2013. április 19., péntek

HeLa – a világ leghíresebb emberi sejtjei


HeLa sejtek felhasználása (Credit: EMBL/Jonathan Landry)
A HeLa sejtek tumor eredetű sejtek, amelyeket 1951-ben a világon először sikerült laboratóriumi körülmények között fenntartani és szaporítani. Az azóta eltelt időben a legáltalánosabban és leggyakrabban használt humán sejtekké váltak a biológiai kutatásokban. Segítségükkel sikerült megérteni több alapvető biológiai folyamatot, és kísérleti modellként Nobel-díjas felfedezéseket tettek lehetővé (lásd a mellékelt ábrán). Szinte kutatási standarddá váltak a humánbiológiai vizsgálatokban, különösen a teljes genomszekvencia közzététele után. Vajon tényleg hű reprezentánsai-e az emberi genomnak? Eddig erre senki sem tudott biztos választ adni.

Az elmúlt hónapban német kutatóknak sikerült megszekvenálni és analizálni egy speciális HeLa sejtvonal genomját. Eredményeik meglepő különbségeket tártak fel a HeLa genom és a humán referencia genom között. Leírásuk alapján a HeLa genomot úgy lehet elképzelni, mint ami egy nukleáris katasztrófán esett át, majd a széttöredezett és szétszóródott darabok véletlenszerűen ismét összetapadtak. A legtöbb kromoszóma 3-5 példányban fordul elő, mégis sok génnek csak egyetlen kópiáját sikerült kimutatni. A sejtek génmegnyilvánulási mintázata jelentősen eltér a normális sejtektől. Emberi lény nem születhetne olyan genommal, mint amivel a HeLa sejtek rendelkeznek.

Pedig a HeLa sejtek egy szegény néger nőtől, Henrietta Lacktől (innen az elnevezés) származnak, aki méhnyakrákban szenvedett és ebben halt meg 1951-ben. Sajnos orvosai nem kérték beleegyezését, hogy szövetmintát vehessenek tőle, ezt a tudta nélkül tették meg. Ez bizony komoly etikai baki, amit súlyosbít egy második: 62 évvel később, a német kutatók sem kérték családja beleegyezését a genomszekvencia közzétételéhez. Bioetikai vihar robbant ki, amiről biztosan sokszor hallunk az elkövetkező napokban.


6 megjegyzés:

  1. Egyetértek azzal, hogy az első esetben etikai hiba történt,viszont a genomszekvencia közzétételét nem látom etikai bakinak. Mint írtad, a HeLa sejtek genomja fragmentálódott, a génexpressziós mintázat is megváltozott, ezért szerintem nem valószínű, hogy nagyobb hasonlóságot mutatna az egykori Henrietta Lack genomjával, mint bárki máséval. Ezek a sejtek már tőle függetlenül evolválódtak, részben még a testén belül, jórészt azonban már kiemelve, laboratóriumi körülmények között. Szerintem az '51-ben elkövetett etikai baki nem a mai kutatók sara, a genomszekvencia közzététele meg már nem a néhai Henrietta genomjára vonatkozik. Remélhetőleg azért ezt is figyelembe veszi majd Henrietta családja.
    Egyébbként lehet kezdeni valamit egy genetikailag ennyire instabil sejtvonal genomszekvenciájával? Lehet egyébb tudományos hozadéka azon kívül, hogy demonstrálta a HeLa sejtekben zajló genomi káoszt?

