פורסם: 2023 | נבדק לאחרונה: מאי 2026
תאי HeLa: מהפכה במחקר
מאז גילוים בשנת 1951, תאי HeLa, זן של תאים שהפכו לבלתי מתים ונקראו על שם הנרייטה לאקס, שימשו רבות במחקרים מדעיים. הנרייטה לאקס, אם לחמישה ילדים אפרו-אמריקאית בת 31, אובחנה כחולה בסרטן צוואר הרחם באותה השנה בה נפטרה. ג'ורג' אוטו גיי, מנהל מעבדת תרבית הרקמות בבית החולים ג'ונס הופקינס, אסף והתרבה את תאי הסרטן בצוואר הרחם שלה, שהתגלו כעמידים ופוריים במיוחד, מה שאפשר את השימוש הנרחב בהם במחקר מדעי. בניגוד לתאים אנושיים אחרים, תאי HeLa יכלו להישמר ולהתרבות במבחנה, מה שסימן התקדמות משמעותית במחקר הרפואי.
- מדיום גידול
ראה דף המוצר - זמן הכפלה
ראה דף המוצר - סוג גידול
נדבק - רמת בטיחות ביולוגית
BSL-1 - זמין ב
Cytion — הזמנת HeLa
ההיסטוריה והציר הזמן של תאי HeLa
הנרייטה לאקס, חקלאית טבק שחורה, הובאה לבית החולים ג'ונס הופקינס ב-1951 בשל דימום נרתיקי חריג, ולאחר מכן קיבלה טיפול בסרטן צוואר הרחם. הטיפול הראשון שלה כלל לקיחת דגימות רקמה מצוואר הרחם שלה ללא הסכמתה. הביופסיה מצוואר הרחם הניבה דגימות רקמה לבדיקה קלינית של ג'ורג' אוטו גיי, אשר נחקרו במעבדת תרבית הרקמות. בניגוד לדגימות קודמות, עוזרו של גיי במעבדה הבחין כי התאים מכפילים את עצמם כל 20–24 שעות ומתפשטים במהירות. גיי ריבה את תאי סרטן צוואר הרחם ממש לפני מותה של לאקס, והם היו קו התאים האנושי הראשון שניתן היה לגדל במבחנה. התאים נקראו על שם שתי האותיות הראשונות של שמה הפרטי ושם משפחתה של הנרייטה לאקס, והוענקו לכל מדען שביקש אותם כדי לקדם את המחקר.
למרות שהתאים נאספו ללא אישור של לאקס או של משפחתה, אישור כזה לא היה נחוץ ולא היה מקובל לבקש אותו באותה תקופה. לא הייתה חובה להזהיר את המטופלים או את בני משפחתם כי חומרים שהושלכו או הושגו בניתוח הם רכושו של הרופא או של המוסד הרפואי. בשנות ה-70, דליפה לציבור חשפה את שמה האמיתי של הנרייטה, ומשפחת לאקס התבקשה לספק דגימות DNA כדי לסייע בזיהוי קווי תאים מזוהמים. קו התאים HeLa מקורו בדגימה מרקמת צוואר הרחם של לאקס, והוא הוכפל בתרבית תאים בהיקף העולה בהרבה על המספר הכולל של התאים בגופה. קיימים מספר זנים של תאי HeLa, שכן הם ממשיכים לעבור מוטציות בתרבית התאים, אך כולם צאצאים של תאי הגידול שהוצאו מגופה של לאקס.
תיקון עוולות היסטוריות
הסיפור סביב הנרייטה לאקס והפקת תאי HeLa ללא ידיעתה או הסכמתה הצית דיון על האתיקה של פרקטיקות המחקר הרפואי והגנה על זכויות הפרט, במיוחד בכל הנוגע לשימוש בחומרים ביולוגיים אנושיים במדע. הנרייטה לאקס הפכה, מבלי לדעת, למקור של קו התאים האנושי האלמותי הראשון, שהוביל מאז לפריצות דרך מדעיות אינספור. ההכרה בעוולה האתית הזו היוותה זרז לשינוי לכיוון תהליכי הסכמה מחמירים יותר ולמודעות מוגברת לחובות המוסריות של החוקרים. מקרה זה לא רק הדגיש את הצורך ברפורמה בשיטות המחקר, אלא גם עורר שיח רחב יותר על צדק, כבוד והכרה במחקר הרפואי, מה שהוביל למאמצים לתקן עוולות העבר ולהבטיח שתורמים להתקדמות המדעית יזכו להכרה וליחס מכבד.
