Ölümsüz hüceyrələr hela. Henrietta Laksın Ölümsüz Hüceyrələri

IN böyük elm bu hüceyrələr gözlənilmədən içəri daxil oldular. Onlar Henrietta Lacks adlı qadından götürülüb və o, qısa müddət sonra dünyasını dəyişib. Lakin onu öldürən şişin hüceyrə kulturası elm adamları üçün əvəzolunmaz bir vasitədir.

İnsan hüceyrələrinin laboratoriyada yetişdirilmiş kulturaları tez-tez biotibbi tədqiqatlarda və yeni müalicə üsullarının hazırlanmasında istifadə olunur. Çox sayda hüceyrə xətti arasında ən məşhurlarından biri HeLa-dır. Bu hüceyrələr insan bədənini təqlid edir in vitro("in vitro"), "əbədi" - onlar qeyri-müəyyən müddətə bölünə bilər, onlardan istifadə edilən tədqiqatların nəticələri müxtəlif laboratoriyalarda etibarlı şəkildə təkrarlanır. Səthində onlar kifayət qədər çox yönlü reseptor dəstini daşıyırlar ki, bu da onların təsirini öyrənmək üçün istifadə etməyə imkan verir. müxtəlif maddələr, sadə qeyri-üzvilərdən zülallara və nuklein turşularına qədər; onlar becərmədə iddiasızdırlar və dondurulmağa və saxlanmağa yaxşı dözürlər.

Henrietta yoxdur

Henrietta Lacks gözəl qaradərili Amerika qadını idi. ( Wild_Katze Qeyd: O, əslində Kondoliza Rays və Barak Obama kimi afroamerikalı idi.) O, əri və beş uşağı ilə Cənubi Virciniyadakı kiçik Turner şəhərində yaşayırdı. 1 fevral 1951-ci ildə Henrietta Johns Hopkins Xəstəxanasına getdi - o, vaxtaşırı alt paltarında tapdığı qəribə axıntıdan narahat idi. Tibbi diaqnoz dəhşətli və amansız idi - uşaqlıq boynu xərçəngi. Səkkiz ay sonra, əməliyyat və radioterapiyaya baxmayaraq, o öldü. Onun 31 yaşı var idi.

Henrietta Hopkinsdə olarkən iştirak edən həkim biopsiya edilmiş şiş hüceyrələrini analiz üçün Hopkinsdəki toxuma hüceyrəsi tədqiqat laboratoriyasının rəhbəri Corc Qaya göndərdi. O dövrdə bədəndən kənarda hüceyrələrin yetişdirilməsi yalnız körpəlik dövründə idi və əsas problem hüceyrə ölümü qaçılmaz idi müəyyən məbləğ bölünür, bütün hüceyrə xətti ölür.

Məlum olub ki, "HeLa" (Henrietta Laksın adı və soyadının qısaltması) təyin olunan hüceyrələr normal toxumalardan gələn hüceyrələrdən çox daha sürətli çoxalıblar. Bundan əlavə, bədxassəli transformasiya bu hüceyrələri ölümsüz etdi - onlar müəyyən sayda bölmədən sonra böyümənin dayandırılması proqramını söndürdülər. In vitro Bu, daha əvvəl heç bir başqa hüceyrədə olmamışdır. Bu, biologiyada görünməmiş perspektivlər açdı.

Həqiqətən də, indiyədək tədqiqatçılar hüceyrə kulturaları üzrə əldə edilən nəticələri tam etibarlı hesab edə bilmirdilər: bütün təcrübələr heterojen hüceyrə xətləri üzərində aparılıb və nəticədə onlar ölürdülər - bəzən hətta heç bir nəticə əldə edilməzdən əvvəl. Və sonra elm adamları bədənin xüsusiyyətlərini adekvat şəkildə təqlid edən ilk sabit və hətta əbədi (!) hüceyrə xəttinin sahibləri oldular. HeLa hüceyrələrinin hətta poçt göndərişlərinə dözə bildiyi aşkar edildikdə, Gay onları ölkə daxilindəki həmkarlarına göndərdi. Tezliklə HeLa hüceyrələrinə tələbat artdı və onlar bütün dünyada laboratoriyalarda təkrarlandılar. Onlar ilk "şablon" hüceyrə xətti oldular.

Henrietta Laksın tibbə qeyri-ixtiyari töhfəsi əvəzsizdir: onun ölümündən sonra qalan hüceyrələr yarım əsrdən artıqdır ki, insan həyatını xilas edir.

Elə oldu ki, Henrietta Corc Qayın əlində hüceyrələri ilə sınaq borusu tutaraq televiziya kameraları qarşısına çıxdığı gün öldü. O, dərmanların kəşfi və biotibbi tədqiqatlarda yeni perspektivlər dövrünün başladığını bildirib.

Onun hüceyrələri niyə bu qədər vacibdir?

Və o haqlı idi. Dünyanın bütün laboratoriyalarında eyni olan hüceyrə xətti getdikcə daha çox yeni məlumatları tez bir zamanda əldə etməyə və müstəqil şəkildə təsdiqləməyə imkan verdi. Keçən əsrin sonunda molekulyar biologiyanın nəhəng sıçrayışının hüceyrələri becərmə qabiliyyəti ilə bağlı olduğunu əminliklə söyləyə bilərik. in vitro. Henrietta Laksın hüceyrələri ilk ölümsüzlər oldu insan hüceyrələri süni qida mühitində yetişdirilmişdir. HeLa tədqiqatçılara yüzlərlə digər xərçəng hüceyrə xəttini necə yetişdirməyi öyrətdi. Və baxmayaraq ki son illər Bu sahədə prioritet normal toxumaların və induksiya edilmiş pluripotent kök hüceyrələrin hüceyrə kulturalarına doğru keçiddir (yetkin orqanizmin hüceyrələrinin embrion vəziyyətinə qaytarılması metodunun kəşfi üçün Yapon alimi Shinya Yamanaka qəbul etmişdir. Nobel mükafatı Fiziologiya və ya Tibb 2012), lakin xərçəng hüceyrələri biotibbi tədqiqatlarda qəbul edilmiş standart olaraq qalır. HeLa-nın əsas üstünlüyü onun sadə qida mühitində dayanıqsız böyüməsidir ki, bu da minimum xərclə irimiqyaslı tədqiqatların aparılmasına imkan verir.
(Qeyd Wild_Katze: Wiki-dən tərif "Pluripotency (ing. Pluripotency from Latın pluralis - cəm, potentia - güc, güc, imkan, geniş mənada "müxtəlif ssenarilərə görə inkişaf imkanı" kimi tərcümə edilə bilər). Bioloji sistemlərdə , bu termin hüceyrə biologiyasına və bioloji birləşmələrə aiddir. Pluripotent hüceyrələr rüşeymdənkənar orqanların hüceyrələri (plasenta və yumurta sarısı kisəsi) istisna olmaqla, bütün növ hüceyrələrə diferensiasiya edə bilir.")

