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Was HeLa-Zellen sind und warum sie wichtig sind

HeLa-Zellen sind die erste unsterbliche menschliche Zelllinie. Die Zelllinie wuchs aus einer Probe von Gebärmutterhalskrebszellen , die einer afroamerikanischen Frau namens Henrietta Lacks am 8. Februar 1951 entnommen worden war. Der Laborassistent, der für die Proben verantwortlich war, benannte Kulturen basierend auf den ersten beiden Buchstaben des Vor- und Nachnamens eines Patienten. daher wurde die Kultur HeLa genannt. 1953 klonierten Theodore Puck und Philip Marcus HeLa (die ersten menschlichen Zellen, die geklont wurden) und spendeten Proben frei an andere Forscher. Die Zelllinie wurde ursprünglich in der Krebsforschung eingesetzt, aber HeLa-Zellen haben zu zahlreichen medizinischen Durchbrüchen und fast 11.000 Patenten geführt .

Wichtige Imbissbuden: HeLa-Zellen

  • HeLa-Zellen sind die erste unsterbliche menschliche Zelllinie.
  • Die Zellen stammten aus einer Gebärmutterhalskrebs-Probe, die 1951 von Henrietta Lack ohne ihr Wissen oder ihre Erlaubnis erhalten wurde.
  • HeLa-Zellen haben zu vielen wichtigen wissenschaftlichen Entdeckungen geführt, doch die Arbeit mit ihnen hat Nachteile.
  • HeLa-Zellen haben zur Untersuchung der ethischen Überlegungen bei der Arbeit mit menschlichen Zellen geführt.

 

Was es bedeutet, unsterblich zu sein

Normalerweise sterben menschliche Zellkulturen innerhalb weniger Tage nach einer festgelegten Anzahl von Zellteilungen über einen als Seneszenz bezeichneten Prozess ab . Dies stellt ein Problem für Forscher dar, da Experimente mit normalen Zellen weder an identischen Zellen (Klonen) wiederholt werden können, noch können dieselben Zellen für erweiterte Studien verwendet werden. Der Zellbiologe George Otto Gey nahm eine Zelle aus der Probe von Henrietta Lack, ließ diese Zelle sich teilen und stellte fest, dass die Kultur unbegrenzt überlebte, wenn Nährstoffe und eine geeignete Umgebung gegeben wurden. Die ursprünglichen Zellen mutierten weiter. Jetzt gibt es viele HeLa-Stämme, die alle aus derselben Einzelzelle stammen.

Forscher glauben, dass der Grund, warum HeLa-Zellen keinen programmierten Tod erleiden, darin besteht, dass sie eine Version des Enzyms Telomerase beibehalten, die eine allmähliche Verkürzung der Telomere der Chromosomen verhindert. Die Verkürzung der Telomere ist mit Alterung und Tod verbunden.

 

Bemerkenswerte Erfolge mit HeLa-Zellen

HeLa-Zellen wurden verwendet, um die Auswirkungen von Strahlung, Kosmetika, Toxinen und anderen Chemikalien auf menschliche Zellen zu testen. Sie waren maßgeblich an der Kartierung von Genen und der Untersuchung menschlicher Krankheiten, insbesondere von Krebs, beteiligt. Die bedeutendste Anwendung von HeLa-Zellen könnte jedoch in der Entwicklung des ersten Polio-Impfstoffs gewesen sein. HeLa-Zellen wurden verwendet, um eine Kultur des Polio-Virus in menschlichen Zellen aufrechtzuerhalten. 1952 testete Jonas Salk seinen Polio-Impfstoff an diesen Zellen und verwendete sie zur Massenproduktion.

 

Nachteile der Verwendung von HeLa-Zellen

Während die HeLa-Zelllinie zu erstaunlichen wissenschaftlichen Durchbrüchen geführt hat, können die Zellen auch Probleme verursachen. Das wichtigste Problem bei HeLa-Zellen ist, wie aggressiv sie andere Zellkulturen in einem Labor kontaminieren können. Wissenschaftler testen die Reinheit ihrer Zelllinien nicht routinemäßig, daher hatte HeLa viele In-vitro- Linien (geschätzte 10 bis 20 Prozent) kontaminiert, bevor das Problem identifiziert wurde. Ein Großteil der Forschung an kontaminierten Zelllinien musste verworfen werden. Einige Wissenschaftler lehnen es ab, HeLa in ihren Labors zuzulassen, um das Risiko zu kontrollieren.