Thermo Fisher ותאי HeLa
התביעה נגד חברת הביוטכנולוגיה Thermo Fisher Scientific בנוגע לתאי HeLa נבעה מדיון אתי ומשפטי עמוק יותר על מסחור חומרים ביולוגיים שמקורם באנשים ללא הסכמתם. המקרה נסב סביב קו התאים HeLa, שהוביל לפריצות דרך מדעיות משמעותיות, כולל פיתוח חיסון הפוליו והתקדמות בטיפול בסרטן.
התביעה העלתה על סדר היום מספר שיקולים אתיים: זכויותיהם של אנשים ובני משפחותיהם על החומרים הביולוגיים שלהם, ההקשר ההיסטורי של לקיחת דגימות מאנשים משולי החברה ללא הסכמתם, והאחריות של חברות הנהנות מחומרים אלה. התביעה נגד Thermo Fisher Scientific הדגישה את הצורך במדיניות ובסטנדרטים אתיים ברורים יותר בנוגע לשימוש בחומרים ביולוגיים אנושיים במחקר ובמסחר, כדי להבטיח כיבוד זכויותיהם של אנשים וחלוקה שוויונית של הרווחים הנובעים מתגליות מדעיות.
לדיון מפורט על מקורותיהן של תאי HeLa, המאבקים המשפטיים סביבן וההחלטות שהתקבלו בעניינן, קראו את המאמר שלנו "תאי HeLa: היסטוריה, תביעה משפטית והסכמי פשרה ".
מאפיינים מרתקים של תאי HeLa
תאי HeLa קלים לגידול ומתרבים במהירות, והם ידועים גם ברגישותם הגבוהה לזיהומים נגיפיים. הם רגישים במיוחד לאדנו-וירוס אנושי 3, לנגיף אנצפלו-מיוקרדיטיס ולנגיפי הפוליו 1, 2 ו-3. מאפיין זה הופך את תאי HeLa לחיוניים לחקר השכפול, ההרכבה והפתוגנזה של נגיפים אלה ולפיתוח אסטרטגיות אנטי-ויראליות חדשות. בנוסף, תאי HeLa משמשים באופן נרחב כפונדקאים לטרנספקציה לחקר תפקוד ורגולציה של גנים, ייצור חלבונים רקומביננטיים וטיפול גנטי.
- אפילו בהשוואה לתאי סרטן, לתאי HeLa יש קצב התרבות תאים גבוה באופן חריג ותוחלת חיים בלתי מוגבלת, מה שהופך אותם למתאימים במיוחד למחקר מדעי.
- לתאי HeLa יש צורה פעילה של טלומראז, המאפשרת חלוקה תאית בלתי מוגבלת ואלמוות.
- תאי HeLa מתגברים על מגבלת הייפליק, המספר המרבי של חלוקות תאים שרוב התאים הנורמליים עשויים לעבור לפני שהם מזדקנים.
- לתאי HeLa יש מספר כרומוזומים היפר-טריפלואידי (3n+). מספר הכרומוזומים הממוצע בתאי HeLa הוא 82, אך הוא יכול לנוע בין 70 ל-164 (במקום המספר הדיפלואידי הסטנדרטי של 46). כרומוזומים אלה מכונים "כרומוזומי החתימה של HeLa". לתאי HeLa יש קריוטיפ מורכב המאופיין ברמה גבוהה של אנאופלואידיות ושינויים מבניים. לתאי HeLa יש כרומוזום טלוצנטרי קטן ב-98% מהתאים ואנאופלואידיות של 100% ב-1385 תאים שנבדקו. חריגות כרומוזומליות אלו ממלאות תפקיד חיוני בקצב הגדילה המהיר ובאלמוות של תאי HeLa, והן קשורות גם לסרטן צוואר הרחם.
- בשל העברה גנטית אופקית מנגיף הפפילומה האנושי 18 (HPV18) לתאי צוואר הרחם האנושיים, לתאי HeLa יש גנום שונה מזה של הנרייטה לאקס.
