Udana mieszanina kilku wirusów stworzyła komórki HeLa, na których testowano leki na polio, COVID-19,
Jak rak może pomóc w badaniach medycznych?
Mówimy o komórkach raka szyjki macicy, nazwano je HeLa od dwóch pierwszych liter imienia pacjentki, Henrietty Lacks. Są nieśmiertelne i dzielą się nawet po śmierci wszystkich innych komórek.
HeLa przeżyła nawet po nieskończonej liczbie pokoleń komórek. Ta umiejętność sprawia, że są nieocenione dla naukowców, ponieważ mogą przeprowadzać dowolne eksperymenty na poszczególnych komórkach.
Dlaczego te komórki są tak ważne?
Przed HeLa naukowcy szukali sposobu na hodowlę i badanie ludzkich komórek w laboratorium, aby przeprowadzić badania, których nie można przeprowadzić na żywej osobie.
W 1951 r. komórki raka szyjki macicy, któreznaleziony w Lax, z powodzeniem hodowany na szalce Petriego. Od tego momentu naukowcy mieli źródło komórek, które były łatwe w użyciu i produkcji, więc zaczęli wykorzystywać je do badań.
Wykorzystano je w ogromnej liczbie prac:od szczepionek przeciwko polio i COVID-19 po badania nad rakiem i sekwencjonowanie ludzkiego genomu. Komórki HeLa odegrały ogromną rolę w wielu odkryciach naukowych i postępach.
Historia Henrietty Lacks jest nadal bardzo ważna, alerozwinął się w ogromny konflikt na polu bioetyki. Faktem jest, że te komórki zostały jej pobrane podczas rutynowej biopsji raka szyjki macicy. Następnie komórki zostały przeniesione do innych badaczy bez jej zgody. Była to wówczas powszechna praktyka.
Ogniwa HeLa pod mikroskopem elektronowym
Rodzina Lacksów od dawna próbowała pozwaćfirmy, które ich zdaniem nieuczciwie czerpały zyski z ogniw Henrietty. W książce z 2010 roku dziennikarka Rebecca Skloot szczegółowo opisała, w jaki sposób komórki HeLa wpłynęły zarówno na naukę, jak i na rodzinę Lacksów. Jak pisze dziennikarka w swojej książce „Nieśmiertelne życie Henrietty Lacks”, naukowiec chciała znaleźć lekarstwo na raka i dlatego przez kilkadziesiąt lat uczyła się, jak hodować komórki nowotworowe w hodowli.
Jak komórki Laxa stały się nieśmiertelne dla nauki?
Lax nie wiedziała, że komórki jej szyjki macicy zostały zakażone wirusem powodującym jedną z najczęstszych chorób przenoszonych drogą płciową, wirusem brodawczaka ludzkiego, czyli HPV.
Istnieje ponad 150 różnych typów wirusa HPV, ale wiadomo, że tylko niewielka ich grupa powoduje raka szyjki macicy. W rzeczywistości 99,7% osób z rakiem szyjki macicy jest HPV-dodatnich.
Na szczęście większość osób zarażonych HPVmoże pozbyć się wirusa, zanim stanie się rakowy. Szczepienie HPV może zapobiec ponad 90% nowotworów związanych z HPV. Ale 10% osób z zakażeniem HPV rozwija raka szyjki macicy. Niestety Henrietta była jedną z pechowców.
Tragedia, która jej się przytrafiła, pomogła dowiedzieć się, jak działa HPV. W 1976 roku przyznano Nagrodę Nobla za to, że naukowcy udowodnili ważną rolę HPV w rozwoju raka szyjki macicy.
Jak działają te komórki rakowe?
Okazuje się, że zdolność wirusa do wywoływania rakazwiązany z dwoma niebezpiecznymi białkami, które wytwarza. Mogą znaleźć i zniszczyć dwa główne ludzkie białka chroniące przed nowotworami, p53 i siatkówczaka (Pb).
P53 i Rb pracują jako wartownicy:zapewniają, że komórki nie gromadzą szkodliwych mutacji genetycznych i przestają się dzielić po określonej liczbie cykli. Naukowcy przeprowadzili niedawno badanie, aby zrozumieć, w jaki sposób białka HPV oddziałują z białkami hamującymi nowotwór, gdy znajdują się w różnych typach komórek ludzkich, w tym HeLa.
Większość komórek dzieli się o około 40 do 60razy, zanim staną się zbyt stare, aby prawidłowo funkcjonować. Potem naturalnie umierają. Ale HPV może pozwolić komórkom na wieczne rozmnażanie, ponieważ atakują tych samych strażników, którzy powstrzymują niekontrolowany podział.
Po tym, jak Lux zakontraktował HPV 18, toDrugim najczęstszym typem wirusa, jej komórki szyjki macicy utraciły zdolność do wytwarzania niezbędnych białek kontrolnych. Bez kontroli wzrostu jej komórki były w stanie dzielić się w nieskończoność i stały się nieśmiertelne. Żyją dzisiaj jak w probówkach i stały się częścią 70 000 różnych badań.
Ludzkie komórki nowotworowe HeLa. Jądro (zwłaszcza DNA) jest zaznaczone na niebiesko. Komórki w środku i po prawej stronie są w interfazie. Komórka po lewej stronie jest w procesie mitozy
Biolodzy odkryli to po latach badań komórek HeLawszystko na ich temat: co jedzą, jak się rozmnażają i chronią, a także jakie białka budują i jakich genów używają. W rezultacie naukowcy zdali sobie sprawę, że HeLa wcale nie przypominają zwykłych ludzkich komórek. Rozmnażają się szybciej i mają prawie dwukrotnie więcej chromosomów.
I nawet po wielu latach badań liczbachromosomy w komórkach pozostały praktycznie niezmienione. Oznacza to, zdaniem naukowców, że taka anomalia genomowa powiodła się. Inne próby zmiany genomu HeLa nie powiodły się, a inne próbki nie przetrwały w laboratorium.
Dopiero 20 lat później kierunek studiów HeLa doktorHenrietta Lacks Howard Jones odkryła, że HeLa nie jest mutacją w nabłonku szyjki macicy, jak wcześniej sądzono, ale gruczolakorakiem – rodzajem nowotworu powstającego z tkanki gruczołów macicznych. Uważany jest za bardziej agresywnego.
Lax też przez całe życie cierpiała na syfilis, tzwjej organizm jednocześnie napotkał HPV i czynnik sprawczy kiły. Pierwszy wirus zamienił zwykłe komórki w komórki nowotworowe rzadkiego, agresywnego typu, a drugi najwyraźniej odwrócił od nich podejrzenia układu odpornościowego i pozwolił na rozwój guza.
W rezultacie rozpoczął się podział komórek i zmianyw liczbie chromosomów. I w pewnym szczęśliwym momencie komórki utworzyły szczególnie udaną kombinację, która wpadła w ręce chirurga, następnie do laboratorium, a następnie zaczęła rozprzestrzeniać się po całym świecie.
Czytaj więcej
Chińska sztuczna inteligencja przewiduje przebieg rakiet naddźwiękowych. Strajk odwetowy będzie przed nami
Ewolucjoniści ogłosili przełom: zrozumieli, jak mogło powstać życie na Ziemi
Naukowcy ujawniają, co zabiło galaktyki we wczesnym wszechświecie