תאי הלה

כמעט כל מחקר בביולוגיה מולקולרית, פרמקולוגיה, וירולוגיה, גנטיקה מתחילת המאה העשרים השתמשו בדגימות של תאי המגורים העיקרי, אשר מתקבלים אורגניזם חי וגדל בשיטות ביוכימיות שונות יכולים להאריך את יכולת הקיום שלהם, כלומר, את האפשרות של שיתוף במעבדה. באמצע המאה הקודמת, המדע קיבל תאים Hella, אשר אינם כפופים למוות ביולוגי טבעי. וזה איפשר מחקרים רבים להיות פריצת דרך בביולוגיה וברפואה.

[1], [2], [3], [4]

מאיפה באו תאי הילה הנציחים?

ההיסטוריה של ההכנה אלה "נצחיים" תאים (הנצחה - היכולת של תאי חלוקה ארוכה לאין שיעור) קשורה חולה 31 בן עניים של חולי ג'ונס הופקינס בבולטימור - אפר-אמריקאי אישה, אמא לחמישה ילדים בשם הנרייטה לאקס (הנרייטה לאקס), אשר, לאחר שהיה חולה בסרטן צוואר הרחם במשך שמונה חודשים ולאחר שעבר הקרנה פנימית (brachytherapy), מת בבית החולים הזה ב -4 באוקטובר 1951.

זמן קצר לפני זה, נעשים מאמצי טיפול הנרייטה של קרצינומה של צוואר רחם, רופא, מנתח הווארד וילבור ג'ונס, הוא לקח דגימה של רקמת גידול לבדיקה ומסרתי במעבדה בבית חולים, בראשות בזמן הומו ביולוגיה רווקה ג'ורג אוטו.

ביופסיה ביולוג מחקר המומים: לא התאים ברקמה מת בתוך הזמן המוקצב כתוצאה אפופטוזיס ולהמשיך להתרבות, ועם מהירות מדהימה. החוקר הצליח לבודד תא מבני אחד ולהכפיל אותו. התאים שהתקבלו המשיכו להתחלק והפסיקו למות בסוף המחזור המיוטי.

זמן קצר לאחר מותו של המטופל (ששמו לא היה מגלה, אבל מוצפן כמו הפחתה של הלה), הופיע תרבות תא הילה מסתורי.

ברגע שהתברר כי תאי הלה - נגיש מחוץ לגוף האדם - אינם נתונים למוות מתוכנת, הביקוש להם עבור מחקרים שונים ניסויים החלו לגדול. ומסחור נוסף של הממצא הבלתי צפוי הביא לארגון של ייצור סדרתי - למכירת תאים הלה למספר רב של מרכזים מדעיים ומעבדות.

השימוש בתאי הילה

בשנת 1955, תאי הלה הפכו לתאי האדם המשובטים הראשונים, והשימוש בתאי ה- HeLa החל ברחבי העולם: במחקרים על חילוף החומרים הסלולרי בסרטן; לומד את הזדקנות התאים; גורם לאיידס; תכונות של וירוס הפפילומה האנושי וזיהומים ויראליים אחרים; השפעות של קרינה וחומרים רעילים; מיפוי גנים; בניסויים של תרופות פרמקולוגיות חדשות; בדיקות של קוסמטיקה, וכו '

על פי כמה דיווחים, התרבות של תאים אלה גדל במהירות שימש 70-80,000 מחקרים רפואיים ברחבי העולם. מדי שנה עבור הצרכים של המדע על 20 טון של תאים תאים HeLa גדל, יותר מ -10,000 פטנטים רשומים בהשתתפות תאים אלה.

הפופולריות של חומר ביולוגי חדש במעבדה היה הקל על ידי העובדה כי בשנת 1954 זן של תאים HeLa שימשה על ידי וירולוגים אמריקאים לבחון את חיסון הפוליו שפותחה על ידי אותם .

במשך עשרות שנים, התרבות של תאי הלה שימשה מודל פשוט ליצירת גרסאות אינטואיטיביות יותר של מערכות ביולוגיות מורכבות. ואת היכולת לשכפל שורות תאים נצח מאפשר לך לחזור שוב ושוב בדיקות על תאים זהים גנטית, המהווה תנאי מוקדם למחקר ביו.

