Informatie

Waarom zijn HeLa-tumoren paars?


Ik herinner me dat ik hoorde dat de tumor waar HeLa-cellen vandaan kwamen paars en geleiachtig was, en ik heb foto's gezien van onderzoeken met ratten en HeLa-tumoren, en hun tumoren lijken ook paars te zijn. Dus wat maakt deze tumoren paars?


HeLa-cellen zelf zijn niet gepigmenteerd en lijken meestal doorschijnend/grijs onder lichtmicroscopie. Het groeimedium kan echter gekleurd zijn en een veel voorkomende kleur is magenta.

De tumoren zelf zullen paars lijken, zoals de meeste tumoren, vanwege de gebroken vascularisatie. Tumoren scheiden gewoonlijk groeifactoren uit die leiden tot angiogenese, maar de resulterende vaatnetwerken zijn ingewikkeld en niet goed georganiseerd, vaak vol met anastomosen. De resulterende slechte vascularisatie leidt tot aanzienlijke hypoxie, wat resulteert in een blauwachtige verkleuring van het bloed.


De wetenschap achter de onsterfelijke cellen van Henrietta Lacks

Henrietta Lacks gaf onbewust een groot geschenk aan de wetenschap.

Tegen de tijd dat Henrietta Lacks in 1951 op 31-jarige leeftijd stierf, had ze al een soort onsterfelijkheid bereikt.

Zonder haar medeweten had haar arts cellen geoogst van een tumor op haar baarmoederhals, waar haar kanker zich verspreidde, en probeerde ze ze buiten haar lichaam in leven te houden. Normaal gesproken overleven menselijke cellen niet lang nadat ze zijn gescheiden van het organisme waartoe ze behoren: ze delen zich niet meer dan ongeveer 50 keer en sterven dan door een proces dat apoptose wordt genoemd. De dokter van Lacks in het Johns Hopkins-ziekenhuis, George Gey, dacht dat hij kanker kon genezen als hij maar een reeks cellen had die zich voor onbepaalde tijd konden voortplanten, maar al zijn culturen faalden, totdat hij Henrietta ontmoette. Haar cellen, later HeLa genoemd, bleven zich delen.

Wat was er speciaal aan deze vrouw, die onlangs in een HBO-film te zien was, Het onsterfelijke leven van Henrietta Lacks?

Het antwoord heeft te maken met bepaalde mutaties in haar cellen veroorzaakt door het humaan papillomavirus dat hen had geïnfecteerd. HPV voegt zijn eigen DNA in dat van de gastheer in, wat resulteert in een genetische hybride. Niet alle HPV-infecties leiden tot kanker, en niet alle kankers hebben het potentieel om een ​​onsterfelijke cellijn te zijn, maar de specifieke mutaties van Lacks hadden minstens twee kenmerken die haar baarmoederhalscellen speciaal maakten.

Ten eerste zijn HeLa-cellen productieve verdelers. Gey was verbaasd over hoe snel zijn culturen in aantal verdubbelden. Zelfs onder kankers waren deze cellen reproductieve supersterren.

Ten tweede hebben ze een enzym genaamd telomerase dat wordt geactiveerd tijdens celdeling. Normaal gesproken is het de geleidelijke uitputting van telomeren - een zich herhalende DNA-streng aan de uiteinden van de chromosomen - die ervoor zorgt dat cellen zich niet voor onbepaalde tijd kunnen delen. Maar actieve telomerase herbouwt telomeren die tijdens de deling zijn gesneden, waardoor onbeperkte proliferatie mogelijk is.

HeLa-cellen zijn niet de enige onsterfelijke cellijn van menselijke cellen, maar ze waren de eerste. Tegenwoordig kunnen nieuwe onsterfelijke cellijnen ofwel bij toeval worden ontdekt, zoals die van Lacks, ofwel worden geproduceerd door middel van genetische manipulatie.

De cellen waren een zegen voor de biomedische wetenschap en speelden een rol bij de ontwikkeling van het poliovaccin en duizenden andere gepatenteerde ontdekkingen. HeLa geeft onderzoekers een manier om herhaalbare experimenten op menselijke cellen uit te voeren zonder rechtstreeks op mensen te testen, hoewel de cellen aantoonbaar helemaal niet meer menselijk zijn.

Genetisch gezien bevatten HeLa-cellen delen van het eigen DNA van Henrietta Lacks, mutaties die zijn geïntroduceerd door de stam of stammen van HPV die haar hebben geïnfecteerd, evenals ontelbare nieuwe mutaties die organisch zijn geïntroduceerd door celdeling nadat de oorspronkelijke cellen uit haar lichaam waren geoogst. Een normale menselijke cel heeft 46 chromosomen - een HeLa-cel heeft meestal tussen de 70 en 90.

Volgens sommige wetenschappers moet de HeLa-cellijn als zijn eigen soort worden beschouwd. Het is een soort eencellig organisme dat zich ongeslachtelijk voortplant door deling en evolueert door mutaties die in de loop van de tijd samengaan. Het is een gedomesticeerde soort, afhankelijk van mensen voor voedsel en onderdak - misschien de koe van het microbiële leven.

Het verhaal van de vrouw die zonder wederzijds goedvinden HeLa aan de wereld schonk, was tientallen jaren na haar dood grotendeels onbekend, ook al droegen de cellen zelf bij aan aanzienlijke vooruitgang in de geneeskunde. Dat is veranderd dankzij Het onsterfelijke leven van Henrietta Lacks, een boek dat de inspanningen beschrijft van auteur Rebecca Skloot om de familie van Lacks te vinden en haar verhaal te vertellen. De HBO-film, met in de hoofdrol Oprah Winfrey, is gebaseerd op dat account.


HeLa-cel

Onze redacteuren zullen beoordelen wat je hebt ingediend en bepalen of het artikel moet worden herzien.

HeLa-cel, een kankercel die behoort tot een stam die continu wordt gekweekt sinds zijn isolatie in 1951 van een patiënt die lijdt aan baarmoederhalskanker. De aanduiding HeLa is afgeleid van de naam van de patiënt, Henrietta Lacks. HeLa-cellen waren de eerste menselijke cellijn die werd opgericht en zijn op grote schaal gebruikt in laboratoriumstudies, vooral bij onderzoek naar virussen, kanker en menselijke genetica.

HeLa-cellen zijn een veelvoorkomende bron van kruisbesmetting van andere cellijnen en een vermoedelijke oorzaak van talrijke gevallen van verkeerde identificatie van de cellijn. Het is ook aangetoond dat het HeLa-celgenoom zeer onstabiel is, met talrijke genomische herschikkingen (bijv. Abnormale aantallen chromosomen) in een fenomeen dat bekend staat als chromothripsis.

Dit artikel is voor het laatst herzien en bijgewerkt door Kara Rogers, Senior Editor.


