science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe HeLa-cellen werken

HeLa-cellen zijn ongelooflijk winterhard, waardoor ze zeer bruikbaar zijn voor medisch onderzoek. iStockfoto/Thinkstock

Heb je ooit gehoord van HeLa-cellen? Ze bestaan ​​al meer dan 60 jaar, maar tenzij je een medisch onderzoeker bent, de naam kwam waarschijnlijk pas onlangs op je radar, als al. In het afgelopen decennium of zo, talloze artikelen -- en een bestseller van de New York Times -- zijn over hen geschreven.

Maar wat is een HeLa-cel? Het is een lijn , of bevolking, van cellen, genomen van een persoon en gebruikt in wetenschappelijk onderzoek. Cellijnen worden vaak genoemd naar de mensen van wie ze oorspronkelijk zijn afgeleid, en HeLa komt van de eerste twee letters van de naam Henrietta Lacks. Cellijnen worden op allerlei manieren gebruikt, zoals het bestuderen van de effecten van ziekten of het ontwikkelen van medicijnen en vaccins, en spelen vandaag een onschatbare rol in de geneeskunde.

Maar HeLa-cellen waren de eerste - de eerste lijn van menselijke cellen die in vitro (in een reageerbuis) overleefde. Vernoemd naar een kankerpatiënt, de cellen werden genomen uit weefselmonsters van Lacks en gekweekt door een onderzoeker genaamd Dr. George Gey in 1951. Dr. Gey realiseerde zich al snel dat sommige cellen van Lacks anders waren dan normale cellen. Terwijl die stierven, ze bleven maar groeien. Na meer dan 50 jaar, er zijn nu miljarden en miljarden HeLa-cellen in laboratoria over de hele wereld. Het is de meest gebruikte cellijn, en het staat bekend als extreem veerkrachtig.

Het feit dat HeLa-cellen zijn gebruikt in een aantal zeer belangrijke, grensverleggend medisch onderzoek is interessant genoeg, maar er is nog een ander deel van het verhaal -- en dat deel is waarom Oprah misschien een film over HeLa maakt. Henrietta Lacks had geen idee dat haar cellen op deze manier waren genomen en gebruikt, en haar familie ook niet. En terwijl de cellen op de markt kwamen (onderzoekers kunnen er een flesje van kopen voor $ 250) heeft de familie van Lacks geleefd zonder gezondheidszorg en in armoede. Het verhaal van Henrietta Lacks gaat niet alleen over haar bijdrage aan medisch onderzoek; het gaat over de ethiek van biomedisch onderzoek en de praktijk van geïnformeerde toestemming. Maar laten we bij het begin beginnen, met Henriëtta zelf.

Inhoud
  1. De vrouw van binnen
  2. Mijn onsterfelijke cellen
  3. Levens redden na de dood
  4. Wanneer je cellen niet van jou zijn
  5. Opmerking van de auteur

De vrouw van binnen

Henrietta poseert met haar man, David. Met dank aan de familie Lacks

Voor een lange tijd, onderzoekers die nieuwsgierig genoeg waren om te vragen, kregen te horen dat HeLa-cellen zijn vernoemd naar "Helen Lane" of "Helen Larson". Medische tijdschriften schreven over de lijn en een paar noemden Henrietta's echte naam, maar weinig mensen letten op. Dat deel werd gewoon niet belangrijk gevonden.

De echte Henrietta Lacks was een jonge Afro-Amerikaanse moeder die buiten Baltimore woonde, Maryland. Terwijl ze zwanger was van haar vijfde kind, ze voelde wat ze aan neven en nichten beschreef als een 'knoop'. Na de bevalling, Mist ervaren abnormale bloedingen. Haar arts ontdekte een knobbel op haar baarmoederhals en stuurde een monster ervan naar een laboratorium. Het resultaat was de diagnose baarmoederhalskanker. Het enige ziekenhuis in het gebied dat destijds Afro-Amerikaanse patiënten zou behandelen, was Johns Hopkins, dus daar ging Lacks voor behandeling.