כבר בהתחלה - בספרות הרפואית של אותן שנים - צוין "סבולת" התאים. ואכן, תאי הלה לא מפסיקים להתחלק אפילו במבחנה קונבנציונאלית. והם עושים את זה כל כך אגרסיבי כי זה עולה טכנאים במעבדה כדי להראות את הרשלנות הקלה, תאי הלה יהיה בהכרח לחדור לתרבויות אחרות יחליף בשקט את התאים המקוריים, וכתוצאה מכך את chistat הניסויים שנערכו ספק רב.

אגב, כתוצאה ממחקר אחד, שנערך ב -1974, הוכח בצורה ניסויית יכולתם של תאי ה- Hella "לזיהום" שורות תאים אחרות במעבדות המדענים.

תאי הלה: מה הראו המחקרים?

מדוע תאי הילה מתנהגים כך? כי אלה לא תאים רגילים של רקמות גוף בריא, אבל תאים סרטניים המתקבלים מדגם של רקמה סרטנית ומכילים גנים משתנים פתולוגית עבור מיטוזה מתמשכת של תאי סרטן האדם. למעשה, אלה שיבוטים של תאים ממאירים.

בשנת 2013, חוקרים מהמעבדה האירופית של הביולוגיה המולקולרית (EMBL) דיווחו כי באמצעות קריוטיפטינג ספקטרלי, הם הקימו רצף של DNA ו- RNA בגנום הנרייטה לקס. ובהשוואה לתאי הלה, היינו משוכנעים: בין גנים של הלה ותאי אדם נורמליים, הבדלים בולטים ...

עם זאת, אפילו קודם לכן, ניתוח cytogenetic של תאים Hella הוביל לגילוי של סטיות כרומוזומליות רבות הכלאה הגנומי החלקי של תאים אלה. נמצא כי תאים Hella להחזיק hypertriploid (3n +) קריוטיפ לייצר אוכלוסיות תאים הטרוגנית. יותר ממחצית תאי ה- HeLa המשובטים יש aneuploidy - שינוי במספר הכרומוזומים: 49, 69, 73 ואפילו 78 במקום 46.

כפי שהתברר, כדי יציבות גנומית פנוטיפים הלה, אובדן של כרומוזומים היווצרות של סמנים נוספים מומים מבניים מעורב מיטוזה קוטבי, polycentric או רב-קוטבי בתאים הלה. זוהי הפרה במהלך חלוקת התא, המוביל הפרדה פתולוגית של כרומוזומים. אם תאי zdoroayh מאופיינים הביפולריות ציר המיטוטי, במהלך חלוקת תאים סרטנית יוצרים מספר רב של עמודים ואת הציר, ואת שני התאים הבת לקבל מספר שונה של כרומוזומים. ואת multipolarity של ציר עם מיטוזה של תאים הוא מאפיין אופייני של תאים סרטניים.

לימוד מיטוזה multipolar בתאים הלה, גנטיקה למסקנה כי כל התהליך של חלוקת תאים סרטניים, באופן עקרוני, הוא טועה: prophase של מיטוזה היווצרות ציר קצר קודם חלוקת כרומוזומים; המטאפאז מתחיל גם קודם לכן, וכרומוזומים אין זמן לתפוס את מקומם, להיות מופץ באקראי. ובכן, centrosomes הם לפחות פי שניים הצורך.

לפיכך, הקאריאוטיפ של תא הלה אינו יציב ויכול להיות שונה במעבדות שונות. כתוצאה מכך, תוצאות של מחקרים רבים - בתנאים של אובדן הזהות הגנטית של החומר הסלולרי - פשוט לא ניתן לשכפל בתנאים אחרים.

המדע התקדם מאוד בשל היכולת לתמרן תהליכים ביולוגיים באופן מבוקר. הדוגמה הברורה האחרונה היא יצירה של קבוצת חוקרים מארה"ב ומסין באמצעות מדפסת תלת-ממדית של מודל ריאליסטי של גידול סרטני באמצעות תאי ה- HeLa.