Was HeLa-Zellen sind und warum sie wichtig sind

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

Wichtige Imbissbuden: HeLa-Zellen

Normalerweise sterben menschliche Zellkulturen innerhalb weniger Tage nach einer festgelegten Anzahl von Zellteilungen über einen Prozess namens Seneszenz. 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 dafür, dass HeLa-Zellen keinen programmierten Tod erleiden, darin besteht, dass sie eine Version des Enzyms Telomerase beibehalten, die eine allmähliche Verkürzung des Enzyms verhindert Telomere von Chromosomen. Die Verkürzung der Telomere ist mit Alterung und Tod verbunden.

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. 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.

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 kontaminiert in vitro Linien (geschätzte 10 bis 20 Prozent), bevor das Problem identifiziert wurde. Ein Großteil der an kontaminierten Zelllinien durchgeführten Untersuchungen 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 besteht (hypertriploid, einschließlich 22 bis 25 abnormaler Chromosomen). Die zusätzlichen Chromosomen stammten aus der Infektion durch humanes Papillomavirus das führte zu Krebs. Während HeLa-Zellen in vielerlei Hinsicht normalen menschlichen Zellen ähneln, sind sie weder normal noch vollständig menschlich. Daher gibt es Einschränkungen bei ihrer Verwendung.

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 den Grund für die aggressive Natur der Zellen verstehen wollten. Sie wussten endlich von HeLa. Doch 2013 deutsche Wissenschaftler kartierte das gesamte HeLa-Genom und machte es öffentlich, 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. Der Fall des Obersten Gerichtshofs von Kalifornien von 1990 von Moore v. Regenten der University of California 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 vom NIH Mittel 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.

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