تعریف
سلولهای HELA ، که به نام اهدا کننده اصلی خود Henrieta نامگذاری شده اند ، پرکاربردترین رده سلولی انسانی در زمینه مطالعات بیولوژیکی هستند. سلولهای دهانه رحم یک زن در حال مرگ در سال 1951 به عنوان سلولهای “جاودانه” زنده (بدون رضایت) حفظ می شوند و مطالعاتی را برای واکسیناسیون فلج اطفال و جداسازی ویروس نقص ایمنی انسان تغذیه می کنند. آنها هنوز هم تا به امروز عادت دارند. مشکلات اخلاقی در حذف بافت ها برای تحقیقات فقط اخیراً نزدیک شده است. امروز ، هیچ متخصص پزشکی نمی تواند بیوپسی بافتی را بدون رضایت کامل و آگاهانه مالک بپذیرد یا از آن استفاده کند.
سلولهای Helea چیست؟
سلولهای HeLa خطوط سلولی ، سلولهای حیوانی هستند که در طول بیوپسی از بافت زنده خارج می شوند. سلولهای HeLa سلولهای سرطانی جاودانه هستند – آنها نمی میرند ، اما در صورت مواد مغذی همچنان از هم جدا می شوند. کشت سلولی اصلی Hela – Henrietta Nostue فاقد رحم بدون اجازه وی هنگام درمان در سرطان دهانه رحم در اوایل سال 1951 – امروز هنوز زنده است. این سلولهای تابعه سلولهای اصلی که از رحم آن گرفته شده است.
اگر سلولهای سالم در بیوپسی هنرییتا برداشته شوند ، در بعضی از موارد تحت یک مرگ سلولی کنترل شده قرار می گرفتند. سلولهای ما تا چه مدت زندگی می کنند. با این حال ، سلولهای سرطانی سلولهای جهش یافته ای دارند که دیگر به تنظیم چرخه سلولی پاسخ نمی دهند. آنها دائماً تقسیم می شوند. سلولهای Helea اولین رده های سلولی جاودانه بودند و به ما کمک کردند تا داروها و درمان های زیادی را برای بسیاری از بیماری ها پیدا کنیم.
چرا سلول های Helea جاودانه هستند؟
سلولهای HeLa یک خط سلول جاودانه هستند. از آنجا که تعریف سلول سرطانی سلولی است که به دلیل جهش در DNA خود ، نمی میرند ، بلکه همچنان از هم جدا می شوند ، فقط سلولهای سرطانی خطوط سلولی جاودانه را به دانشمندان می دهند. بنابراین ، تعریف سلولهای HeLa یک خط طولانی از سلولهای سرطانی است که در خارج از بدن (در یک آزمایشگاه) که از بافت هنریتا سرچشمه می گیرد رشد می کند.
با دستیابی به مهندسی ژنتیک ، اکنون ممکن است ژنتیک بتواند خطوط سلولی مداوم خود را ایجاد کند. دانشمندان با دستکاری ژنهایی که کنترل مرگ سلولی (آپوپتوز) و تقسیم اسطوره را کنترل می کنند ، می توانند خطوط سلولی جاودانه را از سلولهای سالم تولید کنند. محققان قبلاً خطی از سلولهای بنیادی تقریباً جاودانه (سلولهای BEL-A) ایجاد کرده اند که در هنگام فعال شدن گلبول های قرمز تشکیل می دهند. آنها در نهایت می توانند نیاز به اهدای خون را جایگزین کنند – به خصوص برای گروه های خونی نادر. ترجمه این فناوری به تولید انبوه هنوز امکان پذیر نیست. علاوه بر این ، این یک خط پیوسته مصنوعی است اما یک خط جاودانه نیست. سلولهای بل سرانجام می میرند.
چگونگی دستیابی به سلول سرطانی به جاودانگی ، موضوع تحقیقات بیشتر است. به نظر می رسد تلومرهای کروموزوم های مسئول تقسیم سلولی و طولانی شدن مرگ. در یک سلول سالم ، تلومرها با هر تقسیم سلولی کمی کوتاه می شوند. پس از تبدیل شدن اندازه مشخص ، عملکرد دیگر آنها به عنوان محافظ دنباله DNA مرکزی از بین می رود. این اجازه می دهد تا DNA آنقدر آسیب دیده باشد که سلول یا توسط سلولهای ایمنی بدن پاک شود یا مجبور به دفع خود شود.
