Udgivet: 2023 | Senest revideret: maj 2026
HeLa-celler: En revolution inden for forskningen
Siden deres opdagelse i 1951 har HeLa-celler, en stamme af udødeliggjorte celler opkaldt efter Henrietta Lacks, været anvendt i vid udstrækning i videnskabelige studier. Henrietta Lacks, en 31-årig afroamerikansk mor til fem børn, blev diagnosticeret med livmoderhalskræft samme år, som hun døde. George Otto Gey, direktør for Vævskulturlaboratoriet på Johns Hopkins Hospital, indsamlede og formerede hendes livmoderhalskræftceller, som viste sig at være usædvanligt modstandsdygtige og produktive, hvilket muliggjorde deres brede anvendelse i videnskabelig forskning. I modsætning til andre menneskelige celler kunne HeLa-celler opretholdes og formeres in vitro, hvilket udgjorde et betydeligt fremskridt inden for medicinsk forskning.
- Vækstmedium
Se produktsiden - Fordoblingstid
Se produktsiden - Væksttype
Adhærent - Biosikkerhedsniveau
BSL-1 - Fås hos
Cytion — Bestil HeLa
Historien og tidslinjen for HeLa-celler
Henrietta Lacks, en sort tobaksbonde, blev indlagt på Johns Hopkins Hospital i 1951 på grund af unormal vaginal blødning og modtog senere behandling for livmoderhalskræft. Hendes første behandling bestod i, at der blev taget vævsprøver fra hendes livmoderhals uden hendes samtykke. Livmoderhalsbiopsien gav vævsprøver til George Otto Geys kliniske undersøgelse, som blev studeret i vævskulturlaboratoriet. I modsætning til tidligere prøver bemærkede Geys laboratorieassistent, at cellerne fordoblede sig hver 20–24 timer og voksede hurtigt. Gey formerede livmoderhalskræftcellerne lige før Lacks' død, og de var den første levedygtige humane in vitro-cellelinje. Cellerne blev opkaldt efter de to første bogstaver i Henrietta Lacks' fornavn og efternavn og blev givet til enhver forsker, der anmodede om dem for at fremme forskningen.
Selvom cellerne blev indsamlet uden Lacks' eller hendes families tilladelse, var tilladelse hverken nødvendig eller almindeligt påkrævet på det tidspunkt. Der var ingen pligt til at advare patienter eller deres familiemedlemmer om, at kasseret eller kirurgisk udtaget materiale var lægens eller den medicinske institutions ejendom. I 1970'erne afslørede en offentlig lækage Henriettas rigtige navn, og familien Lacks blev bedt om DNA-prøver for at hjælpe med at identificere kontaminerede cellelinjer. HeLa-cellelinjen stammer fra en prøve af Lacks' livmoderhalsvæv og er blevet formeret i cellekulturer i et omfang, der langt overstiger det samlede antal celler i hendes krop. Der findes flere stammer af HeLa-celler, da de fortsætter med at mutere i cellekulturer, men alle er efterkommere af de tumorceller, der blev udtaget fra Lacks.
Rettelse af historiske uretfærdigheder
Fortællingen om Henrietta Lacks og udvindingen af HeLa-celler uden hendes viden eller samtykke har udløst en debat om etikken i medicinsk forskningspraksis og beskyttelsen af individuelle rettigheder, især vedrørende brugen af humant biologisk materiale i videnskaben. Henrietta Lacks blev ubevidst kilden til den første udødelige menneskelige cellelinje, som siden har ført til utallige videnskabelige gennembrud. Erkendelsen af denne etiske forseelse har sat gang i en udvikling mod mere strenge samtykkeprocesser og en øget bevidsthed om forskeres moralske forpligtelser. Denne sag har ikke kun fremhævet behovet for reformer i forskningspraksis, men har også udløst en bredere debat om retfærdighed, respekt og anerkendelse inden for medicinsk forskning, hvilket har ført til bestræbelser på at rette op på tidligere uretfærdigheder og sikre, at bidragydere til videnskabelig fremgang anerkendes og behandles med værdighed.
Thermo Fisher og HeLa-celler
Retssagen mod biotekvirksomheden Thermo Fisher Scientific vedrørende HeLa-celler havde rod i en dybere etisk og juridisk debat om kommercialisering af biologisk materiale, der stammer fra individer uden deres samtykke. Sagen drejede sig om HeLa-cellelinjen, som førte til betydelige videnskabelige gennembrud, herunder udviklingen af poliovaccinen og fremskridt inden for kræftbehandling.
Retssagen bragte flere etiske overvejelser frem i lyset: individers og deres familiers rettigheder over deres biologiske materiale, den historiske kontekst for udtagning af prøver fra marginaliserede individer uden samtykke samt ansvaret hos virksomheder, der drager fordel af sådant materiale. Sagen mod Thermo Fisher Scientific fremhævede behovet for klarere politikker og etiske standarder vedrørende brugen af humant biologisk materiale i forskning og handel, der sikrer respekt for individers rettigheder og en retfærdig fordeling af fordelene ved videnskabelige opdagelser.
