Genom najsłynniejszej linii komórkowej „HeLa” zsekwencjonowany

Badania doprowadziły do pierwszej kompletnej sekwencji genomu HeLa. Demonstrując w jaki sposób linie HeLa mogą być porównywane z normalnymi ludzkimi komórkami - twierdzą Jonathan Landry i Paul Pyl z EMBL.

Badania naszego zespołu podkreśla znaczenie analiz nieprawidłowych cech komórek HeLa w celu udoskonalenia ich wykorzystywania jako modelu do badań ludzkiej biologii "- dodaje dr Steinmetz.

Nazwa tej najpopularniejszej linii komórkowej pochodzi od imienia i nazwiska pacjentki Henrietty Lacks, od której to pobrano komórki śmiertelnego raka szyjki macicy.

Hodowla komórek HeLa, założona po śmierci pacjentki w 1951 r. była pierwszą laboratoryjną hodowlą ludzkich komórek. Komórki tej linii zostały wykorzystane w ponad 60,000 badań, z których kilka zostało uhonorowanych nagrodą Nobla. Przyczyniły się do powstania wielu artykułów naukowych oraz osiągnięć w wielu dziedzinach nauki m.in. w leczeniu raka, HIV/AIDS czy wynalezienia szczepionki na polio w latach 50 XX wieku.

W celu bliższego poznania zmian genomowych w komórkach nowotworowych HeLa zespół badaczy pod kierownictwem dr Steinmetz’a porównał genom linii komórkowej Kyoto- popularnej wersji raka płuc z genomem normalnych komórek ludzkich, a następnie z komórkami HeLa. Zespół dr Steinmetz’a potwierdził, że komórki HeLa zawierają dodatkowe kopie większości chromosomów (nawet do pięciu kopii). Wiele genów jest powielonych (czasem nawet występuje pięć lub sześć kopii). Dodatkowo duże fragmenty chromosomu 11 oraz kilku innych chromosomów został „przetasowane jak karty w talii”, co drastycznie zmienia układ genowy linii HeLa.

Genetyk twierdzi, że bez zsekwencjonowania genomu zdrowych komórek Henriety Lacks oraz komórek oryginalnie pobranych z raka trudno jest prześledzić pochodzenie zmian w obecnych liniach HeLa. Naukowiec dodatkowo podkreśla, że linie komórkowe z innych nowotworów maja masowe rearanżacje na chromosomie 11, w związku z czym zmiany w komórkach HeLa mogą mieć powiązanie z osobniczymi zmianami w guzie pacjentki.

Przyszłość linii komórkowej HeLa

Komórki linii HeLa klonowane były przez 60 lata w laboratoriach na całym świecie, w związku z czym mogły pojawiać się kumulacje aberracji chromosomowych, nie obecne w DNA „pierwotnego” guza. Co więcej nie wszystkie komórki HeLa są identyczne i dr Steinmetz twierdzi, że bardzo ciekawym byłoby prześledzenie i opisanie ewolucji komórek tej linii. Ponadto zespół dr Steinmetz’a znalazł około 2000 genów których ekspresja jest wyższa niż w normalnych komórkach, ze względu na ich duplikacje.

Bez względu na pochodzenie zmian genetycznych nasuwa się pytanie jaka jest dalsza przyszłość wykorzystania HeLa jako modelu w badaniach nad ludzkim genomem.- dr Steinmetz.

W ostatnich latach pojawiły się sekwencje genowe wielu innych komórek nowotworu jajnika, w związku z czym możliwe byłoby porównanie w jaki sposób one sprawdziłyby się jako model badawczy- dr Mathew Garnett (Trust Sanger Institute przy Cambridge, UK).

Dr Steinmetz uważa jednak również, że bardziej odpowiednim modelem do dalszych badań byłyby komórki macierzyste skóry, których genom nie jest tak zmieniony jak w przypadku HeLa.

Steinmetz podkreśla jednak, że ze względu na tysiące prac opartych na komórkach HeLa obecnie ze znanym już genomem laboratoria nadal będą kontynuowały badania na tym modelu nawet jeśli nie jest on idealny.

„Komórki HeLa, nie wyjdą z mody przez najbliższe 10 lat, a nikt nie jest w stanie przewidzieć co będzie się działo za 20 lat” - dodaje dr Steinmetz