HEK293 in celbiologie en kankeronderzoek: fenotype, karyotype, tumorigeniciteit en stress-geïnduceerde genoom-fenotype-evolutie

293-cellijn (algemeen bekend als de Human Embryonic Kidney 293-cellen) en zijn derivaten waren de meest gebruikte cellen na HeLa in celbiologiestudies en na CHO in biotechnologie als een vehikel voor de productie van adenovirale vaccins en recombinante eiwitten, voor analyse van de vorming van neuronale synapsen, in elektrofysiologie en neurofarmacologie. Ondanks de historisch productieve exploitatie op lange termijn, worden de oorsprong, het fenotype, het karyotype en de tumorigeniciteit van 293-cellen nog steeds besproken. 293-cellen werden beschouwd als de nierepitheelcellen of zelfs fibroblasten. 293-cellen vertonen echter geen duidelijke weefselspecifieke genexpressiesignatuur en brengen de markers van renale progenitorcellen, neuronale cellen en bijnier tot expressie. Dit bemoeilijkt de inspanningen om het authentieke celtype/weefsel van oorsprong te onthullen. Aan de andere kant geeft het potentieel om de zeer neurotrope virussen, induceerbare synaptogenese, functionaliteit van de endogene neuron-specifieke spanningsafhankelijke kanalen en respons op de diverse agonisten die betrokken zijn bij neuronale signalering, geloofwaardig te zijn om 293-cellen van neuronale afstammingsfenotype te overwegen. Het samengestelde fenotype van 293-cellen kan te wijten zijn aan een heterogeen, onstabiel karyotype. Het gemiddelde aantal chromosomen en de chromosoomafwijkingen verschillen tussen 293-cellen en afgeleiden en tussen 293-cellen van de verschillende celbanken/labs. 293-cellen zijn tumorverwekkend, terwijl acute veranderingen in expressie van de met kanker geassocieerde genen tumorigeniciteit verergeren door chromosoominstabiliteit te bevorderen. Belangrijk is dat de procedure van een stabiele lege vectortransfectie ook van invloed kan zijn op karyotype en fenotype. De besproken kwesties waarschuwen tegen verkeerde interpretaties en valkuilen tijdens de verschillende experimentele manipulaties met 293-cellen.

trefwoorden: Aneuploïdie Chromosoominstabiliteit Genoomtheorie Heterogeniteit Oncogenen Tumorevolutie.


Startpunten

Verbinden en relateren

  • Als u een familielid was van Henrietta Lacks, hoe zou u zich dan voelen wetende dat haar cellen zonder haar toestemming werden gebruikt? Leg uit.
  • Overweegt u uw cellen te doneren ten behoeve van wetenschappelijk onderzoek? Waarom of waarom niet?
  • Als u wist dat medische bedrijven winst zouden maken met het kweken en verkopen van uw cellen, zou u dan financieel gecompenseerd willen worden? In welke mate - hoeveel compensatie en voor hoe lang?

Verbinden en relateren

  • Als u een familielid was van Henrietta Lacks, hoe zou u zich dan voelen wetende dat haar cellen zonder haar toestemming werden gebruikt? Leg uit.
  • Overweegt u uw cellen te doneren ten behoeve van wetenschappelijk onderzoek? Waarom of waarom niet?
  • Als u wist dat medische bedrijven winst zouden maken met het kweken en verkopen van uw cellen, zou u dan financieel gecompenseerd willen worden? In welke mate - hoeveel compensatie en voor hoe lang?

Wetenschap en technologie in verband brengen met maatschappij en milieu

  • Welk belang vertegenwoordigen HeLa-cellen in termen van medisch onderzoek en behandeling van ziekten?
  • Wat zijn enkele van de andere toepassingen die HeLa-cellen hebben gehad bij het bevorderen van medisch onderzoek en innovatie?
  • In hoeverre moeten biomedische onderzoekers ervoor zorgen dat patiënten echt de implicaties begrijpen van onderzoek dat is voltooid met behulp van weefselmonsters die ze doneren? Leg uit.
  • Hoe heeft de zaak van Henrietta Lacks de manier waarop medisch onderzoek tegenwoordig wordt uitgevoerd, beïnvloed/veranderd?

Wetenschap en technologie in verband brengen met maatschappij en milieu

  • Welk belang vertegenwoordigen HeLa-cellen in termen van medisch onderzoek en behandeling van ziekten?
  • Wat zijn enkele van de andere toepassingen die HeLa-cellen hebben gehad bij het bevorderen van medisch onderzoek en innovatie?
  • In hoeverre moeten biomedische onderzoekers ervoor zorgen dat patiënten echt de implicaties begrijpen van onderzoek dat is voltooid met behulp van weefselmonsters die ze doneren? Leg uit.
  • Hoe heeft de zaak van Henrietta Lacks de manier waarop medisch onderzoek tegenwoordig wordt uitgevoerd, beïnvloed/veranderd?

Concepten verkennen

  • Wat is een "cellijn"? Wat was het belang van een stabiele cellijn voor medisch onderzoek?
  • Waarom waren de cellen van Henrietta Lacks uniek?
  • Hoe heeft kennis van HeLa-cellen geholpen bij het ontwikkelen van kankerbehandelingen?
  • Hoe wordt de informatie uit HeLa-cellen tegenwoordig gebruikt in medisch onderzoek?

Concepten verkennen

  • Wat is een "cellijn"? Wat was het belang van een stabiele cellijn voor medisch onderzoek?
  • Waarom waren de cellen van Henrietta Lacks uniek?
  • Hoe heeft kennis van HeLa-cellen geholpen bij het ontwikkelen van kankerbehandelingen?
  • Hoe wordt de informatie uit HeLa-cellen tegenwoordig gebruikt in medisch onderzoek?

Aard van wetenschap/aard van technologie

  • Wat betekent de term "geïnformeerde toestemming"? Wat zijn enkele voorbeelden van hoe geïnformeerde toestemming medische praktijken heeft veranderd?
  • Moeten wetenschappers aan een hoger niveau van ethische normen worden gehouden dan de gemiddelde burger? Waarom waarom niet?
  • Denkt u dat de medische vooruitgang die is geboekt met het gebruik van HeLa-cellen het gebruik van cellen zonder toestemming van de familie rechtvaardigt? Leg uit.
  • Moeten wetenschappers het recht hebben om medisch onderzoek uit te voeren dat een vertrouwelijkheidsclausule kan schenden als het potentieel heeft om betere medische zorg te bieden aan alle burgers? Leg uit.
  • Zou u Henrietta Lacks beschouwen als een belangrijke figuur in de medische geschiedenis? Waarom of waarom niet?

Aard van wetenschap/aard van technologie

  • Wat betekent de term "geïnformeerde toestemming"? Wat zijn enkele voorbeelden van hoe geïnformeerde toestemming medische praktijken heeft veranderd?
  • Moeten wetenschappers aan een hoger niveau van ethische normen worden gehouden dan de gemiddelde burger? Waarom waarom niet?
  • Denkt u dat de medische vooruitgang die is geboekt met het gebruik van HeLa-cellen het gebruik van cellen zonder toestemming van de familie rechtvaardigt? Leg uit.
  • Moeten wetenschappers het recht hebben om medisch onderzoek uit te voeren dat een vertrouwelijkheidsclausule kan schenden als het potentieel heeft om betere medische zorg te bieden aan alle burgers? Leg uit.
  • Zou u Henrietta Lacks beschouwen als een belangrijke figuur in de medische geschiedenis? Waarom of waarom niet?

Mediawijsheid

  • Wist je van Henrietta Lacks voordat je dit artikel las? Zo ja, waar heb je haar leren kennen? Zo niet, waarom denk je dat je nog nooit van haar hebt gehoord? Waarom denk je dat het zo lang duurde voordat dit verhaal boven water kwam en in de populaire media werd gerapporteerd?

Mediawijsheid

  • Wist je van Henrietta Lacks voordat je dit artikel las? Zo ja, waar heb je haar leren kennen? Zo niet, waarom denk je dat je nog nooit van haar hebt gehoord? Waarom denk je dat het zo lang duurde voordat dit verhaal boven water kwam en in de populaire media werd gerapporteerd?

Onderwijssuggesties

  • Dit artikel en de ingesloten video ondersteunen het begrip van cellen en cellijnen en hun toepassing in biomedisch onderzoek.
  • Download kant-en-klare reproduceerbare bestanden voor de Think-Discuss-Decide-leerstrategie voor dit artikel in [Google doc]- en [PDF]-indeling.
  • Download kant-en-klare reproduceerbare documenten voor de leerstrategie Issues and Stakeholders voor dit artikel in [Google-document] en [PDF]-indeling.

Onderwijssuggesties

  • Dit artikel en de ingesloten video ondersteunen het begrip van cellen en cellijnen en hun toepassing in biomedisch onderzoek.
  • Download kant-en-klare reproduceerbare bestanden voor de Think-Discuss-Decide-leerstrategie voor dit artikel in [Google doc]- en [PDF]-indeling.
  • Download kant-en-klare reproduceerbare bestanden voor de leerstrategie Issues and Stakeholders voor dit artikel in [Google-document] en [PDF]-indeling.

Fragment: 'Het onsterfelijke leven van Henrietta Lacks'

Het onsterfelijke leven van Henrietta LacksDoor Rebecca SklootHardcover, 368 pagina'sKroonLijstprijs: $26

De vrouw op de foto

Er hangt een foto aan mijn muur van een vrouw die ik nog nooit heb ontmoet, de linkerhoek is gescheurd en aan elkaar geplakt met plakband. Ze kijkt recht in de camera en glimlacht, handen op de heupen, rokkostuum netjes geperst, lippen dieprood geverfd. Het is eind jaren veertig en ze heeft de leeftijd van dertig nog niet bereikt. Haar lichtbruine huid is glad, haar ogen nog jong en speels, zich niet bewust van de tumor die in haar groeit - een tumor die haar vijf kinderen moederloos zou achterlaten en de toekomst van de geneeskunde zou veranderen. Onder de foto staat een bijschrift dat haar naam "Henrietta Lacks, Helen Lane of Helen Larson" is.

Niemand weet wie die foto heeft gemaakt, maar hij is honderden keren verschenen in tijdschriften en wetenschappelijke studieboeken, op blogs en laboratoriummuren. Ze wordt meestal geïdentificeerd als Helen Lane, maar vaak heeft ze helemaal geen naam. Ze heet gewoon HeLa, de codenaam die is gegeven aan 's werelds eerste onsterfelijke menselijke cellen - haar cellen, uit haar baarmoederhals gesneden enkele maanden voordat ze stierf.

Haar echte naam is Henrietta Lacks.

Ik heb jaren naar die foto zitten staren, me afvragend wat voor leven ze leidde, wat er met haar kinderen was gebeurd, en wat ze zou denken van cellen uit haar baarmoederhals die voor altijd zouden voortleven -- gekocht, verkocht, verpakt en verzonden door de biljoenen naar laboratoria over de hele wereld. Ik heb geprobeerd me voor te stellen hoe ze zich zou voelen, wetende dat haar cellen tijdens de eerste ruimtemissies omhoog gingen om te zien wat er zou gebeuren met menselijke cellen zonder zwaartekracht, of dat ze hielpen bij enkele van de belangrijkste vorderingen in de geneeskunde: de polio vaccin, chemotherapie, klonen, genmapping, in-vitrofertilisatie. Ik ben er vrij zeker van dat ze - zoals de meesten van ons - geschokt zou zijn als ze zou horen dat er nu biljoenen meer van haar cellen in laboratoria groeien dan er ooit in haar lichaam waren.

Er is geen manier om precies te weten hoeveel van Henrietta's cellen er vandaag de dag nog in leven zijn. Een wetenschapper schat dat als je alle HeLa-cellen die ooit op een weegschaal zijn gegroeid zou kunnen stapelen, ze meer dan 50 miljoen ton zouden wegen - een onvoorstelbaar aantal, aangezien een individuele cel bijna niets weegt. Een andere wetenschapper berekende dat als je alle HeLa-cellen die ooit zijn gegroeid, end-to-end zou kunnen leggen, ze minstens drie keer rond de aarde zouden wikkelen, met een spanwijdte van meer dan 350 miljoen voet. In haar beste jaren was Henrietta zelf maar iets meer dan anderhalve meter lang.

Ik hoorde voor het eerst over HeLa-cellen en de vrouw erachter in 1988, zevenendertig jaar na haar dood, toen ik zestien was en in een biologieles van een community college zat. Mijn instructeur, Donald Defler, een kolossale kalende man, ijsbeerde voor in de collegezaal en zette een overheadprojector aan. Hij wees naar twee diagrammen die op de muur achter hem verschenen. Het waren schema's van de celreproductiecyclus, maar voor mij zagen ze eruit als een neonkleurige warboel van pijlen, vierkanten en cirkels met woorden die ik niet begreep, zoals 'MPF veroorzaakt een kettingreactie van eiwitactiveringen'.

Ik was een kind dat gezakt was in het eerste jaar op de reguliere openbare middelbare school omdat ze nooit kwam opdagen. Ik was overgestapt naar een alternatieve school die droomstudies aanbood in plaats van biologie, dus ik volgde Defler's klas voor de middelbare school, wat betekende dat ik op mijn zestiende in een collegezaal zat met woorden als mitose en kinaseremmers rondvliegen. Ik was helemaal de weg kwijt.

'Moeten we alles op die diagrammen uit het hoofd leren?' riep een student.

Ja, zei Defler, we moesten de diagrammen uit het hoofd leren, en ja, ze zouden op de test staan, maar dat maakte op dat moment niet uit. Wat hij ons wilde laten begrijpen, was dat cellen verbazingwekkende dingen zijn: er zijn er ongeveer honderd biljoen in ons lichaam, elk zo klein dat er enkele duizenden in de punt aan het einde van deze zin zouden kunnen passen. Ze vormen al onze weefsels - spieren, botten, bloed - die op hun beurt onze organen vormen.

Onder de microscoop lijkt een cel veel op een gebakken ei: het heeft een witte (de cytoplasma) die vol zit met water en eiwitten om hem gevoed te houden, en een dooier (de kern) die alle genetische informatie bevat die jou maakt jij. Het cytoplasma zoemt als een straat in New York City. Het zit boordevol moleculen en vaten die eindeloos enzymen en suikers van het ene deel van de cel naar het andere transporteren, water, voedingsstoffen en zuurstof in en uit de cel pompen. Al die tijd werken kleine cytoplasmatische fabrieken 24/7, waarbij ze suikers, vetten, eiwitten en energie produceren om de hele zaak draaiende te houden en de kern te voeden. De kern is het brein van de operatie in elke kern in elke cel in je lichaam, er is een identieke kopie van je hele genoom. Dat genoom vertelt cellen wanneer ze moeten groeien en delen en zorgt ervoor dat ze hun werk doen, of dat nu je hartslag controleert of je hersenen helpt de woorden op deze pagina te begrijpen.

Defler ijsbeerde vooraan in de klas en vertelde ons hoe mitose - het proces van celdeling - het mogelijk maakt dat embryo's uitgroeien tot baby's en dat ons lichaam nieuwe cellen kan maken voor het genezen van wonden of het aanvullen van bloed dat we hebben verloren. Het was prachtig, zei hij, als een perfect gechoreografeerde dans.

Het enige dat nodig is, is een kleine fout ergens in het delingsproces, zodat cellen ongecontroleerd beginnen te groeien, vertelde hij ons. Alleen maar een enzym werkt niet goed, gewoon een verkeerde eiwitactivering, en je zou kanker kunnen krijgen. Mitose raakt in de war, en zo verspreidt het zich.

"We hebben dat geleerd door kankercellen in cultuur te bestuderen," zei Defler. Hij grijnsde en draaide zich om naar het bord, waar hij twee woorden in enorme letters schreef: HENRIETTA LACKS.

Henrietta stierf in 1951 aan een venijnig geval van baarmoederhalskanker, vertelde hij ons. Maar voordat ze stierf, nam een ​​chirurg monsters van haar tumor en stopte ze in een petrischaal. Wetenschappers probeerden al tientallen jaren menselijke cellen in cultuur te houden, maar ze stierven uiteindelijk allemaal. Die van Henrietta waren anders: ze reproduceerden elke vierentwintig uur een hele generatie, en ze stopten nooit. Ze werden de eerste onsterfelijke menselijke cellen die ooit in een laboratorium werden gekweekt.

"Henrietta's cellen leven nu veel langer buiten haar lichaam dan ze ooit erin hebben geleefd," zei Defler. Als we naar bijna elk celcultuurlaboratorium ter wereld zouden gaan en de vriezers zouden openen, vertelde hij ons, zouden we waarschijnlijk miljoenen - zo niet miljarden - Henrietta's cellen in kleine flesjes op ijs vinden.

Haar cellen maakten deel uit van onderzoek naar de genen die kanker veroorzaken en de genen die kanker onderdrukken, ze hielpen bij het ontwikkelen van medicijnen voor de behandeling van herpes, leukemie, griep, hemofilie en de ziekte van Parkinson en ze zijn gebruikt om de vertering van lactose, seksueel overdraagbare aandoeningen en blindedarmontsteking te bestuderen. , menselijke levensduur, het paren van muggen en de negatieve cellulaire effecten van werken in riolen. Hun chromosomen en eiwitten zijn met zo'n detail en precisie bestudeerd dat wetenschappers elke eigenaardigheid kennen. Net als cavia's en muizen zijn Henrietta's cellen het standaard laboratoriumwerkpaard geworden.

"HeLa-cellen waren een van de belangrijkste dingen die de afgelopen honderd jaar met medicijnen zijn gebeurd", zei Defler.

Toen zei hij zakelijk, bijna als bijzaak: 'Ze was een zwarte vrouw.' Hij wiste haar naam in één snelle beweging uit en blies het krijt uit zijn handen. De les was voorbij.

Terwijl de andere studenten de kamer uit liepen, zat ik te denken: Dat is het? Is dat alles wat we krijgen? Er moet meer in het verhaal zitten.

Ik volgde Defler naar zijn kantoor.

'Waar kwam ze vandaan?' Ik vroeg. 'Wist ze hoe belangrijk haar cellen waren? Had ze kinderen?'

'Ik wou dat ik het je kon vertellen,' zei hij, 'maar niemand weet iets over haar.'

Na de les rende ik naar huis en wierp mezelf op mijn bed met mijn biologieboek. Ik zocht 'celcultuur' op in de index, en daar was ze, een klein haakje:

In kweek kunnen kankercellen zich oneindig blijven delen, als ze een continue toevoer van voedingsstoffen hebben, en daarom wordt gezegd dat ze 'onsterfelijk' zijn. Een treffend voorbeeld is een cellijn die zich sinds 1951 in kweek voortplant. (Cellen van deze lijn worden HeLa-cellen genoemd omdat hun oorspronkelijke bron een tumor was die was verwijderd van een vrouw genaamd Henrietta Lacks.)

Dat was het. Ik heb HeLa opgezocht in de encyclopedie van mijn ouders en daarna mijn woordenboek: Nee Henrietta.

Toen ik afstudeerde van de middelbare school en me een weg baande door de universiteit naar een biologiediploma, waren HeLa-cellen alomtegenwoordig. Ik hoorde erover in histologie, neurologie, pathologie. Ik gebruikte ze in experimenten over hoe naburige cellen communiceren. Maar na meneer Defler noemde niemand Henrietta.

Toen ik halverwege de jaren negentig mijn eerste computer kreeg en internet begon te gebruiken, zocht ik naar informatie over haar, maar vond alleen verwarde fragmenten: de meeste sites zeiden dat haar naam Helen Lane was, sommigen zeiden dat ze stierf in de jaren dertig, anderen zeiden de jaren veertig, jaren vijftig of zelfs zestig. Sommigen zeiden dat eierstokkanker haar doodde, anderen zeiden borst- of baarmoederhalskanker.

Uiteindelijk vond ik een paar tijdschriftartikelen over haar uit de jaren zeventig. Ebbehout citeerde Henrietta's echtgenoot die zei: "Alles wat ik me herinner is dat ze deze ziekte had, en direct nadat ze stierf, belden ze me op kantoor om mijn toestemming te krijgen om een ​​of andere soort monster te nemen. Ik besloot ze niet toe te staan." Jet zei dat de familie boos was - boos dat Henrietta's cellen werden verkocht voor vijfentwintig dollar per flesje, en boos dat er artikelen over de cellen waren gepubliceerd zonder hun medeweten. Er stond: "In hun achterhoofd bonzen was een knagend gevoel dat de wetenschap en de pers er misbruik van hadden gemaakt."

De artikelen bevatten allemaal foto's van Henrietta's familie: haar oudste zoon zittend aan zijn eettafel in Baltimore, kijkend naar een leerboek over genetica. Haar middelste zoon in militair uniform, glimlachend en met een baby vast. Maar één foto viel meer op dan alle andere: Henrietta's dochter, Deborah Lacks, wordt omringd door familie, iedereen lacht, armen om elkaar heen, ogen helder en opgewonden. Behalve Debora. Ze staat op de voorgrond alleen te kijken, bijna alsof iemand haar achteraf op de foto heeft geplakt. Ze is zesentwintig jaar oud en mooi, met kort bruin haar en katachtige ogen. Maar die ogen staren naar de camera, hard en serieus. Het bijschrift zei dat de familie slechts een paar maanden eerder had ontdekt dat Henrietta's cellen nog leefden, maar op dat moment was ze al vijfentwintig jaar dood.

Alle verhalen vermeldden dat wetenschappers begonnen waren met onderzoek naar Henrietta's kinderen, maar de Lackses leken niet te weten waar dat onderzoek voor was. Ze zeiden dat ze werden getest om te zien of ze de kanker hadden die Henrietta doodde, maar volgens de verslaggevers bestudeerden wetenschappers de familie Lacks om meer te weten te komen over Henrietta's cellen. De verhalen citeerden haar zoon Lawrence, die wilde weten of de onsterfelijkheid van de cellen van zijn moeder betekende dat hij ook voor altijd zou kunnen leven. Maar één lid van de familie bleef stemloos: Henrietta's dochter, Deborah.

Terwijl ik me een weg baande door mijn postdoctorale studie schrijven, raakte ik gefixeerd op het idee om op een dag Henrietta's verhaal te vertellen. Op een gegeven moment belde ik zelfs de telefoongids in Baltimore op zoek naar Henrietta's echtgenoot, David Lacks, maar hij stond niet op de lijst. Ik had het idee dat ik een boek zou schrijven dat een biografie was van zowel de cellen als de vrouw waar ze vandaan kwamen - iemands dochter, echtgenote en moeder.

Ik had het me toen niet kunnen voorstellen, maar dat telefoontje zou het begin betekenen van een decennium lang avontuur door wetenschappelijke laboratoria, ziekenhuizen en psychiatrische instellingen, met een cast van personages, waaronder Nobelprijswinnaars, winkelbedienden, veroordeelde misdadigers en een professionele oplichter. Terwijl ik probeerde de geschiedenis van celcultuur en het gecompliceerde ethische debat rond het gebruik van menselijke weefsels in onderzoek te begrijpen, zou ik worden beschuldigd van samenzwering en zowel fysiek als figuurlijk tegen een muur worden geslagen, en uiteindelijk bevond ik me op de ontvangende kant van iets dat veel op een exorcisme leek. Uiteindelijk ontmoette ik Deborah, die een van de sterkste en meest veerkrachtige vrouwen zou blijken te zijn die ik ooit had gekend. We zouden een diepe persoonlijke band vormen en langzaam, zonder het te beseffen, zou ik een personage worden in haar verhaal, en zij in het mijne.

Deborah en ik kwamen uit heel verschillende culturen: ik ben blank en agnostisch opgegroeid in de Pacific Northwest, mijn roots half New Yorkse jood en half protestant uit het Midwesten. Deborah was een diep religieuze zwarte christen uit het zuiden. Ik had de neiging de kamer te verlaten als religie ter sprake kwam, omdat ik me daar ongemakkelijk bij voelde. Deborahs familie neigde naar prediking, gebedsgenezingen en soms voodoo. Ze groeide op in een zwarte buurt die een van de armste en gevaarlijkste van het land was. Ik groeide op in een veilige, rustige middenklassebuurt in een overwegend blanke stad en ging naar de middelbare school met in totaal twee zwarte studenten. Ik was een wetenschapsjournalist die alles bovennatuurlijke dingen noemde als 'woo-woo-dingen'. Deborah geloofde dat Henrietta's geest voortleefde in haar cellen en het leven beheerste van iedereen die haar pad kruiste. Mij ​​inbegrepen.

'Hoe verklaar je anders waarom je natuurkundeleraar haar echte naam kende toen iedereen haar Helen Lane noemde?' Debora zou zeggen. 'Ze probeerde je aandacht te krijgen.' Deze gedachte zou voor alles in mijn leven gelden: toen ik trouwde terwijl ik dit boek schreef, was dat omdat Henrietta wilde dat iemand voor me zou zorgen terwijl ik werkte. Toen ik scheidde, was dat omdat ze had besloten dat hij het boek in de weg stond. Toen een redacteur die erop stond dat ik de familie Lacks uit het boek zou halen, gewond raakte bij een mysterieus ongeluk, zei Deborah dat dat gebeurt als je Henrietta kwaad maakt.

De Lackses daagden alles uit wat ik dacht te weten over geloof, wetenschap, journalistiek en ras. Uiteindelijk is dit boek het resultaat. Het is niet alleen het verhaal van HeLa-cellen en Henrietta Lacks, maar ook van Henrietta's familie - in het bijzonder Deborah - en hun levenslange strijd om vrede te sluiten met het bestaan ​​van die cellen en de wetenschap die ze mogelijk heeft gemaakt.

overgenomen uit Het onsterfelijke leven van Henrietta Lacks door Rebecca Skloot Copyright 2010 door Rebecca Skloot. Uittreksel met toestemming van Crown, een divisie van Random House Inc. Alle rechten voorbehouden.


Beroemde "HeLa" menselijke cellijn krijgt zijn DNA-sequentie

Van de beroemdste menselijke cel van de onderzoekswereld is het genoom gedecodeerd en het is een puinhoop. Duitse onderzoekers rapporteren deze week de genoomsequentie van de HeLa-cellijn, die afkomstig is van een dodelijke baarmoederhalstumor die is afgenomen van een patiënt genaamd Henrietta Lacks.

Opgericht nadat Lacks in 1951 stierf, waren HeLa-cellen de eerste menselijke cellen die goed groeiden in het laboratorium. De cellen hebben bijgedragen aan meer dan 60.000 onderzoekspapers, de ontwikkeling van een poliovaccin in de jaren vijftig en, meest recentelijk, een internationale inspanning om het genoom te karakteriseren, bekend als ENCODE.

Eerder werk toonde aan dat HeLa-cellen, zoals veel tumoren, bizarre, met fouten gevulde genomen hebben, met een of meer extra kopieën van veel chromosomen. Om deze veranderingen van dichterbij te bekijken, heeft een team onder leiding van Lars Steinmetz, een geneticus bij het European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg, Duitsland, de populaire 'Kyoto'-versie van de cellijn gesequenced en de sequentie vergeleken met die van een referentie menselijk genoom. De resultaten van het team zijn gepubliceerd in G3.