For en detaljeret gennemgang af oprindelsen, de juridiske kampe og forligene omkring HeLa-cellerne kan du læse vores artikel "HeLa-celler: Historie, retssag og forlig ".
HeLa-cellernes fascinerende egenskaber
HeLa-celler er nemme at dyrke og formerer sig hurtigt, og de er også kendt for deres høje modtagelighed for virusinfektioner. De er særligt modtagelige for humant adenovirus 3, encephalomyocarditis-virus og poliovirus 1, 2 og 3. Denne egenskab gør HeLa-celler uundværlige for studiet af disse virus' replikation, samling og patogenese samt udviklingen af nye antivirale strategier. Derudover anvendes HeLa-celler i vid udstrækning som transfektionsværter til studiet af genfunktion og -regulering, produktion af rekombinante proteiner og genterapi.
- Selv for kræftceller har HeLa-celler en unormalt høj celleproliferationshastighed og ubegrænset levetid, hvilket gør dem fremragende til videnskabelig forskning.
- HeLa-celler har en aktiv telomeraseform, der muliggør ubegrænset celledeling og udødelighed.
- HeLa-celler overvinder Hayflick-grænsen, det maksimale antal celledelinger, som de fleste normale celler kan gennemgå, før de bliver senescent.
- HeLa-celler har et hypertriploid kromosomantal (3n+). Det gennemsnitlige kromosomantal i HeLa-celler er 82, men kan variere fra 70 til 164 (i stedet for det standard diploide antal på 46). Disse kromosomer kaldes "HeLa-signaturkromosomer". HeLa-celler har en kompleks karyotype, der er kendetegnet ved en høj grad af aneuploidi og strukturelle omlejringer. HeLa-celler har et lille telocentrisk kromosom i 98 % af cellerne og 100 % aneuploidi i 1385 undersøgte celler. Disse kromosomafvigelser spiller en afgørende rolle for HeLa-cellernes hurtige vækst og udødelighed og er også forbundet med livmoderhalskræft.
- På grund af horisontal genoverførsel fra humant papillomavirus 18 (HPV18) til humane livmoderhalsceller har HeLa-celler et andet genom end Henrietta Lacks.
HeLa-cellernes struktur
HeLa-celler har en diameter på 10–20 µm, afhængigt af dyrkningsbetingelserne. De fleste pattedyrceller har en diameter på mellem 10 og 100 µm. En af de mindste menneskelige celler, de røde blodlegemer, har en diameter på ca. 8 µm. På den anden side kan muskelfiberceller og neuroner være ekstremt lange.
Forskningsfremskridt takket være HeLa
HeLa-celler har været kernen i betydelige fremskridt inden for forskningen, herunder opdagelser inden for genetik, virologi og udvikling af behandlingsformer. HeLa-cellelinjen er blevet brugt til at undersøge kræft, AIDS, virkningerne af stråling og toksiner, genkortlægning og utallige andre videnskabelige projekter. Der er blevet offentliggjort over 60.000 videnskabelige artikler om HeLa-forskning, og antallet stiger med mere end 300 om måneden.
Udryddelse af polio
I 1950'erne testede Jonas Salk den første poliovaccine ved hjælp af HeLa-celler. Disse celler var modtagelige for poliomyelitis-infektion, hvilket resulterede i, at de inficerede celler døde. Derfor var der stor efterspørgsel efter HeLa-celler til testning af poliovacciner, da resultaterne var let tilgængelige.
Virologi
HeLa-celler er blevet inficeret med adskillige vira, herunder HIV, Zika, herpes og fåresyge, for at teste og udvikle nye vacciner og lægemidler. Dr. Richard Axel opdagede, at HeLa-celler kan inficeres med HIV ved at tilføje CD4-proteinet, så virusset kan studeres. HeLa-celler er blevet brugt til forskning i papillomavirus E2-ekspression og apoptose, og de har også spillet en væsentlig rolle i udviklingen af vacciner mod humant papillomavirus (HPV).
Kræft
HeLa-celler er blevet brugt til adskillige kræftundersøgelser, herunder kønshormoner som østradiol, østrogen og østrogenreceptorer samt østrogenlignende forbindelser som quercetin og dets kræftforebyggende egenskaber. HeLa-celler er også blevet brugt til at undersøge virkningerne af flavonoider og antioxidanter sammen med østradiol på kræftcellers proliferation.
Andre bemærkelsesværdige anvendelser omfatter
- Kræftbehandlinger: HeLa-celler var afgørende for udviklingen af kræftmedicin, såsom camptothecin, et FDA-godkendt lægemiddel til behandling af æggestok-, lunge- og livmoderhalskræft.