Elektron mikroskopla çəkilmiş HeLa hüceyrələri (təxminən 1000x böyütmə)

Henrietta Laksın ölümündən bəri onun şiş hüceyrələrindən ən çox inkişaf edən molekulyar nümunələri öyrənmək üçün davamlı olaraq istifadə edilmişdir. müxtəlif xəstəliklər radiasiya və zəhərli maddələrin təsirlərini öyrənmək, genetik xəritəçəkmə və böyük məbləğ digər elmi vəzifələr. Biotibb dünyasında HeLa hüceyrələri laboratoriya siçovulları və petri qabları kimi məşhurlaşıb. 1960-cı ilin dekabrında HeLa hüceyrələri sovet peykində ilk dəfə kosmosa uçdu. Bu gün də sovet genetiklərinin kosmosda apardıqları təcrübələrin miqyası diqqəti çəkir. Nəticələr göstərdi ki, HeLa təkcə yer şəraitində deyil, həm də çəkisizlikdə özünü yaxşı hiss edir.

HeLa hüceyrələri olmasaydı, Jonas Salk tərəfindən hazırlanmış poliomielit peyvəndinin inkişafı qeyri-mümkün olardı. Yeri gəlmişkən, Salk aldığı peyvəndin (zəifləmiş poliomielit virusu) təhlükəsizliyinə o qədər arxayın idi ki, dərmanının etibarlılığının sübutu olaraq, peyvəndi özünə, arvadı və üç uşağına yeritdi.

O vaxtdan bəri, HeLa klonlaşdırma üçün də istifadə olunur (məşhur Dolly qoyununun klonlanmasından əvvəl hüceyrə nüvələrinin transplantasiyası üzrə ilkin təcrübələr HeLa üzərində aparılıb), metodların hazırlanmasında süni mayalanma və minlərlə digər tədqiqatlar (onlardan bəziləri cədvəldə verilmişdir).

Təcrübənin dörd mərhələsi

Bu gün molekulyar biologiya və farmakologiyada, bir qayda olaraq, aşağıdakı addımlar istifadə olunur:

1. HeLa (və ya hər hansı digər laboratoriya hüceyrə xətti).

2. Transformasiya edilməmiş qısamüddətli hüceyrə xətləri - dəri hüceyrələri, qan hüceyrələri və s. Onlarla işləmək çox çətindir, onlar tez ölürlər, lakin HeLa üzərində təcrübə tamamlanarsa, elm adamları nəyi və harada axtarmaq lazım olduğunu bilirlər. və geniş axtarışa vaxt itirməyin.

3. Model orqanizmlər - siçanlar, siçovullar, meymunlar. Burada artıq təcrübələr aylarla davam edir və sifarişlər daha baha başa gəlir. Ancaq bu, yoxlamadan əvvəl məcburi bir addımdır. potensial dərmanlar ya da insanlarda insan xəstəliklərinin səbəblərini öyrənməklə.

4. Çoxmərhələli klinik tədqiqatlar insanların üzərində.

Elmdən kənarda...

Henrietta şəxsiyyəti özündən məhrumdur uzun müddətə reklam olunmur. Doktor Gey üçün, əlbəttə ki, HeLa hüceyrələrinin mənşəyi sirr deyildi, lakin o, bu məsələdə məxfiliyin prioritet olduğuna inanırdı və uzun illər Lacks ailəsi Henrietta hüceyrələrinin bütün dünyada məşhurlaşdığını bilmirdi. Bu sirr yalnız 1970-ci ildə doktor Geyin ölümündən sonra açılıb.

Xatırladaq ki, sterillik standartları və hüceyrə xətləri ilə işləmək üsulları o dövrdə yalnız körpəlikdə idi və bəzi səhvlər yalnız illər sonra ortaya çıxdı. Beləliklə, HeLa hüceyrələrinə gəldikdə - 25 ildən sonra elm adamları tədqiqatda istifadə edilən digər toxuma növləri, o cümlədən döş və prostat xərçəngi hüceyrələrindən yaranan bir çox hüceyrə mədəniyyətinin daha aqressiv və davamlı HeLa hüceyrələri ilə yoluxduğunu aşkar etdilər. Məlum oldu ki, HeLa havada və ya kifayət qədər yaxşı yuyulmamış əllərdə toz hissəcikləri ilə hərəkət edə və digər hüceyrələrin mədəniyyətlərində kök sala bilər. Bu, böyük qalmaqala səbəb oldu. Problemi genotipləşdirmə (ardıcıllıq - genomun tam oxunması - o zamanlar yalnız böyük beynəlxalq layihə kimi nəzərdə tutulurdu) yolu ilə həll etmək ümidi ilə bir qrup elm adamı Henriettanın qohumlarının izinə düşdü və ailənin DNT nümunələrini istədi. genlərin xəritəsi. Beləliklə, sirr aydın oldu.
(Wild_Katze'nin qeydi: Havada uçan və ya kifayət qədər yaxşı yuyulmamış əllərdə olan HeLa hüceyrələrinə yoluxa biləcəyindən qorxmamalısınız, çünki bu hüceyrələr heç bir yerdə və istənilən şəraitdə deyil, süni qida mühitində nəzarətsiz şəkildə böyüyür. müəyyən şərtlər hüceyrə mədəniyyəti.)