Ein weiteres Problem mit HeLa ist, dass es keinen normalen menschlichen Karyotyp hat (Anzahl und Aussehen der Chromosomen in einer Zelle). Henrietta Lacks (und andere Menschen) haben 46 Chromosomen (diploid oder ein Satz von 23 Paaren), während das HeLa-Genom aus 76 bis 80 Chromosomen (hypertriploid, einschließlich 22 bis 25 abnormaler Chromosomen) besteht. Die zusätzlichen Chromosomen stammten von der Infektion mit dem humanen Papillomavirus. die zu Krebs führte. Während HeLa-Zellen in vielerlei Hinsicht normalen menschlichen Zellen ähneln, sind sie weder normal noch vollständig menschlich. Daher gibt es Einschränkungen bei ihrer Verwendung.

 

Fragen der Zustimmung und des Datenschutzes

Die Geburt des neuen Gebiets der Biotechnologie führte zu ethischen Überlegungen. Einige moderne Gesetze und Richtlinien ergaben sich aus laufenden Problemen im Zusammenhang mit HeLa-Zellen.

Wie es damals üblich war, wurde Henrietta Lacks nicht darüber informiert, dass ihre Krebszellen für Forschungszwecke verwendet werden würden. Jahre nachdem die HeLa-Linie populär geworden war, nahmen Wissenschaftler Proben von anderen Mitgliedern der Lacks-Familie, erklärten jedoch nicht den Grund für die Tests. In den 1970er Jahren wurde die Familie Lacks kontaktiert, als Wissenschaftler versuchten, den Grund für die aggressive Natur der Zellen zu verstehen. Sie wussten endlich von HeLa. Im Jahr 2013 haben deutsche Wissenschaftler das gesamte HeLa-Genom kartiert und veröffentlicht, ohne die Familie Lacks zu konsultieren.

Die Information eines Patienten oder von Angehörigen über die Verwendung von Proben, die durch medizinische Verfahren gewonnen wurden, war 1951 noch heute nicht erforderlich. In der Rechtssache Moore gegen Regents der University of California aus dem Jahr 1990 des Obersten Gerichtshofs von Kalifornien wurde entschieden, dass die Zellen einer Person nicht ihr Eigentum sind und kommerzialisiert werden können.

Die Familie Lacks hat jedoch mit den National Institutes of Health (NIH) eine Einigung über den Zugang zum HeLa-Genom erzielt. Forscher, die Mittel vom NIH erhalten, müssen den Zugang zu den Daten beantragen. Andere Forscher sind nicht eingeschränkt, daher sind Daten über den genetischen Code der Lacks nicht vollständig privat.

Während weiterhin menschliche Gewebeproben aufbewahrt werden, werden die Proben jetzt durch einen anonymen Code identifiziert. Wissenschaftler und Gesetzgeber streiten sich weiterhin um Fragen der Sicherheit und des Datenschutzes, da genetische Marker zu Hinweisen auf die Identität eines unfreiwilligen Spenders führen können.

 

Referenzen und Lesevorschläge

  • Capes-Davis A, Theodosopoulos G, Atkin I, Drexler HG, Kohara A, MacLeod RA, Masters JR, Nakamura Y, Reid YA, Reddel RR, Freshney RI (2010). „Überprüfen Sie Ihre Kulturen! Eine Liste von kreuzkontaminierten oder falsch identifizierten Zelllinien“. Int. J. Cancer127  (1): 1–8.
  • Masters, John R. (2002). „HeLa-Zellen 50 Jahre später: Die Guten, die Schlechten und die Hässlichen“. Natur Bewertungen Krebs2  (4): 315–319.
  • Scherer, William F.; Syverton, Jerome T.; Gey, George O. (1953). „Studien zur Vermehrung von Poliomyelitis-Viren in vitro“. J Exp Med (veröffentlicht am 1. Mai 1953). 97 (5): 695–710.
  • Skloot, Rebecca (2010). Das unsterbliche Leben von Henrietta fehlt . New York: Krone / Zufälliges Haus.
  • Turner, Timothy (2012). „Entwicklung des Polio-Impfstoffs: Eine historische Perspektive der Rolle der Tuskegee University bei der Massenproduktion und Verteilung von HeLa-Zellen“. Journal of Health Care für die Armen und Unterversorgten23  (4a): 5–10. 

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