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, ikdyž 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]

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].

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

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].

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. 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. 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]