Terwijl haar man en kinderen vaak buiten in de auto wachtten, ze onderging bestralingsbehandelingen (die destijds werden uitgevoerd door buizen van radium rond haar baarmoederhals in te brengen en op hun plaats te naaien) evenals röntgenbehandelingen. De kanker verspreidde zich ondanks deze en andere behandelingen, echter, en veroorzaakte Lacks vreselijke pijn. Ze stierf in het ziekenhuis op 31-jarige leeftijd op 4 oktober, 1951. Ze was slechts negen maanden eerder gediagnosticeerd.

Tijdens haar bestralingsbehandelingen, een arts verwijderde enkele weefselmonsters van de baarmoederhalstumor van Lacks. Ze had de gebruikelijke formulieren ondertekend om in te stemmen met de behandeling van haar kanker, maar werd niet om haar toestemming gevraagd om de weefselmonsters te verwijderen, noch was ze op de hoogte dat het was gedaan, maar dit was niet ongebruikelijk. Het weefsel werd naar Dr. Gey gestuurd in het Tissue Culture Laboratory in Johns Hopkins. Dr. Gey probeerde al tientallen jaren menselijke cellen in het laboratorium te laten groeien, maar ze stierven altijd binnen een paar dagen. De cellen van Lacks waren uniek. Hij isoleerde een van hen en liet het verdelen -- en het bleef maar doorgaan. Hij noemde de lijn HeLa.

Mijn onsterfelijke cellen

HeLa-cellen delen onder elektronenmicroscopie. Publiek domein/Wikimedia Commons

Alle normale lichaamscellen ervaren de effecten van veroudering in de loop van de tijd, bekend als cellulaire veroudering . Herhaalde delingen zorgen ervoor dat het DNA van de cel instabiel wordt, en soms vormen zich toxines. Dit betekent dat de cellen uiteindelijk niet meer kunnen repliceren, of verdelen, en de cel sterft. Dit heet Geprogrammeerde celdood ( PCD ), apoptose of zelfs cellulaire zelfmoord . Het maakt deel uit van het normale proces voor veel cellen, en het varieert afhankelijk van het type cel.

Hoewel het misschien verschrikkelijk klinkt, PCD kan een goede zaak zijn. Het is hoe vingers en tenen in utero worden gevormd (foetussen beginnen met aanhangsels met zwemvliezen) en hoe ons immuunsysteem cellen doodt die door virussen zijn geïnfecteerd. Te veel PCD kan weefselbeschadiging veroorzaken en tot ziekte leiden, maar dat kan ook te weinig. Bijvoorbeeld, als cellen uit de hand lopen, ze kunnen kanker worden.

Wanneer gekweekt in een laboratoriumomgeving, PCD treedt meestal op na ongeveer 50 celdelingen. Maar dat is wat HeLa onderscheidt. Onder de juiste omstandigheden, HeLa-cellen vormen een onsterfelijke cellijn; ze verdelen voor onbepaalde tijd. Onthoud dat HeLa-cellen werden gekweekt uit een weefselmonster van de cervicale tumor van Lacks. Kankercellen ervaren geen PCD, en de specifieke cellen van Lacks waren bijzonder winterhard. Net zoals de kanker snel groeide en zich snel door het lichaam van Lacks verspreidde, HeLa-cellen groeien en verspreiden zich snel in vitro. Niemand weet precies waarom. Gebrek had zowel het humaan papillomavirus (HPV) als syfilis, dus een theorie is dat deze hielpen om PCD in de cellen te onderdrukken.

Dr. Gey wilde niet profiteren van HeLa, Hoewel. Na de publicatie van zijn onderzoek, hij ontving verzoeken van andere onderzoekers om monsters van HeLa, en hij was blij om ze gratis te verstrekken. Nu worden HeLa-cellen over de hele wereld gebruikt, met meer dan 60 000 artikelen in medische tijdschriften gepubliceerd over het gebruik ervan en minstens 11, 000 patenten met betrekking tot het gebruik ervan. Er zijn duizenden andere cellijnen, maar HeLa blijft het populairst omdat het gemakkelijk te kweken is, opslaan en verzenden.

