HeLa hücreleri ilk ölümsüz insan hücre dizisidir. Hücre dizisi, 8 Şubat 1951’de Henrietta Lacks adlı Afrikalı-Amerikalı bir kadından alınan rahim ağzı kanseri hücreleri örneğinden çoğaltılmıştır. Bir hastanın adının ve soyadının ilk iki harfine dayanan kültür adı, verilen örneklerden sorumlu laboratuvar asistanından dolayı bu kültürün adı böylece HeLa olarak adlandırıldı. 1953’te Theodore Puck ve Philip Marcus, HeLa hücrelerini (klonlanacak ilk insan hücreleri) klonladı ve örnekleri diğer araştırmacılara özgürce bağışlamıştır. Hücre hattının ilk kullanımı kanser araştırmalarında yapılmıştır, ancak HeLa hücreleri çok sayıda tıbbi atılıma ve yaklaşık 11.000 patente alınmasına neden olmuştur.
HeLa Hücrelerinden Elde Edilen Önemli Çıkarımlar
Hela hücreler bilgisi veya izni olmadan 1951’de Henrietta Lack’ten elde edilen serviks kanseri örneğinden geldi. HeLa hücreleri birçok önemli bilimsel keşfe sebep olmuştur, ancak onlarla çalışmanın dezavantajları vardır. HeLa hücreleri, insan hücreleriyle çalışmanın etik kaygılarının incelenmesine yol açmıştır.
Hücrenin Ölümsüz Olması Ne Demektir?
[hela1]Normalde, insan hücre kültürleri, belirli sayıda hücre bölünmesinden sonraki birkaç gün içinde yaşlanma denilen bir süreçle ölür. Bu, araştırmacılar için bir sorun teşkil etmektedir, çünkü normal hücreleri kullanan deneyler aynı hücreler (klonlar) üzerinde tekrarlanamaz ve aynı hücreler genişletilmiş çalışma için kullanılamaz. Hücre biyoloğu olan George Otto Gey, Henrietta Lack’ isimli kişiden bir hücre almış ve bu hücrenin bölünmesine izin vermiştir. Besin ve uygun bir ortam verildiğinde kültürün süresiz olarak hayatta kaldığını bulmuştur. Daha sonra orijinal hücreler mutasyona uğramaya devam etmiştir. Günümüzde hepsi aynı tek hücreden türetilen birçok HeLa suşu vardır.
Araştırmacılar, HeLa hücrelerinin programlı ölümden mustarip olmama nedeninin , kromozomların telomerlerinin kademeli olarak kısalmasını önleyen bir enzim telomeraz versiyonunu muhafaza etmeleri gerektiğine inanmaktadır . Telomer kısalması yaşlanma ve ölümle ilişkilidir.
Hela Hücrelerinin Üç Temel Özelliği
Araştırmacıların kültür yapmaya ve yetiştirmeye çalıştıkları diğer insan hücrelerine kıyasla, HeLa hücreleri aşağıdaki benzersiz özelliklere sahiptir:
Kanserli: Kanserli dokudan elde edilen HeLa hücreleri de kanserli hücrelerdir ve bu nedenle normal insan hücrelerine kıyasla farklı genetik özelliklere sahiptir. Hücre üzerinde yapılan genetik çalışmaları takiben, diğer birçok tümör hücresi gibi, HeLa hücresinin de genomunda birçok hata içerdiği gözlenmiştir. 46 kromozomlu normal hücre ile karşılaştırıldığında, hücrenin kromozom kopyalarının (HeLa) 76 ile 80 arasında kromozom içerdiği ve bunların çok sayıda mutasyon geçirdiği gösterilmiştir.
Son çalışmalara göre, HeLa hücrelerinin HPV virüsünün DNA’sını (Human Papillomavirüs) içerdiği gösterilmiştir. HPV, DNA’sını konakçının hücrelerine sokarak hareket eden serviks kanserinin önemli bir nedenidir. Elde edilen DNA, p53’ün mutasyon onarımını ve tümör supresyonunu önleyen bir protein (p53 bağlayıcı protein) üretir. HeLa hücrelerinde, bunun microRNA ekspresyonundaki değişikliklere ve nihayetinde kültürdeki hücrelerin prolifik büyümesine katkıda bulunduğu gösterilmiştir.
Yüksek büyüme oranı: Normal hücrelere kıyasla, HeLa hücrelerinin, kanserli durumları göz önünde bulundurularak bile alışılmadık derecede hızlı büyüdüğü gösterilmiştir. Buna ek olarak, hızlı büyümelerine ek olarak (24 saatlik bir sürede iki katına çıkarak) onları büyük ölçekli araştırma çalışmaları için ideal kılan, büyümesi kolay olduklarını kanıtlamışlardır. Hızla çoğalma kabiliyetleri nedeniyle, HeLa hücreleri ayrıca kültürdeki diğer hücre hatlarını kolayca kirletebilir ve aşabilir.
HeLa hücrelerinin olağandışı hızlı büyümesi, Lacks’in sifiliz ve HPV’ye sahip olması gerçeğine bağlanmıştır. HPV genomunun yanı sıra sifiliz varlığı, bu gibi durumlarda bağışıklık sistemini baskılar ve böylece hücrelerin çoğalmasına izin verir.