Yeri gəlmişkən, amerikalıları hələ də Henriettanın ailəsinin donorun razılığı olmadan HeLa hüceyrələrindən istifadəyə görə təzminat almaması daha çox narahat edir. Bu günə qədər ailə çox yaxşı firavanlıq içində yaşayır və maddi yardım çox faydalı olardı. Ancaq bütün sorğular boş bir divara çevrilir - uzun müddətdir respondentlər yoxdur və Tibb Akademiyası və qeyriləri elmi strukturlar bu mövzunu müzakirə etmək istəmədiyini proqnozlaşdırdı.

Canlı hüceyrələrin ölümündən sonra istismarı

11 mart 2013-cü ildə HeLa hüceyrə xəttinin tam genom ardıcıllığının nəticələrini təqdim edən yeni nəşr yanğına yanacaq əlavə etdi. Yenə eksperiment Henrietta nəslinin razılığı olmadan və qısa etik mübahisədən sonra həyata keçirildi. tam giriş genomik məlumatlara yalnız peşəkarlar üçün icazə verilirdi. Bununla belə, HeLa-nın tam genom ardıcıllığı gələcək iş üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir və hüceyrə xəttinin gələcək genomik layihələrdə istifadəsinə imkan verir.
(Wild_Katze tərəfindən qeyd: Ardıcıllıq genomda (DNT) nuklein turşularının ardıcıllığının müəyyən edilməsinin nəticəsidir.)

Əsl ölümsüzlük?

bədxassəli şiş Henriettanı öldürən onun hüceyrələrini potensial olaraq ölümsüz etdi. Bu qadın ölümsüzlük istəyirdi? Və o bunu aldı? Fikir versəniz, fantastik bir hiss yaranır - canlı insanın süni şəkildə çoxaldılmış bir hissəsi milyonlarla sınaqdan keçir, bütün dərmanları heyvanlar üzərində sınaqdan keçirməzdən əvvəl "dadır", bütün dünyada molekulyar bioloqlar tərəfindən ən təməllərə qədər cırılır. ...

Mobil çempionlar

HeLa hüceyrələrinin ölməzliyi insan papillomavirusu HPV18 ilə yoluxmanın nəticələri ilə əlaqələndirilir. İnfeksiya bir çox xromosomların triploidiyasına (adi cüt əvəzinə onların üç nüsxəsinin əmələ gəlməsi) və bəzilərinin fraqmentlərə parçalanmasına səbəb oldu. Bundan əlavə, yoluxma nəticəsində bir sıra tənzimləyicilərin fəaliyyəti artıb. hüceyrə böyüməsi, məsələn, telomeraza (hüceyrə ölümünün tənzimləyicisi) və c-Myc (bir çox zülalların sintezinin fəaliyyətinin tənzimləyicisi) üçün genlər. Bu unikal (və təsadüfi) dəyişikliklər HeLa hüceyrələrini hətta yüzlərlə digər xərçəng hüceyrə xətti arasında ən sürətli böyüyən və ən davamlı hala gətirdi. Bundan əlavə, genomda meydana gələn dəyişikliklər çox sabit oldu və son illər ərzində laboratoriya şəraitində dəyişməz olaraq qaldı.

Təbii ki, bunların heç birinin “həyatdan sonrakı həyat”la heç bir əlaqəsi yoxdur. Doymaq bilməyən elm adamları tərəfindən daim əzab çəkən HeLa hüceyrələrində bədbəxt bir gənc qadının ruhunun ən azı bir hissəsinin olduğuna inanmaq axmaqlıqdır. Üstəlik, bu hüceyrələr yalnız qismən insan hesab edilə bilər. Hər bir HeLa hüceyrəsinin nüvəsi bədxassəli şişlər zamanı baş vermiş transformasiyaya görə 76-82 xromosom ehtiva edir (normal insan hüceyrələrində 46 xromosom var) və bu poliploidiya vaxtaşırı HeLa hüceyrələrinin insan fiziologiyası modeli kimi uyğunluğu ilə bağlı mübahisələrə səbəb olur. Hətta bu hüceyrələrin ayrı-ayrılıqda təcrid edilməsi təklif edilmişdir. insana yaxın adlanan növ Helacyton gartleri, bu hüceyrələri tədqiq edən Stenli Qartlerin şərəfinə, lakin bu gün bu, ciddi müzakirə edilmir.

Bununla belə, tədqiqatçılar həmişə yadda saxlanmalı olan məhdudiyyətləri nəzərə alırlar. Birincisi, HeLa, bütün dəyişikliklərə baxmayaraq, hələ də insan hüceyrələri olaraq qalır: onların bütün genləri və bioloji molekulları insan genlərinə uyğundur və molekulyar qarşılıqlı təsirlər əksər hallarda sağlam hüceyrələrin biokimyəvi yolları ilə eynidir. İkincisi, poliploidiya bu xətti genomik tədqiqatlar üçün daha əlverişli edir, çünki bir hüceyrədə genetik materialın miqdarı artır və nəticələr daha aydın və daha ziddiyyətlidir. Üçüncüsü, hüceyrə xətlərinin dünya üzrə geniş yayılması həmkarların təcrübələrini asanlıqla təkrarlamağa və dərc edilmiş məlumatlardan öz tədqiqatları üçün əsas kimi istifadə etməyə imkan verir. HeLa modeli ilə bağlı əsas faktları müəyyən etdikdən sonra (və hər kəs bunun ən azı əlverişli, lakin yalnız orqanizmin bir modeli olduğunu xatırlayır) alimlər onları daha adekvat model sistemlərində təkrarlamağa çalışırlar. Gördüyünüz kimi, HeLa və buna bənzər hüceyrələr bu gün bütün elmin təməlini təşkil edir. Və etik və əxlaqi mübahisələrə baxmayaraq, bu gün mən bu qadının xatirəsini ehtiramla yad etmək istərdim, çünki onun tibbə qeyri-ixtiyari töhfəsi əvəzsizdir: ondan sonra qalan hüceyrələr xilas edildi və xilas olmaqda davam edir. daha çox həyat hər bir həkimin edə biləcəyindən daha çox.

Bu “ölməyən” hüceyrələrin əldə olunma tarixi (əbədiləşmə – hüceyrələrin qeyri-müəyyən müddətə bölünmə qabiliyyəti) Baltimordakı Cons Hopkins xəstəxanasının kasıb 31 yaşlı xəstəsi – afroamerikalı qadın, beş uşaq anası ilə bağlıdır. səkkiz ay uşaqlıq boynu xərçəngindən əziyyət çəkən və daxili radiasiyadan (braxiterapiya) keçən Henrietta Lacks adlı şəxs 1951-ci il oktyabrın 4-də bu xəstəxanada vəfat edib.