De winterhardheid en populariteit van HeLa heeft zelfs geleid tot een probleem:besmetting. Sommige onderzoekers beschouwen de cellen zelfs als een "onkruid" - ze zijn moeilijk te verwijderen en kunnen wel 20 procent van andere cellijnen besmetten. De aanwezigheid van HeLa-cellen kan de andere overweldigen en het onderzoek verpesten. Gold stelt dat fouten bij het hanteren van HeLa-cellen hebben geleid tot kostbare fouten in de medische onderzoeksgemeenschap. Maar laten we nu enkele van de positieve kanten van HeLa-cellen onderzoeken.

Levens redden na de dood

Hoewel HeLa oorspronkelijk werd ontwikkeld voor gebruik in kankeronderzoek, dat was nog maar een begin. HeLa-cellen zijn zelfs naar de ruimte gestuurd, bewijzen dat er kankercellen kunnen groeien. Bijna sinds de oprichting, de HeLa-cellijn is op veel verschillende manieren gebruikt, en het hielp zelfs bij het vinden van hele studierichtingen. Bijvoorbeeld, artsen creëerden in wezen het gebied van virologie -- de studie van virussen -- na het infecteren van HeLa-cellen met alles van mazelen tot de bof, zodat ze konden zien hoe de virussen de cellen aantasten. Dit leidde tot de creatie van enkele van de vaccins die tegenwoordig worden gebruikt. Genetische geneeskunde is misschien niet mogelijk zonder HeLa-cellen, toen onderzoekers ontdekten dat de chromosomen van de cellen zichtbaar waren wanneer ze werden behandeld met een specifieke vlek. Halverwege de jaren zestig, HeLa-cellen werden gefuseerd met muizenembryocellen om de eerste celhybride te creëren, die onderzoekers hielp het proces van het in kaart brengen van het menselijk genoom te beginnen.

Het meest bekende vroege gebruik van HeLa betreft een ziekte die op het westelijk halfrond is uitgeroeid. In het begin van de jaren vijftig, de Verenigde Staten werden getroffen door de angst om de besmettelijke, verlamde ziekte genaamd polio. Uitbraken waren in opkomst, met ongeveer 60 000 gevallen in 1952, en er was een enorme druk om met een vaccin te komen. Dat jaar creëerde onderzoeker Jonas Salk het vaccin, en een deel van het testproces gebruikte HeLa-cellen. HeLa-cellen zijn ook behulpzaam geweest bij het bestuderen van tuberculose, HIV en humaan papillomavirus (of HPV, wat uiteindelijk resulteerde in een vaccin). Onderzoekers hebben ze gebruikt om medicijnen te testen voor kanker en de ziekte van Parkinson, en ze zijn zelfs gebruikt om producten zoals cosmetica te testen.

HeLa-cellen zijn ook gebruikt om procedures en hulpmiddelen voor het kweken en kweken van cellen te helpen standaardiseren. Toen Dr. Gey de cellen begon te delen, hij moest koeriers gebruiken om ze per vliegtuig te vervoeren, en er was een zeer beperkte tijdspanne waarin de cellen zouden overleven. Maar al snel vonden onderzoekers een manier om HeLa - en andere cellen - in de post levend te houden.

Toen het verhaal van Henrietta Lacks en haar cellen erkenning begon te krijgen, het riep veel vragen op op nog een ander gebied:ethiek in biomedisch onderzoek. Hoewel de dingen drastisch zijn veranderd sinds Lacks patiënt was, er is nog veel discussie. We eindigen met een blik op hoe de zaak Lacks een rol heeft gespeeld.

Wanneer je cellen niet van jou zijn

Rebecca Skloot heeft Henrietta Lacks geholpen erkenning te krijgen voor haar geweldige bijdragen aan de moderne geneeskunde. Daniel Boczarski/Entertainment/Getty Images

Op het eerste gezicht, het lijkt ondenkbaar dat de familie van Lacks niets wist van HeLa-cellen, maar niemand heeft het ze ooit verteld. Gey en de onderzoekers van Johns Hopkins waren niet wettelijk verplicht dit te doen -- het was routine om bloedmonsters te nemen, cellen en weefsels van patiënten zonder het hen te vertellen of hun toestemming te krijgen. Niemand had toen kunnen weten wat er van de cellen van Lacks zou worden.