- Thalidomid og multipelt myelom: HeLa-celler blev brugt til at illustrere, hvordan lægemidlet thalidomid, som oprindeligt blev brugt mod morgenkvalme, kan forårsage medfødte handicap, hvilket førte til dets anvendelse i behandlingen af multipelt myelom.
- Forståelse af HIV og AIDS: Opdagelsen af, at HIV havde svært ved at inficere HeLa-celler, forbedrede forskernes forståelse af virusset og banede vejen for udviklingen af HIV- og AIDS-medicin.
- Cellulær aldring: HeLa-celler har gjort det muligt for forskere at udforske aldringens biologi og de sygdomme, der forårsager for tidlig aldring, hvilket har ført til opdagelsen af regenererbare kromosomer, der forhindrer cellulær degeneration og skader over tid.
- Blodsygdomme: HeLa-celler blev brugt til at evaluere effektiviteten af hydroxyurea mod forskellige maligne blodsygdomme og anæmi; hydroxyurea bruges nu til behandling af seglcelleanæmi og maligne sygdomme i de hvide blodlegemer.
- Røntgenstråler: I 1956 anvendte forskere HeLa-celler til at undersøge virkningerne af røntgenstråling på levende organismer, hvilket gav en bedre forståelse af farerne ved høje og gentagne doser af stråling fra medicinske røntgenstråler.
- Banebrydende opdagelser: HeLa-celler har spillet en afgørende rolle i flere vigtige opdagelser inden for biologi, hvilket har ført til fremskridt inden for kræftmedicin, viden om HIV/AIDS og meget mere.
- Cellulær aldring: Forskere, der anvendte HeLa-celler, blev tildelt Nobelprisen for deres fund vedrørende cellulær aldring og forebyggelse af cellulær degeneration og skade over tid.
Lær mere om HeLa-celler og deres afledte celler
Hvad er potentielt udødeliggjorte celler?
Udødeliggjorte cellelinjer er celler, der er blevet modificeret, så de deler sig kontinuerligt og kan dyrkes over lange perioder. De stammer fra kilder med kromosomafvigelser eller mutationer og kan være afledt af tumorer. For at fortsætte væksten deler forskerne nogle af cellerne op i nye cellekulturbeholdere og formerer dem til yderligere eksperimenter.
HeLa-celler betragtes, ligesom andre cellelinjer, som "udødelige", fordi de kan dele sig i det uendelige i cellekulturflasker, så længe de primære betingelser for cellernes overlevelse opretholdes (dvs. at de understøttes og plejes i et passende miljø). Der findes talrige stammer af HeLa-celler, fordi de fortsat muterer i cellekulturer, men de stammer alle fra de samme Lacks-tumorceller. Antallet af HeLa-celler, der formeres i cellekulturer, overstiger langt det antal, der findes i Henrietta Lacks' krop.
Fremstilling, kvalitetskontrol og holdbarhed af HeLa-celler
HeLa-celler kan dyrkes og høstes ved hjælp af standardmetoder til cellekultur ved ca. 80–90 % konfluens. Cellerne er relativt enkle at manipulere og kan dyrkes under forskellige forhold.
Sådan optøs frosne HeLa-celler
- Anbring kryorøret i et antibakterielt vandbad ved 37 °C med rent vand.
- Optø hurtigt i 40 til 60 sekunder. Hætteglaset skal fjernes og overføres til et sterilt flowkabinet.
- Tør hætteglaset af med 70 % alkohol, og overfør cellesuspensionen til et 15 ml centrifugerør, der indeholder 8 ml dyrkningsmedium.
- Rekonstituer cellerne, centrifuger ved 300 x g i tre minutter, og bortskaf supernatanten (alternativt kan du fortynde med medium og fjerne frysemediet 24 timer senere, hvis du ikke centrifugerer med det samme).
- Overfør cellerne suspenderet i 10 ml nyt dyrkningsmedium til to T25-cellekulturflasker.
Subkultivering af HeLa-celler
- Fjern det gamle medium fra cellekulturflasken.
- Skyl de vedhæftede celler med PBS uden calcium og magnesium. Brug 3-5 ml PBS til T25- og 5-10 ml til T75-cellekulturflasker.
- Tilsæt Accutase til cellekulturflasken. Brug 1-2 ml pr. T25 og 2,5 ml pr. T75 cellekulturflaske. Sørg for, at cellearket er helt dækket.
- Inkuber cellekulturflasken ved stuetemperatur i 8-10 minutter.
- Resuspender cellerne forsigtigt med mediet. Tilsæt 10 ml medium og pipetter forsigtigt op og ned for at bryde celleaggregaterne op.
- Centrifuger cellesuspensionen i 3 minutter ved 300 x g.
- Resuspender cellerne i frisk medium.
- Fordel de resuspenderede celler i nye cellekulturflasker, der indeholder frisk medium.
- Opbevar cellerne i flydende nitrogen til langtidsopbevaring.
Ved at følge disse trin kan du subkultivere celler og opretholde en sund cellekultur til fremtidige eksperimenter.