Bundan bir qədər əvvəl Henriettanın uşaqlıq boynu karsinomasını müalicə etmək üçün iştirak edən həkim, cərrah Hovard Uilbur Cons analiz üçün şişdən toxuma nümunəsi götürdü və sonra bakalavr Corc Otto Qayın rəhbərlik etdiyi xəstəxananın laboratoriyasına köçürdü. biologiya.

Biopsiya tədqiqatları bioloqu heyrətə gətirdi: toxuma hüceyrələri ölmədi zamanında apoptoz nəticəsində, lakin üstəlik, heyrətamiz sürətlə çoxalmağa davam etdi. Tədqiqatçı müəyyən bir struktur hüceyrəni təcrid edə və onu çoxalda bildi. Yaranan hüceyrələr bölünməyə davam etdi və mitotik dövrün sonunda ölməyi dayandırdı.

Və xəstənin ölümündən qısa müddət sonra (adı açıqlanmadı, lakin HeLa abbreviaturası kimi şifrələndi) HeLa hüceyrələrinin sirli mədəniyyəti ortaya çıxdı.

İnsan bədənindən kənarda mövcud olan HeLa hüceyrələrinin proqramlaşdırılmış ölümə məruz qalmadığı aydınlaşdıqdan sonra onlara olan tələbat artdı. müxtəlif tədqiqatlar və təcrübələr artmağa başladı. Və gözlənilməz kəşfin daha da kommersiyalaşdırılması kütləvi istehsalın təşkili ilə nəticələndi - HeLa hüceyrələrinin çoxlu sayda insana satışı üçün. elmi mərkəzlər və laboratoriyalar.

HeLa hüceyrələrinin istifadəsi

1955-ci ildə HeLa hüceyrələri ilk klonlaşdırılmış insan hüceyrələri oldu və HeLa hüceyrələrinin istifadəsi bütün dünyada başladı: xərçəngdə hüceyrə mübadiləsinin tədqiqatlarında; hüceyrə qocalması prosesinin öyrənilməsi; QİÇS-in səbəbləri; insan papillomavirusunun xüsusiyyətləri və s viral infeksiyalar; radiasiyaya məruz qalma və zəhərli maddələr; gen xəritəsi; yeni sınaqda farmakoloji preparatlar; sınaq kosmetika və s.

Bəzi məlumatlara görə, bu sürətlə böyüyən hüceyrələrin kulturundan 70-80 min illərdə istifadə edilmişdir. tibbi tədqiqat Dünya üzrə. Elmin ehtiyacları üçün hər il təxminən 20 tona yaxın HeLa hüceyrə mədəniyyəti yetişdirilir, bu hüceyrələrə aid 10 mindən çox patent qeydə alınıb.

Yeni laboratoriya biomaterialının populyarlaşması, 1954-cü ildə HeLa hüceyrələrinin bir ştamından Amerika virusoloqları tərəfindən poliomielit peyvəndini sınaqdan keçirmək üçün istifadə edilməsi ilə asanlaşdırıldı.

Onilliklər ərzində HeLa hüceyrə mədəniyyəti universal olaraq mürəkkəb bioloji sistemlərin daha illüstrativ versiyalarını yaratmaq üçün sadə bir model kimi xidmət etmişdir. Ölümsüzləşmiş hüceyrə xətlərini klonlaşdırmaq qabiliyyəti genetik cəhətdən eyni hüceyrələr üzərində testləri dəfələrlə təkrarlamağa imkan verir. ilkin şərt biotibbi tədqiqat.

Ən başlanğıcda - o illərin tibbi ədəbiyyatında bu hüceyrələrin "dayanıqlığı" qeyd olunurdu. Həqiqətən, HeLa hüceyrələri adi bir laboratoriya sınaq borusunda belə bölünməyi dayandırmır. Və bunu o qədər aqressiv şəkildə edirlər ki, laborantlar ən kiçik bir səhlənkarlıq göstərsələr, HeLa hüceyrələri şübhəsiz ki, digər mədəniyyətlərə nüfuz edəcək və orijinal hüceyrələri asanlıqla əvəz edəcək, nəticədə aparılan təcrübələrin təmizliyi çox şübhəlidir.

Yeri gəlmişkən, hələ 1974-cü ildə aparılan bir araşdırma nəticəsində elm adamlarının laboratoriyalarında HeLa hüceyrələrinin digər hüceyrə xətlərini "çirkləndirmək" qabiliyyəti eksperimental olaraq müəyyən edilmişdir.

HeLa hüceyrələri: tədqiqatlar nə göstərdi?

HeLa hüceyrələri niyə belə davranır? Çünki bunlar orqanizmin sağlam toxumalarının adi hüceyrələri deyil, xərçəngli şişin toxuma nümunəsindən alınmış və insan xərçəng hüceyrələrinin davamlı mitozu üçün patoloji olaraq dəyişdirilmiş genləri ehtiva edən şiş hüceyrələridir. Əslində bunlar bədxassəli hüceyrələrin klonlarıdır.

2013-cü ildə Avropa Molekulyar Biologiya Laboratoriyasının (EMBL) tədqiqatçıları spektral karyotipləşdirmədən istifadə edərək Henrietta Laksın genomunda DNT və RNT ardıcıllığını təyin etdiklərini bildirdilər. Və HeLa hüceyrələri ilə müqayisə edərək, HeLa genləri ilə normal insan hüceyrələri arasında təəccüblü fərqlərin olduğuna əmin oldular ...

Bununla belə, daha əvvəl HeLa hüceyrələrinin sitogenetik analizi çoxsaylı xromosom aberrasiyalarının və bu hüceyrələrin qismən genomik hibridləşməsinin aşkar edilməsinə səbəb oldu. Məlum oldu ki, HeLa hüceyrələri hipertriploid (3n+) karyotipə malikdir və heterojen hüceyrə populyasiyaları əmələ gətirir. Eyni zamanda, klonlaşdırılmış HeLa hüceyrələrinin yarıdan çoxunda anevloidiya - xromosomların sayında dəyişiklik müşahidə edildi: 46 əvəzinə 49, 69, 73 və hətta 78.