מבנה תאי HeLa
לקו תאי HeLa קוטר של 10–20 מיקרומטר, בהתאם לתנאי התרבית. לרוב תאי היונקים קוטר שבין 10 ל-100 מיקרומטר. לתאים האנושיים הקטנים ביותר, תאי הדם האדומים, קוטר של כ-8 מיקרומטר. לעומת זאת, תאי סיבי השריר ותאי העצב יכולים להיות ארוכים מאוד.
התקדמות במחקר בזכות תאי HeLa
תאי HeLa עמדו במרכז התקדמות משמעותית במחקר, כולל תגליות בגנטיקה, וירולוגיה ופיתוח טיפולים. קו התאים HeLa שימש לחקר סרטן, איידס, השפעות קרינה ורעלנים, מיפוי גנים ואינספור מאמצים מדעיים אחרים. פורסמו למעלה מ-60,000 מאמרים מדעיים בנושא מחקר HeLa, ומספרם גדל ביותר מ-300 מדי חודש.
מיגור הפוליו
בשנות ה-50, ג'ונאס סאלק בדק את החיסון הראשון נגד פוליו באמצעות תאי HeLa. תאים אלה היו רגישים לזיהום בפוליומיאליטיס, מה שהביא למותם של התאים הנגועים. כתוצאה מכך, היה ביקוש גבוה לתאי HeLa לבדיקת חיסון הפוליו, מכיוון שהתוצאות היו זמינות מיד.
וירוולוגיה
תאי HeLa נדבקו בנגיפים רבים, כולל HIV, זיקה, הרפס ואדמת, כדי לבדוק ולפתח חיסונים ותרופות חדשים. ד"ר ריצ'רד אקסל גילה שתאי HeLa ניתנים להדבקה ב-HIV על ידי הוספת החלבון CD4, כך שניתן לחקור את הנגיף. תאי HeLa שימשו למחקר על ביטוי E2 של נגיף הפפילומה ואפופטוזיס, והם גם מילאו תפקיד חיוני בפיתוח חיסונים נגד נגיף הפפילומה האנושי (HPV).
סרטן
תאי HeLa שימשו למחקרים רבים בתחום הסרטן, כולל הורמוני סטרואידים מיניים כגון אסטרדיול, אסטרוגן, קולטני אסטרוגן ותרכובות דמויות אסטרוגן כגון קוורצטין ותכונותיו המונעות סרטן. תאי HeLa שימשו גם לחקר ההשפעות של פלבנואידים ונוגדי חמצון עם אסטרדיול על התרבות תאי סרטן.
יישומים בולטים נוספים כוללים
- טיפולים בסרטן: תאי HeLa היו חיוניים בפיתוח תרופות לסרטן, כגון קמפטותצין, תרופה שאושרה על ידי ה-FDA לטיפול בסרטן השחלות, הריאות וצוואר הרחם.
- תלידומיד ומיאלומה נפוצה: תאי HeLa שימשו להמחשת האופן שבו התרופה תלידומיד, ששימשה בתחילה לטיפול בבחילות בוקר, עלולה לגרום למומים מולדים, מה שהוביל לשימוש בה לטיפול במיאלומה נפוצה.
- הבנת נגיף ה-HIV ואיידס: הגילוי כי לנגיף ה-HIV יש קושי להדביק תאי HeLa שיפר את הבנת החוקרים לגבי הנגיף, ופתח את הדלת לפיתוח תרופות ל-HIV ולאיידס.
- הזדקנות תאים: תאי HeLa אפשרו לחוקרים לחקור את הביולוגיה של ההזדקנות ואת המחלות הגורמות להזדקנות מוקדמת, מה שהוביל לגילוי כרומוזומים מתחדשים המונעים ניוון תאים ונזק לאורך זמן.
- הפרעות בדם: תאי HeLa שימשו להערכת היעילות של הידרוקסיאוראה נגד מחלות דם ממאירות שונות ואנמיה; כיום, הידרוקסיאוראה משמשת לטיפול במחלת תאי מגל ובמחלות ממאירות של תאי דם לבנים.
- קרני רנטגן: בשנת 1956, מדענים השתמשו בתאי HeLa כדי לחקור את ההשפעות של קרינת רנטגן על אורגניזמים חיים, ובכך השיגו הבנה טובה יותר של הסכנות הטמונות במינונים גבוהים וחוזרים של קרינה מרנטגן רפואי.
- תגליות חדשניות: תאי HeLa מילאו תפקיד מכריע במספר תגליות משמעותיות בביולוגיה, שהובילו להתקדמות בתרופות לסרטן, בהבנת נגיף ה-HIV/איידס ועוד.