سلولهای و سلولهای سرطانی HELA این روند را تبدیل می کنند. به جای کوتاه شدن به مرور زمان ، یک سلول جاودانه به هر بخش به تلمتری خود می افزاید. این می تواند به این دلیل باشد که ژن تولید و فعالیت تلومراز گنجانده شده است – ژنهای TERT و TERC در یک سلول سرطانی جهش یافته بیان می شوند. این به ندرت در سلولهای عادی و فقط برای دوره های کوتاه اتفاق می افتد.
وابسته به تلومرها
تلومر معادل کلاه های سخت است که از DNA ما محافظت می کند. در انتهای هر زنجیره DNA دو طرفه محکم و محکم که کروموزوم جداگانه را تشکیل می دهد ، تلومرها پیدا می کنید. تلومرها انتهای دست (کوتاه و طولانی) کروموزوم را تشکیل می دهند.
تلومر یک دنباله DNA غیر رمزگذار در حال تکرار است. تا به امروز ، ما می دانیم که عملکرد آن محافظت از DNA ، در اعماق کروموزوم است. تلومرها وزن حمله اکسیژن فعال (ROS) را می گیرند.
هر چه Telometer طولانی تر باشد ، زندگی طبیعی سلول طولانی تر است. با پیشرفت سن ، تلومرهای موجود در سلولهای ما کوتاه می شوند. برخی از بافت ها سریعتر از سایرین رشد می کنند ، مانند سلولهای دستگاه تولید مثل زن. عمر طولانی می تواند ارثی باشد – تلومرهای طولانی نیز می توانند نتیجه ژنهای ارثی ما باشند.
با تقسیم سلول ، تلومرها کوتاه می شوند. سلول که اغلب از هم جدا می شوند سریعتر از یک سلول به آرامی تقسیم می شوند. میتوز نیاز به تکثیر DNA دارد و هر بار این اتفاق می افتد ، دنباله تلمتری حذف می شود. تمام توالی های آسیب دیده در تلومر کشف شده نیز حذف می شوند.
وابسته به تلومراز
تلومراز آنزیمی است که تلوترسور کروموزوم را ترمیم می کند. این روند کوتاه کردن تلومر را کند می کند ، زیرا توالی های آسیب دیده به جای برداشتن ترمیم می شوند. با این حال ، ژن تلومراز باید قبل از تولید بیان شود.
بیان تلومراز در سطوح مورد نیاز برای طولانی شدن تلومر فقط در سلولهای جوانه زنی نر (انواع اسپرم اولیه) ، سلولهای بنیادی ، بلاستوسیست ها و سلولهای سرطانی رخ می دهد. سلولهای دیگر تلومراز را در این سطوح بالا قرار نمی دهند و بنابراین مستعد ابتلا به پیری و احتمالاً مرگ هستند.
تلومراز از یک آنزیم پروتئین به نام Telomerase معکوس (TERT) و قطعه RNA تشکیل شده است. مؤلفه RNA (TERC) الگویی را که Penzim از آن برای ساخت دنباله Telometer دیگر دنبال می کند ، فراهم می کند.
رده سلولی Helea بیشترین تلومرهای سلول سرطانی را ندارد. کسانی که از خط U2OS هستند ، که از یک دختر پانزده ساله که در دهه 1960 در اثر استئوسارکوم درگذشت ، استخراج شد ، بسیار طولانی تر است. طول تلومرها در سلولهای طبیعی نیز نسبتاً طولانی است. با این حال ، زمان آنها را کاهش می دهد.
معاینه سرطان
مطالعه سرطان سلول HeLa ابتدا از دانشمندان خواسته است تا سلولهای غیر مسخره ای را جاودانه کنند. این به ما کمک کرد تا مکانیسم ها را – مانند جهش ژن TERT – که باعث رشد سلول های سرطانی می شود ، درک کنیم. پس از درک اصول اولیه انواع سرطان ژن و ما بیشتر از مکانیسم های فردی می دانیم ، مرحله بعدی این است که سلولهای جاودانه از بین بروند.
تاکنون کشتن سلولهای جاودانه نیز به معنای کشتن سلولهای سالم است. فقط مقادیر بالای سموم می توانند کار را انجام دهند ، مانند شیمی درمانی. قرار گرفتن در معرض پرتودرمانی همچنین سلولهای سرطانی را در معرض خطر آسیب به DNA سلول سالم قرار می دهد. رقابت برای یافتن محصولات جداگانه برای انواع ژن سرطان است که فقط بر روی آن جهش هایی که بر زندگی سلول ها و تقسیم کنترل نشده تأثیر می گذارد ، عمل می کنند. ما هنوز راه طولانی داریم.