Pas in het begin van de jaren zeventig kreeg de familie van Lacks een idee van Henrietta's nalatenschap. Haar man, Dag, kreeg een telefoontje van iemand in het Johns Hopkins-ziekenhuis die hem in de war bracht -- de persoon vertelde hem dat zijn vrouw nog leefde, maar als cellen in een laboratorium. Hij geloofde dat de onderzoeker hem vertelde dat ze haar kinderen moesten testen om erachter te komen of ze ook kanker hadden. De kinderen van Lacks onderwierpen zich aan het testen, maar werden nooit gecontacteerd over de resultaten. Auteur Rebecca Skloot, die in 2010 "The Immortal Life of Henrietta Lacks" publiceerde stelt dat de familie is misleid over het onderzoek, wat niet werd gedaan om hen te helpen, maar om Henrietta's genetica beter te begrijpen. Skloot raakte bevriend met leden van Lacks' familie, inclusief haar dochter, Deborah Lacks-Pullam. Lacks-Pullam bezocht zelfs een lab in Johns Hopkins, een flesje HeLa-cellen vasthoudend en fluisterend, "Je bent beroemd" [bron:New York Times].

Gey en Johns Hopkins profiteerden niet van HeLa, maar de cellen en aanverwante producten worden sinds 1954 verkocht. De familie Lacks heeft geen geld ontvangen, en ze kunnen zich geen ziektekostenverzekering veroorloven. Haar kinderen kregen weinig onderwijs, en velen van hen hebben gezondheidsproblemen. Ze zijn boos, en critici hebben betoogd dat op zijn minst, ze zijn gemarginaliseerd en niet gerespecteerd.

Tegenwoordig ondertekenen patiënten toestemmingsformulieren waarin staat dat weefsels kunnen worden gebruikt in onderzoek, maar het argument dat door de medische gemeenschap wordt gebruikt, is dat zodra bloed of weefsels bij u zijn verwijderd, ze zijn niet echt meer van jou. Het zou veel te ingewikkeld zijn, en het veld van medisch onderzoek zou ruïneren, om de identiteit van elk monster te moeten volgen en te betalen als er geldelijk gewin is. De rechtbanken hebben tot nu toe de kant van onderzoekers gekozen. In de zaak van Moore vs. Regents van de Universiteit van Californië uit 1980, een leukemiepatiënt ontdekte dat zijn arts een patent had aangevraagd en een cellijn had gemaakt ter waarde van $ 3 miljard met zijn cellen. Het Hooggerechtshof oordeelde dat Moore geen recht had om te delen in de winst.

Henrietta Lacks heeft eindelijk erkenning gekregen. Haar bijdragen zijn herdacht door organisaties als het Morehouse College of Medicine en het Smithsonian. Daar is het boek van Skloot, die HBO heeft gekozen voor een film. En na 60 jaar, een grafsteen werd uiteindelijk bij haar graf geplaatst. Skloot heeft ook de Henrietta Lacks Foundation opgericht om mensen te informeren over Lacks en om haar familie en anderen te helpen.

Opmerking van de auteur

Onderzoek doen voor artikelen betekent vaak dat je voor het eerst alles over een onderwerp leert (of in ieder geval veel diepgaander wordt). Maar ik was blij dat ik de toewijzing kreeg om over HeLa-cellen te schrijven, omdat ik er toevallig heel wat over wist. Toen het boek van Rebecca Skloot voor het eerst uitkwam, Ik hoorde er een verhaal over op NPR en maakte een mentale aantekening om het op een gegeven moment te lezen. Maar zoals veel vraatzuchtige lezers, mijn "nog te lezen" lijst is lang. Nog maar een paar maanden geleden, Ik heb het boek eindelijk gelezen en stond versteld van het verhaal van de cellen en de familie Lacks. Het zet je echt aan het denken over de mysteries van het menselijk lichaam, de complexiteit van medisch onderzoek en de grote rol die één persoon (zelfs onbewust) kan spelen.

