Cosa sono le cellule HeLa e perché sono importanti

Le cellule HeLa sono la prima linea cellulare umana immortale. La linea cellulare è cresciuta da un campione di cellule di cancro cervicale prelevato da una donna afroamericana di nome Henrietta Lacks l’8 febbraio 1951. L’assistente di laboratorio responsabile dei campioni denominati colture sulla base delle prime due lettere del nome e del cognome di un paziente, così la cultura è stata soprannominata HeLa. Nel 1953, Theodore Puck e Philip Marcus clonarono HeLa (le prime cellule umane ad essere clonate) e donarono gratuitamente campioni ad altri ricercatori. L’uso iniziale della linea cellulare era nella ricerca sul cancro, ma le cellule HeLa hanno portato a numerose scoperte mediche e quasi 11,000 brevetti.

Cosa significa essere immortali

Normalmente, le colture cellulari umane muoiono entro pochi giorni dopo un determinato numero di divisioni cellulari tramite un processo chiamato senescenza. Ciò rappresenta un problema per i ricercatori perché gli esperimenti che utilizzano cellule normali non possono essere ripetuti su cellule identiche (cloni), né le stesse cellule possono essere utilizzate per studi prolungati. Il biologo cellulare George Otto Gey ha preso una cellula dal campione di Henrietta Lack, ha permesso a quella cellula di dividersi e ha scoperto che la coltura sopravviveva indefinitamente se riceveva sostanze nutritive e un ambiente adatto. Le cellule originali hanno continuato a mutare. Ora, ci sono molti ceppi di HeLa, tutti derivati ​​dalla stessa singola cellula.

I ricercatori ritengono che il motivo per cui le cellule HeLa non subiscono la morte programmata è perché mantengono una versione dell’enzima telomerasi che impedisce il graduale accorciamento dei telomeri dei cromosomi. L’accorciamento dei telomeri è implicato nell’invecchiamento e nella morte.

Risultati notevoli utilizzando le cellule HeLa

Le cellule HeLa sono state utilizzate per testare gli effetti di radiazioni, cosmetici, tossine e altre sostanze chimiche sulle cellule umane. Sono stati determinanti nella mappatura genica e nello studio delle malattie umane, in particolare il cancro. Tuttavia, l’applicazione più significativa delle cellule HeLa potrebbe essere stata nello sviluppo del primo vaccino antipolio. Le cellule HeLa sono state utilizzate per mantenere una coltura del virus della poliomielite nelle cellule umane. Nel 1952, Jonas Salk testò il suo vaccino contro la poliomielite su queste cellule e le usò per produrlo in serie.

Svantaggi dell’utilizzo delle cellule HeLa

Sebbene la linea cellulare HeLa abbia portato a sorprendenti scoperte scientifiche, anche le cellule possono causare problemi. Il problema più significativo con le cellule HeLa è quanto aggressivamente possono contaminare altre colture cellulari in un laboratorio. Gli scienziati non testano regolarmente la purezza delle loro linee cellulari, quindi HeLa aveva contaminato molte linee in vitro (stimato dal 10 al 20 percento) prima che il problema fosse identificato. Gran parte della ricerca condotta su linee cellulari contaminate è stata eliminata. Alcuni scienziati rifiutano di consentire HeLa nei loro laboratori per controllare il rischio.

Un altro problema con HeLa è che non ha un normale cariotipo umano (il numero e l’aspetto dei cromosomi in una cellula). Henrietta Lacks (e altri esseri umani) hanno 46 cromosomi (diploidi o un insieme di 23 coppie), mentre il genoma HeLa è costituito da 76-80 cromosomi (ipertriploidi, inclusi 22-25 cromosomi anormali). I cromosomi in più provenivano dall’infezione del virus del papilloma umano che ha portato al cancro. Sebbene le cellule HeLa assomiglino alle normali cellule umane in molti modi, non sono né normali né interamente umane. Pertanto, ci sono limitazioni al loro utilizzo.

Questioni di consenso e privacy

La nascita del nuovo campo della biotecnologia ha introdotto considerazioni etiche. Alcune leggi e politiche moderne derivano da problemi in corso che circondano le cellule HeLa.

Come era normale all’epoca, Henrietta Lacks non fu informata che le sue cellule tumorali sarebbero state utilizzate per la ricerca. Anni dopo che la linea HeLa era diventata popolare, gli scienziati hanno prelevato campioni da altri membri della famiglia Lacks, ma non hanno spiegato il motivo dei test. Negli anni ‘1970, la famiglia Lacks fu contattata mentre gli scienziati cercavano di capire il motivo della natura aggressiva delle cellule. Finalmente sapevano di HeLa. Eppure, nel 2013, scienziati tedeschi hanno mappato l’intero genoma HeLa e lo hanno reso pubblico, senza consultare la famiglia Lacks.

Informare un paziente o parenti sull’uso di campioni ottenuti tramite procedure mediche non era richiesto nel 1951, né è richiesto oggi. Il caso della Corte Suprema della California del 1990 di Moore v. Regents of the University of California ha stabilito che le cellule di una persona non sono di sua proprietà e possono essere commercializzate.

Tuttavia, la famiglia Lacks ha raggiunto un accordo con il National Institutes of Health (NIH) per quanto riguarda l’accesso al genoma HeLa. I ricercatori che ricevono fondi dall’NIH devono richiedere l’accesso ai dati. Altri ricercatori non sono limitati, quindi i dati sul codice genetico dei Lacks non sono completamente privati.

Mentre i campioni di tessuto umano continuano a essere conservati, i campioni sono ora identificati da un codice anonimo. Scienziati e legislatori continuano a discutere con questioni di sicurezza e privacy, poiché i marcatori genetici possono portare a indizi sull’identità di un donatore involontario.

Riferimenti e letture consigliate

  • Capes-Davis A, Theodosopoulos G, Atkin I, Drexler HG, Kohara A, MacLeod RA, Masters JR, Nakamura Y, Reid YA, Reddel RR, Freshney RI (2010). “Controlla le tue colture! Un elenco di linee cellulari contaminate o identificate erroneamente”. Int. J. Cancer. 127 (1): 1-8.
  • Maestri, John R. (2002). “Le cellule HeLa 50 anni dopo: il buono, il brutto e il cattivo”. Nature Reviews Cancer. 2 (4): 315-319.
  • Scherer, William F .; Syverton, Jerome T .; Gey, George O. (1953). “Studi sulla propagazione in vitro dei virus della poliomielite”. J Exp Med (pubblicato il 1 maggio 1953). 97 (5): 695–710.
  • Skloot, Rebecca (2010). Manca la vita immortale di Henrietta. New York: Crown / Random House.
  • Turner, Timothy (2012). “Sviluppo del vaccino contro la poliomielite: una prospettiva storica del ruolo dell’Università di Tuskegee nella produzione e distribuzione di massa delle cellule HeLa”. Journal of Health Care for the Poor and Underserved. 23 (4a): 5-10.