Məlum olub ki, HeLa hüceyrələrində çoxqütblü, polisentrik və ya çoxqütblü mitozlar HeLa fenotipinin genomik qeyri-sabitliyində, xromosom markerlərinin itirilməsində və əlavə struktur anomaliyalarının yaranmasında iştirak edir. Bunlar, xromosomların patoloji seqreqasiyasına səbəb olan hüceyrə bölünməsi zamanı pozğunluqlardır. Sağlam hüceyrələr bölünmə milinin mitotik bipolyarlığı ilə xarakterizə olunursa, xərçəng hüceyrəsinin bölünməsi zamanı, daha çox qütblər və bölünmə milləri və hər iki qız hüceyrə fərqli sayda xromosom alır. Hüceyrə mitoz zamanı milin çoxqütblü olması qabarıq xüsusiyyət xərçəng hüceyrələri.

HeLa hüceyrələrində çoxqütblü mitozları tədqiq edən genetiklər belə bir nəticəyə gəldilər ki, xərçəng hüceyrələrinin bölünməsinin bütün prosesi, prinsipcə, səhv gedir: mitozun profilaktikası daha qısadır və bölünmə mili əmələ gəlməsi xromosomların bölünməsindən əvvəl olur; metafaza da daha erkən başlayır və xromosomların təsadüfi paylanaraq yerini tutmağa vaxtı yoxdur. Yaxşı, sentrosomların sayı lazım olandan ən azı iki dəfə çoxdur.

Beləliklə, HeLa hüceyrə karyotipi qeyri-sabitdir və müxtəlif laboratoriyalarda kəskin şəkildə fərqlənə bilər. Nəticə etibarı ilə, bir çox tədqiqatın nəticələri - hüceyrə materialının genetik şəxsiyyətinin itirilməsi şəraitində - başqa şərtlərdə sadəcə təkrarlana bilməz.

Elm manipulyasiya etmək qabiliyyəti sayəsində böyük irəliləyişlər əldə etdi bioloji proseslər nəzarət rejimində. Ən son illüstrativ nümunə ABŞ və Çindən olan bir qrup tədqiqatçının 3D printerdən istifadə edərək HeLa hüceyrələrindən istifadə edərək xərçəngli şişin real modelinin yaradılmasıdır.

Həmin il oktyabrın 4-də bu xəstəlikdən dünyasını dəyişən Henrietta Lacks (İng. Henrietta Lacks) adlı xəstənin uşaqlıq boynu.

Henrietta'nın şiş kütləsindən hüceyrələr onun xəbəri və ya razılığı olmadan tədqiqatçı Corc Qay tərəfindən çıxarılıb və onların canlı saxlanıla biləcəyini aşkar edib. O, müəyyən bir hüceyrəni təcrid edə, onu çoxalda və hüceyrə xəttinə başlaya bildi. Gey onları Henrietta Laksın adının ilk hərflərindən sonra HeLa hüceyrələri adlandırdı. Bunlar laboratoriyada yetişdirilən ilk insan hüceyrələridir ki, onlar "ölməz" idilər - onlar bir neçə bölünmədən sonra ölmədilər və bir çox təcrübələrdə istifadə edilə bilərdilər.