Ölümsüzlük: “Ölümsüz hücreler” olarak, HeLa hücreleri art arda bölünerek araştırmacıların bunları son 6 yıldır geliştirmelerine izin verilmiştir. Hücrelerin bu yönü, her bir bölümde telomerlerin yeniden oluşturulmasına izin veren aşırı aktif telomeraz ekspresyonuna bağlanmıştır. Sonuç olarak, bu, hücre bölünmesinin çok uzun süre devam etmesine izin veren hücresel yaşlanmayı önlemiştir.
HeLa Hücreleri Kullanarak Elde Edilen Önemli Başarılar
HeLa hücreleri, kozmetik, radyasyon, toksinler ve diğer kimyasalların insan hücreleri üzerindeki etkilerini test etmek için kullanılmıştır. Gen haritalamasında ve özellikle kanser olmak üzere insan hastalıklarının incelenmesinde etkili olmuştur. Bununla birlikte, HeLa hücrelerinin en önemli uygulaması ilk çocuk felci aşısının geliştirilmesinde olmuştur. HeLa hücreleri, insan hücrelerinde bir çocuk felci virüsü kültürünü korumak için kullanılmıştır. 1952’de Jonas Salk çocuk felci aşısını bu hücreler üzerinde test etmiştir ve bunları kitlesel olarak üretmek için kullanılmıştır.
HeLa Hücreleri Kullanmanın Dezavantajları
HeLa hücre çizgisi inanılmaz bilimsel atılımlara yol açarken, aynı zamanda hücreler de sorunlara neden olabilir. HeLa hücreleriyle ilgili en önemli sorun, bir laboratuvardaki diğer hücre kültürlerini ne kadar agresif bir şekilde kirletebilecekleridir. Bilim adamları, hücre hatlarının saflığını rutin olarak test etmemektedirler, bu nedenle HeLa, problem tanımlanmadan önce birçok in vitro çizgiyi (tahmini yüzde 10 ila 20) kirletmektedir. Bu yüzden kontamine hücre hatları üzerinde yapılan araştırmaların çoğunun dikkate alınmaması gerekmektedir. Ve bazı bilim adamları riski kontrol etmek için laboratuvarlarında HeLa’ya izin vermeyi reddetmektedirler.
HeLa ile ilgili bir başka sorunda, normal bir insan karyotipine (bir hücredeki kromozomların sayısı ve görünümü) sahip olmamasıdır. Henrietta Eksikleri (ve diğer kişiler) 46 kromozoma (diploid veya 23 çift set) sahipken, HeLa genomu 76 ila 80 kromozomdan oluşmaktadır (22 ila 25 anormal kromozom dahil hipertriploid). Sahip oldukları bu ekstra kromozomlar, kansere yol açan insan papilloma virüsü enfeksiyonundan kaynaklanmaktadır. HeLa hücreleri normal insan hücrelerine birçok yönden benzese de, ne normal ne de tamamen insan hücreleri ile birebirdirler. Bu nedenle, kullanımlarında sınırlamalar vardır.
Onay ve Gizlilik Konuları
Yeni biyo teknoloji alanının doğuşu, etik düşünceleri gündeme getirmektedir. Bazı modern yasalar ve politikalar HeLa hücrelerini çevreleyen sorunlardan kaynaklanmaktadır. O zamanki bu norm gibi, Henrietta Lacks kanser hücrelerinin araştırma için kullanılacağı konusunda bilgilendirilmemiştir. HeLa araştırma hattının popüler hale gelmesinden yıllar sonra, bilim adamları Lacks ailesinin diğer üyelerinden örnekler almış, ancak testlerin nedenini açıklamamışlardır. 1970’lerde, bilim adamları hücrelerin agresif doğasının nedenini anlamaya çalıştıkça Lacks ailesi ile temasa geçilmiş, sonunda HeLa’yı bilmektedirler. Yine de, 2013’te Alman bilim adamları, HeLa genomunun tamamını haritalamış ve Lacks ailesine danışmadan herkese açık hale getirmişlerdir.
Tıbbi prosedürlerle elde edilen örneklerin kullanımı hakkında bir hastayı veya akrabalarını bilgilendirmek 1951’de gerekli değildi ve bugün de gerekli değildir. Bu nedeni de 1990 Kaliforniya Yüksek Mahkemesi Moore v. Kaliforniya Üniversitesi vekilleri, bir kişinin hücrelerinin kendi mülkiyeti olmadığına ve ticarileştirilebileceğine iddia etmektedirler.
Yine de, Lacks ailesi, Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) ile HeLa genomuna erişim konusunda bir anlaşmaya varmış, bu yüzden NIH’den fon alan araştırmacıların verilere erişim için başvurmaları gerekmektedir. Diğer araştırmacılar kısıtlanmamıştır, bu nedenle Lacks’in genetik koduyla ilgili veriler tamamen özel değildir. İnsan doku örnekleri stoklanmaya devam ederken, örnekler artık anonim bir kodla tanımlanmaktadır. Bilim adamları ve yasa koyucular, güvenlik ve mahremiyetle ilgili sorularla uğraşmaya devam etmektedirler, çünkü genetik belirteçler istemsiz bir bağışçının kimliği hakkında ipuçlarına ortaya çıkarabilir.
Kaynakça:
immunology.org
tebu-bio.com
microscopemaster.com
hopkinsmedicine.org
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu