27 июня 2020

1534

Бессмертные клетки HeLa

Лонгрид

27 июня 2020

1534

Клетки HeLa — это бессмертная линия клеток, которую биологи и медики используют в исследованиях. Название эти клетки получили по имени больной, у которой их выделили. Ее звали Генриетта (He) Лакс (La).

С чего все началось

С чего все началось

В 1951 году Генриетта Лакс поступила в больницу Джона Хопкинса в Балтиморе с агрессивной аденокарциномой шейки матки. Врачи взяли биопсию опухоли и направили ее Джорджу Гею и его коллегам в Университет тканевых культур. Там как раз проводились исследования, в ходе которых ученые пытались изолировать ткани вне тела человека и поддерживать их рост.

Исследователям не удавалось создать стабильную культуру клеток in vitro — ткани умирали после нескольких поколений. Но с клетками Генриетты Лакс все оказалось иначе: они активно делились и не погибали. При соблюдении правильных условий, они были бессмертны.

После этого открытия, клетки HeLa передали и в другие лаборатории, где они подтвердили свои свойства. У ученых появилась клеточная линия, единая для всех стран.


Клетки HeLa

Что такого особенного в клетках HeLa

Что такого особенного в клетках HeLa

Вот 3 основных отличия клеток HeLa от других клеток в организме:

  1. Они раковые. В геноме клеток HeLa много ошибок, а некоторые хромосомы в них скопированы. Если в нормальной клетке 46 хромосом, то клетки HeLa содержат от 76 до 80. Это связано с вирусом папилломы человека — причиной рака шейки матки у Генриетты Лакс. Вирус проник в ДНК клетки-хозяина и начал вырабатывать белок, который связывает транскрипционный фактор p53. Вследствие этого, нарушалась репарация мутаций — клетка становилась беззащитна перед опухолями. При делении клеток в ДНК накапливались ошибки — этим и объясняется такой геном HeLa.
  2. Клетки HeLa растут очень быстро, даже учитывая тот факт, что они раковые. За 24 часа количество этих клеток удваивается, что делает их идеальным объектом для исследований. Ученые связывают это с тем, что у Генриетты Лакс был сифилис, который привел к агрессивному росту раковых клеток. В 2013 году также доказали, что геном ВПЧ внедрился рядом с протоонкогеном c-myc в геноме Генриетты, что вызвало экспрессию и быструю репликацию клеток HeLa в ее организме.
  3. Клетки HeLa бессмертны. Это связано с выработкой сверхактивной теломеразы, которая восстанавливает теломеры после каждого деления. Так она предотвращает старение клеток, что позволяет им делиться вечно.

Как используют клетки HeLa в биологии и медицине

Как используют клетки HeLa в биологии и медицине

Бессмертные клетки нужны были, чтобы проводить повторяющиеся эксперименты без участия людей. До HeLa ученые больше занимались поддержанием жизни в линиях клеток, чем реальными исследованиями. С клетками HeLa стало реально сосредоточиться исключительно на ходе эксперимента.

Большинство исследований лекарств и новых веществ проходят через такие этапы:

  1. Исследование на клетках HeLa (или других бессмертных линиях).
  2. Исследование на короткоживущих клеточных линиях. Они не такие стабильные как HeLa, но больше приближены к реальным условиям в организме человека.
  3. Исследование на животных — крысах, мышах, кроликах, обезьянах.
  4. Клинические испытания на людях.


Вот в каких открытиях клетки HeLa использовали как культуру для исследований:

  1. Вакцина от полиомиелита.
  2. Опыты по пересадке клеточных ядер перед клонированием овцы Долли.
  3. Опыты по искусственному оплодотворению.
  4. Исследование биологии ВИЧ.
  5. Открытие теломеразы — фермента, который влияет на продолжительность жизни клетки.
  6. Исследования туберкулеза.

Также ученые в ходе исследований заражали клетки HeLa герпесом, корью, свинкой, ветрянкой и лошадиным энцефалитом.

Количество исследований, в которых клетки HeLa принимали участие, исчисляется тысячами. Они даже летали в космос — в 1960 году на советском спутнике, а несколькими годами позднее — на американском.

Клетки HeLa и врачебная этика

Клетки HeLa и врачебная этика

Вокруг клеток HeLa происходило много скандалов, связанных с нарушением врачебной этики.

Семья Генриетты не получила ни копейки

Личность самой Генриетты Лакс до 1970 года не сильно афишировалась — ее семья в течение многих лет не знала, что клетки их родственницы известны на весь мир. После того как ученые поняли, что клетки Генриетты уникальны, никто не удосужился связаться с ее семьей и рассказать об открытии. Даже если бы ее родственники читали медицинские статьи (а они этого, конечно, не делали), то ничего не узнали бы о Генриетте. В исследованиях ее имя редко упоминали, а, если и упоминали, то использовали псевдоним — Хелен Лейн.

В 1970 родственники Генриетты случайно узнали о том, как много их дочь дала медицинскому миру и сколько миллионов на ее клетках заработали коммерческие лаборатории. Сами Лаксы от этого не получили ни копейки — они жили очень бедно. Генриетту похоронили в безымянной могиле, потому что на надгробие банально не было денег.

Фото из дома, в котором росла Генриетта. Virginian-Pilot, Bill Tiernan / AP Photo / East News
Анализы без информированного согласия


В 1970 ученые поняли, что клетки HeLa настолько агрессивны, что могут перемещаться с частицами пыли в воздухе и заражать другие культуры, вытесняя их. Исследователям нужна была чистая культура HeLa и для этого они нашли родственников Генриетты Лакс, чтобы составить карту генов.

Условия, в которых составляли карту генов, были далеки от положенного по правилам информированного согласия. Муж Генриетты с четырьмя классами образования мало что понял из объяснений и решил, что у него будут «брать тест на рак». Эту же информацию он сообщил своим детям.

Позже ученые опубликовали отчет с исследованием генома Лаксов — в наши дни за разглашение такой информации можно получить крупный штраф или даже тюремный срок.


Фото Генриетты Лакс

Исследования по пересадке клеток HeLa здоровым людям

В 1954 году вирусолог Честер Саутэм задумался — если клетки HeLa настолько агрессивны, могут ли они заразить ученых, которые с ними работают? Исследовать это явление он решил на своих онкобольных пациентах. Он вводил им в плечо клетки HeLa и наблюдал за реакцией организма. Позже он провел похожее исследование на здоровых людях — заключенных в тюрьме в штате Огайо.

В последующие годы он ввел клетки HeLa более чем 600 людям. Пациентам он говорил, что делает анализ на рак. Об этих опытах узнали, когда Честер Саутем обратился за помощью в Еврейский госпиталь в Бруклине. Многие врачи отказались вводить клетки HeLa пациентам, некоторые из них рассказали об эксперименте журналистам.

После этого разразился скандал, но медицинское сообщество поддержало коллегу — у него даже не отняли лицензию. Позже он стал президентом Американской ассоциации исследований в области рака.

Заключение

Заключение

Клетки HeLa помогли разработать лекарства от многих заболеваний, продвинуться в исследованиях клонирования и искусственного оплодотворения. Но также история с клетками помогла сформировать основные принципы проведения экспериментов и составить правовую базу в вопросах донорства.

О Генриетте Лакс в 2012 году выпустили книгу «Бессмертная жизнь Генриетты Лакс», а в 2017 году по ее мотивам сняли фильм с Опрой Уинфри в главной роли.

Клеточные рекордсмены.

Бессмертность клеток линии Hela связывают с последствиями инфицирования вирусом папилломы человека HPV18. Инфекция вызывала триплодию многих хромосом ( образование трех их копий вместо обычной пары) и расщепление некоторых из них на фрагменты. Кроме того, в результате инфекции повысилась активность ряда регуляторов клеточного роста, таких как гены теломеразы (регулятор "смертности" клетки) и с-Мус ( регулятор активности синтеза многих белков ). Такие уникальные ( и случайные ) изменения сделали клетки Hela рекордсменами по скорости роста и устойчивости даже среди других линий раковых клеток, которых на сегодня насчитывается несколько сотен. Кроме того, полученные изменения генома оказались очень стабильными и в лабораторных условиях остаются неизменными на протяжении всех прошедших лет.

Вам может быть интересно

НПВС и другие оральные обезболивающие в терапии легких травм

Переводы

Людям с вывихами, растяжениями и ушибами часто требуется обезболивающее в форме таблеток, разнообразие которых велико.

Читать статью

Изменения микробиома кишечника у пациентов с болезнью Паркинсона. Как это связано?

Актуальное

Ежегодно появляются новые исследования о том, как микробиом связан с тем или иным заболеванием.

Читать статью

reSET — первое приложение для телефона, рекомендованное FDA для лечения наркомании и алкоголизма

Актуальное

reSET — программа, которая помогает избавиться от зависимости с помощью когнитивно-поведенческой терапии.

Читать статью

Инфекционные осложнения после установки кардиостимуляторов. Новый способ лечения

Актуальное

Исследователи из Америки разработали антибактериальную оболочку для кардиостимуляторов и водителей ритма. Мы разобрались, работает ли она на самом деле.

Читать статью

БА и ХОБЛ: как лечить?

Актуальное

В этом году GINA и GOLD обновили свои рекомендации по ведению пациентов с бронхиальной астмой и хронической обструктивной болезнью легких.

Читать статью

Банки, кинезиотейпы, пиявки от боли в спине. Правда ли они работают?

Ликбез

Мы проанализировали исследования и выяснили, какие из альтернативных методов работают, а о каких стоит забыть.

Читать статью

Озвучены первые результаты испытаний «Спутника V» для подростков

Актуальное

Результаты первых испытаний «Спутника V» для подростков озвучили в Москве. По данным мэрии, препарат формирует хороший клеточный иммунитет.

Читать статью

Ученые открыли клетки, которые потенциально могут снизить риск аллергии и развития астмы

Актуальное

Возможно, в будущем мы сможем воздействовать на эти клетки еще до того, как разовьется астма.

Читать статью

Крупнейшее исследование в области питания: важные выводы о повседневном рационе и его влиянии на здоровье

Актуальное

В этом материале делимся результатами исследования NutriNet-Santé, в рамках которого с 2009 года собиралась информация о почти 200 тысячах участников.

Читать статью

Витамин D и Омега-3 снижают риск аутоиммунных заболеваний

Актуальное

Результаты большого проспективного рандомизированного исследования показали, что применение витамина D и омега-3 жирных кислот достоверно снижает частоту развития аутоиммунных заболеваний.

Читать статью

Когнитивные нарушения у пациентов с артериальной гипертензией

Актуальное

В этом материале разбираемся, как артериальная гипертензия влияет на когнитивные функции и какие профилактические меры может принять врач, чтобы предупредить деменцию.

Читать статью

Возрастные изменения в микробиоме тонкого кишечника

Актуальное

Обнаружена взаимосвязь между возрастом и изменениями в микробиоме тонкого кишечника, включая уменьшение микробного разнообразия и увеличение количества бактерий E.coli.

Читать статью

Комментарии: 0

или

чтобы оставить комментарий.

Мы собираем и обрабатываем пользовательские данные, в том числе файлы cookies для оптимизации сайта и подбора для Вас релевантного контента. Нажав «Принять» или оставаясь на сайте, Вы разрешаете их использование. Подробнее: Политика конфиденциальности.

Принять