Ensiklopedik YouTube

1 / 3

✪ Henriettanın ölməz hüceyrələri yoxdur - Robin Bulleri

✪ İnsanlar niyə riyaziyyatdan bu qədər narahat olurlar? - Orli Rubinsten

✪ Yanlış Konsepsiya Araşdırmasının Dəhşətli Nəticələri 2017

Altyazılar

Təsəvvür edin ki, çox kiçik, toz zərrəsindən də az, eyni zamanda xərçəng, virusologiya və genetikanı daha yaxşı anlamağa kömək edir. Xoşbəxtlikdən bizim üçün HeLa adlı laboratoriyada yetişdirilən trilyonlarla və trilyonlarla insan hüceyrəsi var. Bir az geriyə qayıdaq. Laboratoriyada yetişdirilir insan hüceyrələri onların necə işlədiyini anlamaq, xəstəliklərin təkamülünü öyrənmək və xəstələrə təhlükə yaratmadan yeni müalicə üsullarını sınaqdan keçirmək. Bu cür təcrübələrin təkrarlana biləcəyinə və digər alimlərin nəticələri ilə müqayisə oluna biləcəyinə əmin olmaq üçün onların sayını daim artıra bilən çox sayda eyni hüceyrə lazımdır. Lakin 1951-ci ildən əvvəl elm adamlarının yetişdirməyə çalışdıqları bütün insan hüceyrələri bir neçə gündən sonra ölürdü. Sonra Con Hopkins Universitetinin alimi Corc Qay çox qəribə bir şişdən hüceyrə nümunələri götürdü: tünd bənövşəyi, parlaq, jele kimi. Bu model xüsusi idi. Bu hüceyrələrin bəziləri bölünməyə, bölünməyə və bölünməyə davam edirdi. Bəzi hüceyrələr öləndə onların yerini yeni nəsil hüceyrələr tutdu və böyüməyə davam etdi. Beləliklə, bu gün canlı olan eyni hüceyrələrin sonsuz mənbəyi əldə edildi. Bunlar kəşf edilən ilk ölümsüz insan hüceyrələridir. Hüceyrələr Henrietta Lacks adlı qəribə şişi olan xəstənin şərəfinə HeLa adlandırılıb. Tütün fermasında doğulan o, əri və beş uşağı ilə Baltimorda yaşayırdı. O, şiş hüceyrələri yığıldıqdan bir neçə ay sonra uşaqlıq boynu xərçəngindən öldü və o, onlardan heç xəbər tutmadı. Bəs Henrietta Laksın hüceyrələrində başqa hüceyrələr öləndə onların sağ qalmasına imkan verən nədir? Bu sualın son cavabını hələ bilmirik. Adi insan hüceyrələri xüsusi bir qaydaya tabedir. Onlar yalnız 50 dəfə bölünə bilirlər, bundan sonra hüceyrə öz təbii ölümü ilə ölür - buna apoptoz deyilir. Bu, çoxlu hüceyrə bölünməsindən sonra baş verə biləcək genetik səhvlərin təkrarlanmasının qarşısını alır. Ancaq xərçəng hüceyrələri bu qaydaya tabe olmur və bölünməyə davam edir və sonra sağlam hüceyrələri sıxışdırır. Ancaq əksər hüceyrələr, xüsusən də insan bədənindən kənarda ölür. Ancaq HeLa hüceyrələri deyil və bunun niyə baş verdiyini izah edə bilmərik. Doktor Gey ilk dəfə ölümsüz insan hüceyrələri tapdığını anlayınca, nümunələri dünyanın bütün laboratoriyalarına göndərdi. Tezliklə hüceyrələri çoxaltma qabiliyyəti sayəsində həftədə 6 trilyon HeLa hüceyrəsi istehsal olundu. Ancaq eyni zamanda, etika ciddi şəkildə pozuldu - elm adamları karyera qurdular, Henriettanın hüceyrələri sayəsində var-dövlət qazandılar və ailəsi bu barədə yalnız onilliklərdən sonra xəbər tutdu. 1950-ci illərin əvvəllərində poliomielit epidemiyası tam sürətlə gedirdi. Virusun hüceyrələrini asanlıqla təkrarlaya bilən HeLa hüceyrələri Jonas Salk-a peyvəndini sınaqdan keçirməyə icazə verdi. Hüceyrələr həmçinin qızılca, parotit, HİV və Ebola virusu kimi xəstəliklərin öyrənilməsi üçün istifadə edilmişdir. İnsan hüceyrələrində 46 xromosom olduğunu öyrəndik, çünki alim HeLa ilə işləyərkən xromosomları görünən bir maddə kəşf etdi. HeLa hüceyrələrinin özlərində 80 ağır mutasiyaya uğramış xromosom var. HeLa həm də klonlaşdırılan ilk hüceyrə oldu. Onlar hətta kosmosa göndəriliblər. DNT-ni təmir edən və xərçəng hüceyrələrinin məhv olmasının qarşısını alan telomeraza fermenti ilk dəfə HeLa hüceyrələrində kəşf edilib. Maraqlıdır ki, HeLa sayəsində uşaqlıq boynu xərçənginin papillomavirus səbəb ola biləcəyini bilirik və indi peyvəndimiz var. HeLa sayəsində edilən kəşflər haqqında çoxlu elmi məqalələr dərc olunub və bəlkə də belə yazıların sayı bildiyimizdən qat-qat çoxdur. HeLa hüceyrələri o qədər canlıdır ki, istənilən səthdə hərəkət edə bilirlər: laborantın əlində, toz zərrəsi üzərində, alaq otları kimi digər hüceyrələri tutub məğlub edir. Patentlər, kəşflər, xəstəliklər üzərində qələbələr Henrietta Lacks tərəfindən mümkün oldu.

Xüsusiyyətlər

HeLa hüceyrələri "ölməz" adlanır, onlar sonsuz sayda bölünə bilirlər. adi hüceyrələr, Hayflick limitinə malikdir. Bunun səbəbi, bir çox növdə olduğu kimi xərçəng şişləri, HeLa hüceyrələri xromosomların DNT uclarında telomerlər əmələ gətirən telomeraz fermentini istehsal edir. HeLa hüceyrələrinin hazırkı populyasiyası Henrietta Lacks-dən götürülmüş toxuma nümunələrindən miras alınır. Bu hüceyrələr hətta digər xərçəng hüceyrələri ilə müqayisədə qeyri-adi sürətlə çoxalırlar. Bəzən bu hüceyrələr digər hüceyrələrin mədəniyyətlərini yoluxdurur.

HeLa hüceyrələri əvvəldən papilloma virusu ilə yoluxmuşdu, bu, çox vaxt Henriettanın öldüyü xərçəng hüceyrələrində baş verir. HeLa hüceyrələri anormal karyotipə malikdir, müxtəlif HeLa sublineages 46 xromosom ehtiva edən normal insan karyotipindən fərqli olaraq 49 - 78 xromosoma malikdir.

HeLa hüceyrələri böyüməyə uyğunlaşmaq üçün illər ərzində inkişaf etmişdir in vitro, və onların ayrılması səbəbindən bir neçə budaq meydana gəldi. Hal-hazırda, bir neçə HeLa hüceyrə xətti var, onların hamısı ortaq bir əcdaddan törəmişdir, bu hüceyrə xətləri hüceyrələr arasında siqnal ötürülməsi mexanizmlərini öyrənmək və digər tətbiqlər üçün xərçəng hüceyrələrinin bir modeli kimi istifadə olunur.

Bu hüceyrələr gözlənilmədən böyük elm sahəsinə daxil oldular. Onlar Henrietta Lacks adlı qadından götürülüb və o, qısa müddət sonra dünyasını dəyişib. Lakin onu öldürən şişin hüceyrə kulturası elm adamları üçün əvəzolunmaz bir vasitədir.

İnsan hüceyrələrinin laboratoriyada yetişdirilmiş kulturaları tez-tez biotibbi tədqiqatlarda və yeni müalicə üsullarının hazırlanmasında istifadə olunur. Çox sayda hüceyrə xətti arasında ən məşhurlarından biri HeLa-dır. Bu hüceyrələr insan bədənini təqlid edir in vitro("in vitro"), "əbədi" - onlar qeyri-müəyyən müddətə bölünə bilər, onlardan istifadə edilən tədqiqatların nəticələri müxtəlif laboratoriyalarda etibarlı şəkildə təkrarlanır. Onların səthində onlar sadə qeyri-üzvidən zülallara və nuklein turşularına qədər müxtəlif maddələrin təsirini öyrənmək üçün istifadə etməyə imkan verən kifayət qədər çox yönlü reseptor dəstini daşıyırlar; onlar becərmədə iddiasızdırlar və dondurulmağa və saxlanmağa yaxşı dözürlər.

Henrietta yoxdur

Henrietta Lacks gözəl qaradərili Amerika qadını idi. O, əri və beş uşağı ilə Cənubi Virciniyadakı kiçik Turner şəhərində yaşayırdı. 1 fevral 1951-ci ildə Henrietta Johns Hopkins Xəstəxanasına getdi - o, vaxtaşırı alt paltarında tapdığı qəribə axıntıdan narahat idi. Tibbi diaqnoz dəhşətli və amansız idi - uşaqlıq boynu xərçəngi. Səkkiz ay sonra, əməliyyat və radioterapiyaya baxmayaraq, o öldü. Onun 31 yaşı var idi.