Het team van Steinmetz bevestigde dat HeLa-cellen één extra versie van de meeste chromosomen bevatten, met tot vijf exemplaren van sommige. Veel genen werden zelfs nog uitgebreider gedupliceerd, met soms vier, vijf of zes exemplaren in plaats van de gebruikelijke twee. Bovendien werden grote segmenten van chromosoom 11 en verschillende andere chromosomen opnieuw geschud als een spel kaarten, waardoor de rangschikking van de genen drastisch veranderde.

Zonder de genoomsequentie van de gezonde cellen van Lacks of die van haar oorspronkelijke tumor, is het moeilijk om de oorsprong van deze veranderingen te achterhalen. Steinmetz wijst erop dat andere cervicale tumoren enorme herschikkingen hebben op chromosoom 11, dus de veranderingen in de HeLa-cel kunnen hebben bijgedragen aan de tumor van Lacks.

Mogelijk gebruik
HeLa-cellen repliceren zich al zes decennia in laboratoria over de hele wereld en hebben ook fouten gemaakt die niet aanwezig zijn in het oorspronkelijke tumor-DNA. Bovendien zijn niet alle HeLa-cellen identiek, en Steinmetz zegt dat het interessant zou zijn om de evolutie van de cel in kaart te brengen.

Wat hun oorsprong ook is, de genetische veranderingen roepen vragen op over het wijdverbreide gebruik van HeLa-cellen als modellen voor menselijke celbiologie, zegt Steinmetz. Zijn team ontdekte bijvoorbeeld dat ongeveer 2000 genen tot expressie worden gebracht op niveaus die hoger zijn dan die van normale menselijke weefsels vanwege de duplicaties. Alternatieve cellijnen, zoals geïnduceerde pluripotente stamcellen die worden gegenereerd uit huidcellen van patiënten, bieden een nauwkeuriger beeld van de menselijke biologie, zegt hij.

Mathew Garnett, kankerbioloog aan het Wellcome Trust Sanger Institute in de buurt van Cambridge, VK, zegt dat HeLa-cellen nuttig kunnen zijn voor het bestuderen van aspecten van de biologie van baarmoederhalstumoren, zoals hun reactie op kankermedicijnen. In de afgelopen jaren zijn de genomen van veel baarmoederhalstumoren gesequenced, en dus moet het mogelijk zijn om te zien hoe deze zich verhouden tot het HeLa-genoom.

Steinmetz wijst er ook op dat duizenden onderzoekspapers op basis van HeLa-cellen, samen met HeLa-bronnen zoals genetisch gemanipuleerde lijnen en nu een genoom, betekenen dat laboratoria de cellen zullen blijven opslaan, zelfs als ze geen perfect model van menselijke biologie zijn. "Deze zullen de komende tien jaar niet uit de mode raken", zegt hij. "Ik weet niet zeker waar we over 20 jaar zullen staan."

Dit artikel is overgenomen met toestemming van het tijdschrift Natuur. Het artikel werd voor het eerst gepubliceerd op 15 maart 2013.


Kippen, konijnen, wratten en muizen

Meer dan 10 procent van alle vormen van kanker bij mensen is sterk geassocieerd met infectie door tumorvirussen, en ongeveer 15 procent van alle sterfgevallen door kanker wereldwijd wordt veroorzaakt door virussen. "Het is een heel belangrijk probleem", zegt DiMaio. Maar hij ziet ook tumorvirologie als een enorme kans. "Als je eenmaal weet dat kanker wordt veroorzaakt door een virus, ben je ver vooruit op waar je zou zijn voor elke andere vorm van kanker, omdat je het doelwit hebt geïdentificeerd, de oorzaak hebt geïdentificeerd en je hebt gevestigde manieren om voorkomen of behandelen van de ziekte die gewoon niet bestaat voor spontaan ontstane tumoren.”

Zeggen dat bepaalde virussen bepaalde vormen van kanker veroorzaken, kan misleidend zijn. U kunt geen kanker krijgen van een andere persoon, en de meeste mensen die bijvoorbeeld met HPV zijn geïnfecteerd, krijgen geen baarmoederhalskanker. However, everyone who gets cervical cancer has the HPV infection. “Other things have to go wrong in order for the cancer to develop,” DiMaio explains, “but the virus contributes in an essential way. If you prevent virus infection by vaccination, you don’t get the cancer, and if you turn off the virus, the cancer can’t grow.”

HPV is the best-understood example of how a virus leads to cancer. Two things have to happen: First, viral gene products cause the cells to become genetically unstable and accumulate mutations that render cells unresponsive to aspects of growth control and the immune response. Second, the viral oncogenes provide a sustained stimulus to cell growth.

The first clue that there was a viral link to certain cancers came in 1911. Using a virus found in chickens, F. Peyton Rous, M.D., a scientist at the Rockefeller Institute for Medical Research, showed that the chicken sarcoma could be induced in other chickens. “There was a lot of doubt about what applicability it had, if any, to human disease,” says Miller. But in 1966 Rous shared the Nobel Prize in physiology or medicine for his research on the link between viruses and cancer, and the chicken virus became known as the Rous sarcoma virus.

Another important development, Miller says, came in the 1930s, when Richard Shope, M.D., one of Rous’ collaborators and the father of the late Yale epidemiologist Robert E. Shope, M.D., HS ’58, was out hunting with a friend. The friend mentioned that he’d seen rabbits with horns—actually giant warts. Shope asked his friend to send him some of the horns, which he then ground up, so he could isolate the virus causing the warts. When he injected the virus into other rabbits, they also grew horns. Interestingly, when New Zealand white rabbits were inoculated with the virus, they grew horns, but Shope couldn’t recover the virus in cottontail rabbits, the virus was retrievable. This discovery raised the question of viral latency, which scientists now know is intrinsic to the behavior and biology of tumor viruses. (Miller is currently researching latency as it relates to the Kaposi sarcoma virus. He’s trying to determine what the suppressor mechanism is and why latent-state viral genomes are suppressed in the tumor cells and then periodically reactivated.)

In the early 1950s Ludwik Gross, M.D., head of cancer research at the Bronx (N.Y.) VA Hospital, opened the field of tumor virology in mammals with his discovery of what became known as the Gross mouse leukemia virus. Gross showed that a virus led to mouse leukemia and could be passed from one generation to the next.

Although these and other studies unequivocally showed that viruses can lead to tumors in animals, making the leap to human tumor viruses wasn’t easy. Researchers encountered several obstacles. For starters, only a small percentage of people who are infected actually develop cancer it takes more than a virus infection for a tumor to form and other factors, such as immunosuppression or exposure to another carcinogen, must be present. Finally, it can take decades for symptoms to appear.

Despite these challenges, in 1965 the first bona fide example of a human tumor virus—EBV—was discovered in cells from Burkitt lymphoma. Since then scientists have identified six viruses that have been shown to play a role in human cancers.