gerelateerde artikelen

  • Hoe bloed werkt
  • Hoe uw immuunsysteem werkt
  • Hoe spieren werken
  • Hoe menselijke voortplanting werkt
  • Hoe orgaantransplantaties werken
  • Hoe zenuwen werken
  • Wat is apoptose?
  • Hoe virussen werken

bronnen

  • slag, Denise Watson. "Kankercellen hebben Henrietta Lacks gedood en haar daarna onsterfelijk gemaakt." De Virginian-piloot. 10 mei 2010. (28 augustus, 2012) http://hamptonroads.com/2010/05/cancer-cells-killed-her-then-they-made-her-immortal
  • Biba, Erin. "Henrietta Everlasting:Cellen uit de jaren vijftig leven nog, De wetenschap helpen." Wired Magazine. 25 januari 2010. (29 aug. 2012) http://www.wired.com/magazine/2010/01/st_henrietta/
  • Claiborne, Ron en Sidney Wright IV. "Hoe de cellen van één vrouw de geneeskunde veranderden." ABC nieuws. 31 januari 2010. (29 augustus 2012) http://abcnews.go.com/WN/womans-cells-changed-medicine/story?id=9712579#.UEAvXNZlSSp
  • Cohen, Patricia. "De zegeningen van een onsterfelijk leven teruggeven." De New York Times. 4 februari 2011. (29 augustus 2012) http://www.nytimes.com/2011/02/05/books/05lacks.html
  • Curtis, Adam. "Modern Times:The Way of All Flesh." Topdocumentaires. 1997. (27 augustus 2012) http://topdocumentaryfilms.com/the-way-of-all-flesh/
  • Goud, Michaël. "Een samenzwering van cellen." SUNY Pers, 1986. (27 aug. 2012) https://play.google.com/store/books/details?id=YPs4PppZgjcC&ganpub=k370973&ganclk=GOOG_1516943310
  • Grady, Denise. "Een blijvend geschenk aan de geneeskunde dat niet echt een geschenk was." De New York Times. 1 februari 2010. (28 augustus, 2012) http://www.nytimes.com/2010/02/02/health/02seco.html?_r=2
  • Stichting Henrietta Lacks. (29 aug. 2012) http://henriettalacksfoundation.org/
  • Kimbal, John W. "Apoptose." Kimball's biologiepagina's. 11 november 2011. (29 aug. 2012) http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/A/Apoptosis.html
  • Lombardije, Chris. "Het onsterfelijke leven van Henrietta Lacks:auteur Rebecca Skloot over Race, Medisch onderzoek, en ethiek." Vrouwenstemmen voor verandering. 21 februari, 2010. (29 aug. 2012) http://womensvoicesforchange.org/tag/hela-cells
  • Racaniello, Vincentius. "De verbazingwekkende HeLa-cellen van Henrietta Lacks." Virologie blog. 9 februari 2009. (28 aug. 2012) http://www.virology.ws/2009/02/09/the-amazing-hela-cells-of-henrietta-lacks/
  • Wetenschap Dagelijks. "Belangrijk inzicht in apoptose, of geprogrammeerde celdood." 30 juli, 2009. (28 augustus 2012) http://www.sciencedaily.com/releases/2009/07/090714104004.htm
  • Skloot, Rebekka. "Henrietta's dans." Johns Hopkins-tijdschrift. april 2000. (27 aug. 2012) http://www.jhu.edu/~jhumag/0400web/01.html
  • Skloot, Rebekka. "Het onsterfelijke leven van Henrietta Lacks." Uitgeverij Kroon. 1 januari 2010.
  • Skloot, Rebekka. "Het onsterfelijke leven." 2012. (27 aug. 2009) http://rebeccaskloot.com/
  • Smit, bestelwagen. "Wonder Woman." Stadskrant van Baltimore. 17 april 2002. (28 aug. 2012) http://www2.citypaper.com/news/story.asp?id=3426
  • Weiss, Elisabeth. "Vraag en antwoord:hoe de cellen van Henrietta Lacks voor medische doorbraken zorgden." VS vandaag. 9 maart 2010. (27 aug. 2012) http://www.usatoday.com/news/health/2010-03-09-lacks09_ST_N.htm