Henrietta Hopkinsdə olarkən iştirak edən həkim biopsiya edilmiş şiş hüceyrələrini analiz üçün Hopkinsdəki toxuma hüceyrəsi tədqiqat laboratoriyasının rəhbəri Corc Qaya göndərdi. O dövrdə hüceyrələrin bədəndən kənarda yetişdirilməsi yalnız formalaşma mərhələsində idi və əsas problem hüceyrələrin qaçılmaz ölümü idi - müəyyən sayda bölünmədən sonra bütün hüceyrə xətti öldü.

Onun hüceyrələri niyə bu qədər vacibdir?

Henrietta Laksın ölümündən bəri onun şiş hüceyrələrindən davamlı olaraq müxtəlif xəstəliklərin, o cümlədən xərçəng və QİÇS-in inkişafının molekulyar qanunauyğunluqlarını öyrənmək, radiasiya və zəhərli maddələrin təsirlərini öyrənmək, genetik xəritələri çəkmək və çoxlu sayda digər elmi vəzifələr. Biotibb dünyasında HeLa hüceyrələri laboratoriya siçovulları və petri qabları kimi məşhurlaşıb. 1960-cı ilin dekabrında HeLa hüceyrələri sovet peykində ilk dəfə kosmosa uçdu. Bu gün də sovet genetiklərinin kosmosda apardıqları təcrübələrin miqyası diqqəti çəkir. Nəticələr göstərdi ki, HeLa təkcə yer şəraitində deyil, həm də çəkisizlikdə özünü yaxşı hiss edir.

O vaxtdan bəri, HeLa klonlaşdırma (məşhur Dolly qoyununun HeLa-da klonlanmasından əvvəl ilkin nüvə ötürülməsi təcrübələri), süni mayalanma üsullarının sınaqdan keçirilməsi və minlərlə digər tədqiqatlar üçün (bəziləri cədvəldə verilmişdir) istifadə edilmişdir. .

Elmdən kənarda...

Henrietta Lacks-in kimliyi uzun müddət reklam olunmadı. Doktor Gey üçün, əlbəttə ki, HeLa hüceyrələrinin mənşəyi sirr deyildi, lakin o, bu məsələdə məxfiliyin prioritet olduğuna inanırdı və uzun illər Lacks ailəsi Henrietta hüceyrələrinin bütün dünyada məşhurlaşdığını bilmirdi. Bu sirr yalnız 1970-ci ildə doktor Geyin ölümündən sonra açılıb.

Yeri gəlmişkən, amerikalıları hələ də Henriettanın ailəsinin donorun razılığı olmadan HeLa hüceyrələrindən istifadəyə görə təzminat almaması daha çox narahat edir. Bu günə qədər ailə çox yaxşı firavanlıq içində yaşayır və maddi yardım çox faydalı olardı. Ancaq bütün sorğular boş divara çevrilir - uzun müddətdir respondent yoxdur və Tibb Akademiyası və digər elmi strukturlar bu mövzunu müzakirə etmək istəmirlər.

11 mart 2013-cü ildə HeLa hüceyrə xəttinin tam genom ardıcıllığının nəticələrini təqdim edən yeni nəşr yanğına yanacaq əlavə etdi. Yenə eksperiment Henrietta nəslinin razılığı olmadan həyata keçirilib və qısa etik müzakirələrdən sonra genomik məlumatlara tam giriş peşəkarlar üçün məhdudlaşdırılıb. Bununla belə, HeLa-nın tam genom ardıcıllığı gələcək iş üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir və hüceyrə xəttinin gələcək genomik layihələrdə istifadəsinə imkan verir.

Əsl ölümsüzlük?

Henriettanın ölümünə səbəb olan bədxassəli şiş onun hüceyrələrini potensial olaraq ölümsüz etdi. Bu qadın ölümsüzlük istəyirdi? Və o bunu aldı? Fikir versəniz, fantastik bir hiss yaranır - canlı insanın süni şəkildə çoxaldılmış bir hissəsi milyonlarla sınaqdan keçir, bütün dərmanları heyvanlar üzərində sınaqdan keçirməzdən əvvəl "dadır", bütün dünyada molekulyar bioloqlar tərəfindən ən təməllərə qədər cırılır. ...

Təbii ki, bunların heç birinin “həyatdan sonrakı həyat”la heç bir əlaqəsi yoxdur. Doymaq bilməyən elm adamları tərəfindən daim əzab çəkən HeLa hüceyrələrində bədbəxt bir gənc qadının ruhunun ən azı bir hissəsinin olduğuna inanmaq axmaqlıqdır. Üstəlik, bu hüceyrələr yalnız qismən insan hesab edilə bilər. Hər bir HeLa hüceyrəsinin nüvəsi bədxassəli şişlər zamanı baş vermiş transformasiyaya görə 76-82 xromosom ehtiva edir (normal insan hüceyrələrində 46 xromosom var) və bu poliploidiya vaxtaşırı HeLa hüceyrələrinin insan fiziologiyası modeli kimi uyğunluğu ilə bağlı mübahisələrə səbəb olur. Hətta bu hüceyrələrin insanlara yaxın, adlı ayrı bir növə ayrılması təklif edilmişdir Helacyton gartleri, bu hüceyrələri tədqiq edən Stenli Qartlerin şərəfinə, lakin bu gün bu, ciddi müzakirə edilmir.

