press of Kansas Dostupné online. S. 184–207. 
  7. a b MCCARTHY, M. NIH and family of Henrietta Lacks reach agreement on access to HeLa genome. BMJ. 2013-08-09, roč. 347, čís. aug09 2, s. f5041–f5041. Dostupné online [cit. 2022-05-16]. ISSN 1756-1833. DOI 10.1136/bmj.f5041. 
  8. IVANKOVIĆ, Milena; CUKUSIĆ, Andrea; GOTIĆ, Ivana. Telomerase activity in HeLa cervical carcinoma cell line proliferation. Biogerontology. 2007-04, roč. 8, čís. 2, s. 163–172. PMID: 16955216. Dostupné online [cit. 2022-05-16]. ISSN 1389-5729. DOI 10.1007/s10522-006-9043-9. PMID 16955216. 
  9. MACVILLE, M.; SCHRÖCK, E.; PADILLA-NASH, H. Comprehensive and definitive molecular cytogenetic characterization of HeLa cells by spectral karyotyping. Cancer Research. 1999-01-01, roč. 59, čís. 1, s. 141–150. PMID: 9892199. Dostupné online [cit. 2022-05-16]. ISSN 0008-5472. PMID 9892199. 
  10. FEIZI, T.; LECOMTE, J.; CHILDS, R. The cross-reactive idiotypes of human erythrocyte cold agglutinins. Biochemical Society Transactions. 1977, roč. 5, čís. 1, s. 32–33. PMID: 892199. Dostupné online [cit. 2022-05-16]. ISSN 0300-5127. DOI 10.1042/bst0050032. PMID 892199. 
  11. Masters JR. HeLa cells 50 years on: the good, the bad and the ugly. Nat. Rev. Cancer. April 2002, roč. 2, čís. 4, s. 315–9. DOI 10.1038/nrc775. PMID 12001993. 
  12. NCAYIYANA, Daniel J. The extraordinary story of the life after death of Henrietta Lacks. South African Medical Journal. 2011-03-01, roč. 101, čís. 3, s. 141. Dostupné online [cit. 2022-05-16]. ISSN 2078-5135. DOI 10.7196/samj.4830. 
  13. SKLOOT, Rebecca. The immortal life of Henrietta Lacks. New York: Crown Publishers x, 369 pages, 8 unnumbered pages of plates s. Dostupné online. ISBN 1-4000-5217-3, ISBN 978-1-4000-5217-2. OCLC 326529053 
  14. SCHERER, W. F.; SYVERTON, J. T.; GEY, G. O. Studies on the propagation in vitro of poliomyelitis viruses. IV. Viral multiplication in a stable strain of human malignant epithelial cells (strain HeLa) derived from an epidermoid carcinoma of the cervix. The Journal of Experimental Medicine. 1953-05, roč. 97, čís. 5, s. 695–710. PMID: 13052828 PMCID: PMC2136303. Dostupné online [cit. 2022-05-16]. ISSN 0022-1007. DOI 10.1084/jem.97.5.695. PMID 13052828. 
  15. MONDOR, I.; UGOLINI, S.; SATTENTAU, Q. J. Human immunodeficiency virus type 1 attachment to HeLa CD4 cells is CD4 independent and gp120 dependent and requires cell surface heparans. Journal of Virology. 1998-05, roč. 72, čís. 5, s. 3623–3634. PMID: 9557643 PMCID: PMC109583. Dostupné online [cit. 2022-05-16]. ISSN 0022-538X. DOI 10.1128/JVI.72.5.3623-3634.1998. PMID 9557643. 
  16. HENDRICKSON, W. A.; WARD, K. B. Atomic models for the polypeptide backbones of myohemerythrin and hemerythrin. Biochemical and Biophysical Research Communications. 1975-10-27, roč. 66, čís. 4, s. 1349–1356. PMID: 5. Dostupné online [cit. 2022-05-16]. ISSN 1090-2104. DOI 10.1016/0006-291x(75)90508-2. PMID 5. 
  17. Figure 8—source data 2. Ki-67-dependent transcriptome in HeLa cells.. dx.doi.org [online]. [cit. 2022-05-16]. Dostupné online. 

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]