رده سلولی هلا
از رده سلولی Hela در ده ها هزار مطالعه استفاده شده است ، برخی مهمتر از سایرین. سلولها حتی برای دیدن اثرات گرانش صفر به فضا فرستاده شدند. سلولهای HELA که برای آزمایش مواد آرایشی مورد استفاده قرار می گیرند ، به دستیابی به سودهای عظیمی برای شرکت های آرایشی کمک کرده اند. مهمتر از همه ، آنها هنوز هم برای بررسی نتایج انواع ژنتیکی مختلف DNA ، ویروس های شفا ، تولید و آزمایش داروهای جدید استفاده می شوند ، به ما کمک می کنند تا درک کنیم که چگونه Covid-19 به سلول های انسانی آلوده می شود و به ما در درمان سرطان نزدیک می شود.
سلولهای HeLa در برابر سلولهای طبیعی ناهنجاری های زیر را دارند:
- سلولهای Helea حاوی بین 76 تا 80 کروموزوم ، نه 46 نفر هستند. این نتیجه پاپیلومای انسانی انسانی است که در نهایت هنریتا را کشته است. بیشتر ویروس ها DNA خود را در سلولهای آلوده قرار می دهند. این DNA پروتئینی تولید می کند که مکانیسم های ترمیم DNA را متوقف می کند.
- سلولهای HeLa – و هر سلول جاودانه “طبیعی” یا مصنوعی – به طور مداوم از هم جدا می شوند و در صورت تغذیه نمی میرند.
- در حالی که بیشتر سلولهای سرطانی با سرعت بیشتری نسبت به سلولهای طبیعی رشد نمی کنند ، این در مورد سلولهای HeLa صادق نیست. هنریتا نوع خاصی از سرطان تهاجمی داشت و همچنین از سیفیلیس رنج می برد که سیستم ایمنی بدن وی را به خطر می اندازد. این باعث می شود سلولهای وی در آزمایشگاه بسیار مفید باشند زیرا خیلی سریع گسترش می یابند.
هنریتا مفقود شده است – هلا
هنریتا لیپاس یک زن فقیر آفریقایی-آمریکایی بود که در لحظه ای از نابرابری شدید نژادی زندگی می کرد. هنگامی که او دیگر نتوانست درد شکم خود را نادیده بگیرد ، مجبور شد برای یافتن پزشک آماده تشخیص او و معالجه وی ، سفر کند. این دکتر دکتر هوارد جونز بود. برای سازماندهی سرطان خود ، بیوپسی انجام داد.
با این حال ، بدون اطلاع وی ، بخشی از این بافت به یک محقق سرطان به نام دکتر جورج گی داده شد. در آن زمان ، کشت سلول ها از بدن یک رابطه با سکته مغزی و نشت بود. گی دریافت که سلولهای سرطانی هنریتا با سرعتی که قبلاً کسی ندیده بود در خارج از رحم پخش شد. گی همچنان به رشد سلولهای خود در آزمایشگاه حتی پس از مرگ وی ، چند ماه بعد کوتاه ادامه داد. او سی و یک ساله بود.
نه تنها فرزندان ، نوه ها و نوه های بزرگ هنریتا چیزی در مورد آن نمی دانستند ، بلکه نمی دانستند که ژنوم هنرییتا به صورت متوالی بوده و به صورت عمومی اعلام می شود. تا سال 2013 نگذشت که انستیتوی ملی بهداشت موافقت کرد که توالی ژنوم هنرییت را فقط بر اساس کاربرد منتشر کند. کسانی که مجوز دریافت می کنند ، موظفند تأیید رضایت خانواده خود را شامل شوند. در عین حال ، همچنین این حکم را صادر می کند که ژنهای طبیعی که به طور طبیعی وجود دارند ، نمی توانند به عنوان ثبت اختراع ثبت شوند. اگرچه شرکت هایی که از سلولهای HeLa در تحقیقات خود استفاده می کنند از نتایج بهره مند نشده اند ، هیچ یک از اعضای خانواده Henrietta Lise جبران خسارت مالی دریافت نکرده اند.
سلولهای Helea دو مرحله عالی در زمینه تحقیق را نشان می دهند. ساخت خطوط سلولی که به مبارزه با بیماری هایی مانند کسانی که به زندگی هنرییتا پایان داده اند و تغییر قانونی که به هر شهروند آمریکایی (یا شهروند اروپایی) به بدن خود می دهد ، از بافت تا سلول کمک می کند.
کتاب شناسی