Bununla belə, tədqiqatçılar həmişə yadda saxlanmalı olan məhdudiyyətləri nəzərə alırlar. Birincisi, HeLa, bütün dəyişikliklərə baxmayaraq, hələ də insan hüceyrələri olaraq qalır: onların bütün genləri və bioloji molekulları insan genlərinə uyğundur və molekulyar qarşılıqlı təsirlər əksər hallarda sağlam hüceyrələrin biokimyəvi yolları ilə eynidir. İkincisi, poliploidiya bu xətti genomik tədqiqatlar üçün daha əlverişli edir, çünki bir hüceyrədə genetik materialın miqdarı artır və nəticələr daha aydın və daha ziddiyyətlidir. Üçüncüsü, hüceyrə xətlərinin dünya üzrə geniş yayılması həmkarların təcrübələrini asanlıqla təkrarlamağa və dərc edilmiş məlumatlardan öz tədqiqatları üçün əsas kimi istifadə etməyə imkan verir. HeLa modeli ilə bağlı əsas faktları müəyyən etdikdən sonra (və hər kəs bunun ən azı əlverişli, lakin yalnız orqanizmin bir modeli olduğunu xatırlayır) alimlər onları daha adekvat model sistemlərində təkrarlamağa çalışırlar. Gördüyünüz kimi, HeLa və buna bənzər hüceyrələr bu gün bütün elmin təməlini təşkil edir. Və etik və əxlaqi mübahisələrə baxmayaraq, bu gün mən bu qadının xatirəsini ehtiramla yad etmək istəyirəm, çünki onun tibbə qeyri-ixtiyari töhfəsi əvəzolunmazdır: ondan sonra qalan hüceyrələr hər hansı həkimin edə biləcəyindən daha çox insanı xilas edir və xilas etməyə davam edir.

Məqalənin hazırlanmasında köməyə görə biomolecula.ru portalına təşəkkür edirik.

Hər bir insan özünəməxsus şəkildə unikaldır, ancaq bizdən yalnız bir neçəsi var qeyri-adi qabiliyyətlər bu dünyanı dəyişə bilər. Məqaləmizdə onu başqalarından fərqləndirən şeylər sayəsində milyonlarla insanın həyatını xilas edən heyrətamiz Henrietta Lacks haqqında məlumat verəcəyik.

1950-ci illərdə Baltimordakı Con Hopkins Xəstəxanası haqlı olaraq ölkənin ən yaxşı tibb müəssisələrindən biri hesab olunurdu. Bundan əlavə, o zamanlar bir neçə xəstəxanadan biri idi tibbi yardım Afrikalı Amerikalılara müraciət etməyə icazə verildi. Henrietta Lacks onlardan biri idi, ona görə də 1951-ci ilin fevralında qarnının aşağı hissəsində ağrılar hiss etməyə başlayanda oraya üz tutdu.

O, həkim-ginekoloq Hovard Consa qeyri-adi qanaxma barədə danışıb və ağrıdan şikayətlənib. Müayinədən sonra həkim bir şiş aşkar etdi və dərhal toxuma nümunəsini doktor Corc Geyin laboratoriyasına göndərdi. Analizlərin nəticələri şişin bədxassəli olduğunu təsdiqləyib. Müalicə olaraq, xəstəyə radium ilə şüalanma təyin edildi, lakin o günlərdən bəri müalicə xərçəngçox məhdud idi, Henrietta 7 aydan sonra öldü.

Doktor Corc Qay Henriettanın toxuma nümunəsini xüsusi diqqətlə araşdırdı. Təqdim olunan hüceyrələrin davamlılığı və çoxalma sürəti onu çox heyran etdi. Bir qayda olaraq, laboratoriyaya çatdırılan nümunələr bir neçə saat ərzində ölür və Laks hüceyrələri nəinki yaşayır, həm də bölünməyə davam edirdi. Bu, şişin sürətli və aqressiv böyüməsini izah etdi - radiasiyanın onları öldürə biləcəyindən daha sürətli böyüdü.

Doktor Gey dərhal hüceyrə nümunələrini Amerikanın bir neçə qabaqcıl tədqiqat mərkəzinə göndərdi. Henriettanın hüceyrələrindən poliomielit peyvəndinin hazırlanmasında istifadə edən Conas Salk bu mərkəzlərdən birində işləyirdi - gələcəkdə o, milyonlarla insanı dözülməz işgəncədən və müəyyən ölümdən xilas etdi.

Kəşf edən həkim unikal əmlak hüceyrələr onları "HeLa" (HeLa) adlandırdılar - Henrietta Laksın adının və soyadının ilk iki hərfindən sonra. Beləliklə, o, tibbdə güclü bir sıçrayışa səbəb olan bir qadını əbədiləşdirdi.

Alimlər hüceyrələrin genotipini öyrənərək belə nəticəyə gəliblər ki, Henrietta xəstəliyinin səbəbi papillomavirus genlərinin DNT-yə daxil olması ilə bağlı mutasiya olub. AYRICA aqressiv davranışşişlər, bu mutasiya hüceyrələrdə xromosomların sayının artmasına və onların xromosomları sabitləşdirən və onları sonrakı mutasiyalardan qoruyan bir ferment olan telomeraza istehsal etmək qabiliyyətinə kömək etdi. Henrietta ilə baş verənlər tamamilə təsadüf idi, uşaqlarının DNT-sində belə mutasiyalar tapılmadı.

Bir neçə il sonra Lacks ailəsi Henriettanın həyatların xilas edilməsinə verdiyi töhfənin ictimaiyyət tərəfindən tanınmasını tələb etdi, çünki tibbdə tərəqqiyə xidmət edən bioloji materiallar (qan və hüceyrələr) xəstənin və ya yaxınlarının razılığı olmadan tədqiqatlarda istifadə edilmişdir. Keçən əsrin ortalarında ictimaiyyət afroamerikalıya bu cür fəxri adların qoyulmasına icazə verməzdi, HeLa hüceyrələrinin tapılması xəbəri hər kəsin ağzında idi, amma jurnalistlərə saxta ad - Helen Leyn verildi.

2010-cu ildə müstəqil elm yazıçısı Rebekka Skloot Henrietta Əskiklərinin Ölümsüz Həyatını nəşr etdi və 2017-ci ildə HBO Oprah Winfrey ilə eyni adlı filmi təqdim etdi. Onların sayəsində dünya ölməz hüceyrələrini təbabətə bağışlayan sadə bir qadın haqqında məlumat aldı. Təxminən 74 min HeLa hüceyrələrinin tədqiqinə həsr olunub elmi məqalələr hansı elm adamları belə bir fenomenin təbiətini izah etməyə çalışdılar. Henriettanın hüceyrələrindən poliomielit peyvəndini icad etməklə yanaşı, xərçəng, QİÇS və bir sıra digər xəstəlikləri öyrənmək, həmçinin radiasiya və zəhərli maddələrin insan orqanizminə təsirini öyrənmək üçün istifadə edilmişdir.