HPVs are a family of small DNA viruses that typically cause benign warts. However, certain high-risk HPV types have been linked to a variety of carcinomas, the most prevalent being cervical cancer. HPV is also thought to play a role in other anogenital cancers, skin cancers and some head and neck tumors.

Hepatitis B virus and hepatitis C virus are genetically unrelated, but both can cause acute and chronic liver disease, which, under certain conditions, can progress to primary hepatocellular carcinoma. EBV is a herpes virus that can cause mononucleosis. However, EBV has also been linked to Burkitt lymphoma and nasopharyngeal carcinoma, and it has been implicated in some forms of Hodgkin disease and gastric carcinoma. Human herpes virus 8 (HHV-8), also known as Kaposi sarcoma herpes virus, is related to EBV. It was first identified in the tumor DNA of a patient with Kaposi sarcoma, a rare tumor until the aids epidemic, when it became one of the most common causes of cancer deaths among aids patients. HHV-8 is also believed to play a role in Castleman disease and body cavity lymphoma. Finally, human T lymphotropic virus type 1 leads to a rare tumor, adult T-cell leukemia/lymphoma, in the Far East and the Caribbean basin, as well as to some nonneoplastic diseases.

“It used to be a job to convince people that viruses were an important part of the cancer story. There had been a lot of research, but people just didn’t believe it. They wondered, for example, why so many people who are infected don’t get cancer,” says Miller. “We had to fill in the details. Now people pretty much accept the idea.”

“When I arrived at Yale in 1983, people didn’t think these viruses were important to cancer,” DiMaio says. “At conferences the human papillomavirus was always the last talk of the meeting. Now it’s taken center stage.” That’s partly because, of all the viruses found to play an etiologic role in human cancers, the HPV types (16 and 18) linked to cervical cancer are probably the best-understood and the ones that hold the greatest promise for vaccines to be used for prevention and treatment.


Henrietta Lacks’ ‘Immortal’ Cells

Medical researchers use laboratory-grown human cells to learn the intricacies of how cells work and test theories about the causes and treatment of diseases. The cell lines they need are “immortal”—they can grow indefinitely, be frozen for decades, divided into different batches and shared among scientists. In 1951, a scientist at Johns Hopkins Hospital in Baltimore, Maryland, created the first immortal human cell line with a tissue sample taken from a young black woman with cervical cancer. Those cells, called HeLa cells, quickly became invaluable to medical research—though their donor remained a mystery for decades. In her new book, The Immortal Life of Henrietta Lacks, journalist Rebecca Skloot tracks down the story of the source of the amazing HeLa cells, Henrietta Lacks, and documents the cell line's impact on both modern medicine and the Lacks family.

Gerelateerde inhoud

Who was Henrietta Lacks?
She was a black tobacco farmer from southern Virginia who got cervical cancer when she was 30. A doctor at Johns Hopkins took a piece of her tumor without telling her and sent it down the hall to scientists there who had been trying to grow tissues in culture for decades without success. No one knows why, but her cells never died.

Why are her cells so important?
Henrietta’s cells were the first immortal human cells ever grown in culture. They were essential to developing the polio vaccine. They went up in the first space missions to see what would happen to cells in zero gravity. Many scientific landmarks since then have used her cells, including cloning, gene mapping and in vitro fertilization.

There has been a lot of confusion over the years about the source of HeLa cells. Waarom?
When the cells were taken, they were given the code name HeLa, for the first two letters in Henrietta and Lacks. Today, anonymizing samples is a very important part of doing research on cells. But that wasn’t something doctors worried about much in the 1950s, so they weren’t terribly careful about her identity. When some members of the press got close to finding Henrietta’s family, the researcher who’d grown the cells made up a pseudonym—Helen Lane—to throw the media off track. Other pseudonyms, like Helen Larsen, eventually showed up, too. Her real name didn’t really leak out into the world until the 1970s.

How did you first get interested in this story?
I first learned about Henrietta in 1988. I was 16 and a student in a community college biology class. Everybody learns about these cells in basic biology, but what was unique about my situation was that my teacher actually knew Henrietta’s real name and that she was black. But that’s all he knew. The moment I heard about her, I became obsessed: Did she have any kids? What do they think about part of their mother being alive all these years after she died? Years later, when I started being interested in writing, one of the first stories I imagined myself writing was hers. But it wasn’t until I went to grad school that I thought about trying to track down her family.

A HeLa cancer cell dividing. (© Dr. Thomas Deerinck / Visuals Unlimited / Corbis) The metaphase stage of a human HeLa cell division. (© Dr. Richard Kessel / Dr. Gene Shih / Visuals Unlimited / Corbis) Subspecies of HeLa cells have evolved in labs and some feel that the cell line is no longer human, but a new microbial life form. These cells are shown in green the cytoplasm is red and structures within the cytoplasm are blue. (© Nancy Kedersha / Science Faction / Corbis) The prophase stage of mitosis in the division of these human HeLa cells. (© Dr. Richard Kessel / Dr. Gene Shih / Visuals Unlimited / Corbis) This fluorescence micrograph of a HeLa cell shows the cytoskeletal microfilaments in red and nuclei stain with Hoechst in blue. (© Visuals Unlimited / Corbis)

How did you win the trust of Henrietta’s family?
Part of it was that I just wouldn’t go away and was determined to tell the story. It took almost a year even to convince Henrietta’s daughter, Deborah, to talk to me. I knew she was desperate to learn about her mother. So when I started doing my own research, I’d tell her everything I found. I went down to Clover, Virginia, where Henrietta was raised, and tracked down her cousins, then called Deborah and left these stories about Henrietta on her voice mail. Because part of what I was trying to convey to her was I wasn’t hiding anything, that we could learn about her mother together. After a year, finally she said, fine, let’s do this thing.

When did her family find out about Henrietta’s cells?
Twenty-five years after Henrietta died, a scientist discovered that many cell cultures thought to be from other tissue types, including breast and prostate cells, were in fact HeLa cells. It turned out that HeLa cells could float on dust particles in the air and travel on unwashed hands and contaminate other cultures. It became an enormous controversy. In the midst of that, one group of scientists tracked down Henrietta’s relatives to take some samples with hopes that they could use the family’s DNA to make a map of Henrietta’s genes so they could tell which cell cultures were HeLa and which weren’t, to begin straightening out the contamination problem.

So a postdoc called Henrietta’s husband one day. But he had a third-grade education and didn’t even know what a cell was. The way he understood the phone call was: “We’ve got your wife. She’s alive in a laboratory. We’ve been doing research on her for the last 25 years. And now we have to test your kids to see if they have cancer.” Which wasn’t what the researcher said at all. The scientists didn’t know that the family didn’t understand. From that point on, though, the family got sucked into this world of research they didn’t understand, and the cells, in a sense, took over their lives.