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Levente, több érdekes dolgot vetettél fel. Menjünk sorjában.
      A genomszekvencia közzététele teljesen szabályos volt jogilag. Igen, a sejtek genotípusa jelentősen megváltozott, de azért még mindig a donor génjeit hordozzák, amelyekből bizonyos információk kiszűrhetők. A szekvenciát közlő EMBL csapat egyébként először hasonlóan érvelt mint te, de aztán az ellenvetések hatására eltávolították a szekvenciát, és minden bizonnyal kérik majd a Lack család hozzájárulását a közlésre. Úgy tudni, hogy a család kooperatív.
      A tudományos hozadék azt hiszem jelentős. Eddig ha valaki HeLa sejteket használt, akkor a humán referencia szekvenciát vette figyelembe. A most közölt eredmények alapján egyértelmű, hogy ennél sokkal óvatosabbnak kell lenni a jövőben. Különösen figyelemre méltó, hogy a mostanában nagy vihart kavart ENCODE projekt is kizárólag daganatos eredetű sejtvonalakat - köztük HeLa sejteket - használt. A HeLa genom ismeretében már nem biztos, hogy megállapításaik valóban jellemzőek a normálisan működő emberi genomra.

      Törlés
  2. Tisztelt Tanár Úr!
    Egy amatőr természetbúvár (64) szeretne feltenni Önnek egy kérdést: ha elfogadom a német tudósok hasonlatát (nukleáris katasztrófa), akkor felmerül a kérdés, hogy 'csupán' a kromoszómák reprodukcióinál fellépő hibák ill. mutációk okozhatnak-e ekkora felfordulást a genomban?
    tisztelettel Sipos Mihály

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Örülök, hogy olvassa a blogbejegyzéseket, és köszönöm a kérdést. A hatalmas felfordulás oka, hogy ezek a sejtek daganatos szövetből származnak. Ezekre az jellemző, hogy bennük alig, vagy egyáltalán nem működnek azok az ellenőrző és hibajavító mechanizmusok, amelyek a normális sejteket védik replikáció során keletkező hibáktól. Az ellenőrző mechanizmusok hiányában a genomban bekövetkező változások szinte szabadon bekövetkezhetnek, és felhalmozódnak a sejtekben.

      Törlés
    2. Üdvözlöm Tanár Úr!
      Feltéve, hogy egy replikációs periódus 1-2 nap (?), azt kell mondanom, hogy ezek a sejttenyészetek már semmit nem őriznek Henrietta Lack lényéből. (ezt az etikai kérdés szempontjából gondolom). És akkor még nem beszéltem a belőlük levont következtetésekről. Ugyanakkor, elmondása szerint óriási segítséget nyújtottak a kutatásokban. Egy egyszerűbb példát tudna erre mondani, vagyis, hogyan lehet valamire is felhasználni ezt a burjánzó sejttömeget?
      tisztelettel Sipos Mihály, természetbúvár(64)

      Törlés
    3. Egy sejttenyészet nem őrzi a donor lényét, ezek léte és felhasználása a kutatásokban nem ezért fontos. Etikai megfontolások szempontjából lényeges az a tény, hogy a HeLa sejtek Henrietta Lacktól származnak, méghozzá tudta és beleegyezése nélkül.

      Kérdésére válaszolva, a HeLa sejteket számtalan vizsgálatban és kutatási témában felhasználták és még felhasználják jelenleg is. Eddig több mint 75 ezer tudományos közlemény jelent meg ezeknek a sejteknek a felhasználásával. Sokféle anyag, szteroid hormonok, flavonoidok, toxikus anyagok és különböző sugárzások hatását vizsgálták HeLa sejteken. Jonas Salk HeLa sejteken tesztelte a polio vakcina hatékonyságát, de a herpes, leukémia, influenza és Parkinson-kór ellenes drogokat is ezek felhasználásával fejlesztettek ki.
      Két Nobel-díjjal jutalmazott kutatás is HeLa sejteken alapult. 2008-ban Harald zur Hausen kapott Nobel-díjat a HPV és a méhnyakrák kapcsolatának kiderítéséért. 2011-ben Elizabeth Blackburn, Carol Greider és Jack Szostak kaptak Nobel-díjat a telomeráz felfedezésért. Mindkét kutatási témában HeLa sejteket használtak.

      Törlés