- הזדקנות תאים: חוקרים שהשתמשו בתאי HeLa זכו בפרס נובל על ממצאיהם בנושא הזדקנות תאים ומניעת ניוון ונזק לתאים לאורך זמן.
למדו על תאי HeLa ועל הנגזרות שלהם
מהן תאים בעלי פוטנציאל להנצחה?
שורות תאים בלתי-מותים הן תאים שעברו שינוי כך שהם מתחלקים ללא הפסקה וניתן לגדל אותם לאורך תקופות ארוכות. הם מגיעים ממקורות עם חריגות כרומוזומליות או מוטציות, ויכולים להיות נגזרים מגידולים. כדי להמשיך את הצמיחה, מדענים מחלקים חלק מהתאים לכלי תרבית תאים חדשים ומרבים אותם לצורך ניסויים נוספים.
תאי HeLa, כמו קווי תאים אחרים, נחשבים ל"אלמותיים" מכיוון שהם יכולים להתחלק ללא הגבלה בצלחות תרבית תאים כל עוד מתקיימים התנאים הבסיסיים להישרדות התאים (כלומר, תמיכה וטיפול בסביבה מתאימה). ישנם זנים רבים של תאי HeLa מכיוון שהם ממשיכים לעבור מוטציות בתרבויות תאים, אך כולם נגזרים מאותם תאי הגידול של לאקס. מספר תאי ה-HeLa המתרבים בתרבויות תאים עולה בהרבה על זה שנמצא בגופה של הנרייטה לאקס.
ייצור תאי HeLa, בקרת איכות ואורך חיי מדף
ניתן לגדל ולקצור תאי HeLa באמצעות שיטות תרבית תאים סטנדרטיות כאשר הם מגיעים לכ-80–90% צפיפות. התאים קלים יחסית לטיפול וניתן לגדל אותם בסביבות שונות.
כיצד להפשיר תאי HeLa קפואים
- יש להכניס את מבחנת הקריו לאמבט מים אנטיבקטריאלי בטמפרטורה של 37°C עם מים נקיים.
- הפשיר במהירות במשך 40 עד 60 שניות. יש להוציא את הבקבוקון ולהעבירו לארון זרימה סטרילי.
- יש לנגב את הבקבוקון באלכוהול 70% ולהעביר את תמיסת התאים למבחנת צנטריפוגה בנפח 15 מ"ל המכילה 8 מ"ל של מצע גידול.
- יש לשחזר את התאים, לסרכז ב-300 x g למשך שלוש דקות, ולסלק את הנוזל העליון (לחלופין, יש לדלל במצע ולהסיר את מצע ההקפאה 24 שעות מאוחר יותר אם לא מבצעים צנטריפוגה מיד).
- העבירו את התאים המושעים ב-10 מ"ל של מצע גידול חדש לשני בקבוקי תרבית תאים T25.
תרבית משנה של תאי HeLa
- הסר את המדיום הישן מבקבוק תרבית התאים.
- יש לשטוף את התאים הנצמדים באמצעות PBS ללא סידן ומגנזיום. יש להשתמש ב-3-5 מ"ל PBS עבור T25, וב-5-10 מ"ל עבור צלחות תרבית תאים T75.
- הוסף Accutase לצלחת התרבית. השתמש ב-1-2 מ"ל לכל T25, וב-2.5 מ"ל לכל צלחת תרבית T75. ודא כי יריעת התאים מכוסה לחלוטין.
- השרו את צלחת התרבית בטמפרטורת החדר למשך 8-10 דקות.
- החזירו את התאים לתמיסה בזהירות. הוסיפו 10 מ"ל של תמיסה וערבבו בעדינות עם פיפטה כדי לפרק את צבירים התאים.
- סובבו את תמיסת התאים בצנטריפוגה למשך 3 דקות ב-300 x g.
- יש לערבב מחדש את התאים במדיום טרי.
- העבירו את התאים שהושעו מחדש לצלחות תרבית תאים חדשות המכילות מדיום טרי.
- אחסן את התאים בחנקן נוזלי לאחסון לטווח ארוך.
על ידי ביצוע שלבים אלה, ניתן לבצע תרבית משנה של תאים ולשמור על תרבית תאים בריאה לניסויים עתידיים.