Hoe deden ze dat?
This was most true for Henrietta’s daughter. Deborah never knew her mother she was an infant when Henrietta died. She had always wanted to know who her mother was but no one ever talked about Henrietta. So when Deborah found out that this part of her mother was still alive she became desperate to understand what that meant: Did it hurt her mother when scientists injected her cells with viruses and toxins? Had scientists cloned her mother? And could those cells help scientists tell her about her mother, like what her favorite color was and if she liked to dance.

Deborah’s brothers, though, didn’t think much about the cells until they found out there was money involved. HeLa cells were the first human biological materials ever bought and sold, which helped launch a multi-billion-dollar industry. When Deborah’s brothers found out that people were selling vials of their mother’s cells, and that the family didn’t get any of the resulting money, they got very angry. Henrietta’s family has lived in poverty most of their lives, and many of them can’t afford health insurance. One of her sons was homeless and living on the streets of Baltimore. So the family launched a campaign to get some of what they felt they were owed financially. It consumed their lives in that way.

These HeLa cells were stained with special dyes that highlight specific parts of each cell. The DNA in the nucleus is yellow, the actin filaments are light blue and the mitochondria—the cell's power generators—are pink. (© Omar Quintero) Henrietta Lacks' cells were essential in developing the polio vaccine and were used in scientific landmarks such as cloning, gene mapping and in vitro fertilization. (Courtesy of the Lacks family) Margaret Gey and Minnie, a lab technician, in the Gey lab at Johns Hopkins, circa 1951. (Courtesy of Mary Kubicek) In The Immortal Life of Henrietta Lacks, journalist Rebecca Skloot tracks down the story of the source of the amazing HeLa cells. (Courtesy of Random House, Inc.) Skloot first learned about Henrietta in 1988 from a community college biology teacher. (Courtesy of Random House, Inc.)

What are the lessons from this book?
For scientists, one of the lessons is that there are human beings behind every biological sample used in the laboratory. So much of science today revolves around using human biological tissue of some kind. For scientists, cells are often just like tubes or fruit flies—they’re just inanimate tools that are always there in the lab. The people behind those samples often have their own thoughts and feelings about what should happen to their tissues, but they’re usually left out of the equation.

And for the rest of us?
The story of HeLa cells and what happened with Henrietta has often been held up as an example of a racist white scientist doing something malicious to a black woman. But that’s not accurate. The real story is much more subtle and complicated. What is very true about science is that there are human beings behind it and sometimes even with the best of intentions things go wrong.

One of the things I don’t want people to take from the story is the idea that tissue culture is bad. So much of medicine today depends on tissue culture. HIV tests, many basic drugs, all of our vaccines—we would have none of that if it wasn’t for scientists collecting cells from people and growing them. And the need for these cells is going to get greater, not less. Instead of saying we don’t want that to happen, we just need to look at how it can happen in a way that everyone is OK with.


Measuring Biological Responses with Automated Microscopy

Rhonda Gates Williams , . Paul A. Johnston , in Methods in Enzymology , 2006

Assay Development on the ArrayScan 3.1 Imaging Platform

Treatment of MK2‐EGFP HeLa cells with 100 ng/ml anisomycin produces a significantly larger MK2‐EGF translocation response than treatment with 50 ng/ml TNF‐α when quantified on the ArrayScan 3.1 ( Fig. 6A and B ). However, the time course of MK2‐EGFP export from the nucleus appears similar for both stimuli ( Fig. 6A ). The amount of MK2‐EGFP that translocates from the nucleus to the cytoplasm appears to increase in a roughly linear fashion for 20 to 25 min post stimulation and then remains stable for as long as 90 min ( Fig. 6A ). A 25‐min period of stimulation with anisomycin (100 ng/ml) was selected as the standard treatment to induce maximal MK2‐EGFP translocation. The observed time course for MK2‐EGFP translocation is consistent with published data ( Engel et al., 1998 .). Seeding densities between 0.5 and 16 × 10 3 A4 cells per well produce fairly comparable MK2‐EGFP translocation responses ( Fig. 6B ) for both stimuli. A seeding density of 5 × 10 3 cells per well was selected for the remaining assay development effort. Because compound‐screening libraries are typically solubilized in dimethyl sulfoxide (DMSO), we evaluated the DMSO tolerance of the MK2‐EGFP translocation response in A4 cells that were treated for 25 min with media, 100 ng/ml anisomycin, or 50 ng/ml TNF‐α at the indicated DMSO concentrations ( Fig. 6C ). The MK2‐EGFP translocation response appears unaffected at DMSO concentrations ≤ 0.65%. However, at DMSO concentrations ≥1.25%, irrespective of the stimulus, the Cytonuc difference was increased. At DMSO concentrations ≥1.25%, the majority of the A4 cell population assumes a rounded morphology rather than the well‐attached, flat morphology more typical of this clone ( Figs. 2 and 3 ). The rounded A4 cells have a much smaller cytoplasmic area than normal, and the Cytonuc difference algorithm therefore has difficulty segmenting the cytoplasm and nuclear areas to make the difference calculation.

Fig. 6 . MK2‐EGFP translocation assay development. (A) Stimulation time course. HeLa‐MK2‐EGFP cells (5 × 10 3 ) from the HeLa‐MK2‐EGFP‐A4 clone were seeded into each of the 96 wells of Packard View plates in EMEM + 10% FBS and incubated overnight at 37° and 5% CO2. Cells were treated ± 100 ng/ml anisomycin or ± 50 ng/ml TNFα for the indicated times and fixed in 3.7% formaldehyde + 2 μg/ml Hoechst dye, and fluorescent images were collected on the ArrayScan 3.1. (B) Cell‐seeding density. The indicated numbers of cells from the HeLa‐MK2‐EGFP‐A4 clone were seeded into each of the 96 wells of Packard View plates in EMEM + 10% FBS and incubated overnight at 37° and 5% CO2. Cells were treated ± 100 ng/ml anisomycin or ± 50 ng/ml TNFα for 25 min and fixed in 3.7% formaldehyde + 2 μg/ml Hoechst dye, and fluorescent images were collected on the ArrayScan 3.1. (C) DMSO tolerance. HeLa‐MK2‐EGFP cells (5 × 10 3 ) from the HeLa‐MK2‐EGFP‐A4 clone were seeded into each of the 96 wells of Packard View plates in EMEM + 10% FBS and incubated overnight at 37° and 5% CO2. Cells were treated ± 100 ng/ml anisomycin or ± 50 ng/mL TNFα containing the indicated concentrations of DMSO for 25 min and fixed in 3.7% formaldehyde + 2 μg/ml Hoechst dye, and fluorescent images were collected on the ArrayScan 3.1. The nuclear translocation algorithm was used to analyze the images captured on the ArrayScan 3.1 and quantify the anisomycin and TNFα‐induced translocation response.


Bekijk de video: Hersentumoren: Waar kun je last van hebben? (November 2021).