Información básica de células cancerosas de cuello uterino humano HeLa
Origen e Historia:
HeLa es una línea de células cancerosas cervicales humanas, que es una línea celular epitelioide no diploide aislada del tejido canceroso cervical de una paciente negra de 31 años en 1951. Esta línea celular presenta características de crecimiento adherente, positiva para queratina, expresión baja de p53 y expresión normal del factor supresor de retinoblastoma (pRB).
Condiciones de cultivo celular:
Las condiciones de cultivo para las células HeLa incluyen típicamente el uso del medio MEM que contiene 10% suero fetal bovino (FBS) y 1% anticuerpo bispecífico, con un entorno de cultivo de 37 ℃, 5% CO ₂, 95% aire y humedad mantenida entre 70%-80%. Además, las células HeLa tienen la capacidad de proliferar rápidamente, con una frecuencia de pasaje generalmente 1:3 o 1:4, y un cambio de fluido cada 2-3 días.
La Aplicación de las Células HeLa en la Investigación Científica
Las células HeLa tienen un valor de aplicación importante en la investigación científica. Por ejemplo, se utilizan ampliamente para estudiar el papel del virus del papiloma humano (VPH) en el cáncer cervical, así como explorar los mecanismos moleculares y las dianas terapéuticas del cáncer cervical [1,2].Además, las células HeLa también se han utilizado para la pantalla de fármacos y la investigación del tratamiento del cáncer, como los efectos inhibitorios de fármacos como el cisplatino y el ginsenoside R7 sobre las células HeLa [2,3].
Cabe señalar que la línea celular HeLa, debido a su alta capacidad de proliferación y al potencial riesgo de contaminación cruzada, debe cumplir estrictamente con las regulaciones de seguridad del laboratorio de bioseguridad secundaria durante la operación. Además, dado que las células HeLa se derivan del tejido canceroso cervical, pueden llevar secuencias de HPV-18, por lo que es importante evitar la contaminación durante el experimento.
Las células HeLa son un modelo experimental importante utilizado ampliamente en la investigación del cáncer, desarrollo de fármacos y biología molecular, pero su uso debe cumplir con estrictas regulaciones de seguridad del laboratorio.
¿Cuáles son los aspectos específicos de la importancia de las células HeLa en la investigación científica?
La importancia de las células HeLa en la investigación científica se refleja en múltiples aspectos, como sigue:
1. Investigación del cáncer
Las células HeLa son una herramienta importante para estudiar los mecanismos del cáncer. Al estudiar las características de crecimiento y metástasis de las células HeLa, los científicos pueden entender mejor los mecanismos biológicos del cáncer, promoviendo así el desarrollo de terapias dirigidas y planes de tratamiento. Además, las células HeLa se han utilizado para estudiar el papel de genes específicos y vías de señalización en el desarrollo del cáncer.
2. Desarrollo de vacunas
Las células HeLa han desempeñado un papel importante en el desarrollo de vacunas. Por ejemplo, se utilizan en el desarrollo de vacunas contra la poliomielitis, ayudando a los científicos a probar la eficacia y seguridad de las vacunas. Además, las células HeLa han jugado un papel clave en el desarrollo de vacunas contra COVID-19.
3. Investigación genética
Las células HeLa tienen una importancia significativa en el campo de la genética. Sus genomas completos han sido secuenciados, proporcionando datos valiosos para estudiar los cambios genéticos humanos. Además, las células HeLa se han utilizado para estudiar la replicación del ADN y la expresión génica.
4. Pruebas de fármacos
Las células HeLa, como sistema modelo, se utilizan ampliamente para probar la seguridad y eficacia de nuevos fármacos, evitando experimentos en humanos o animales. Esta característica hace que las células HeLa sean una herramienta importante para el desarrollo de fármacos.
5. Investigación viral
Las células HeLa se utilizan para estudiar la patogénesis de los virus y probar fármacos antivirales. Por ejemplo, se utilizan para estudiar VPH (virus del papiloma humano), VIH (virus del SIDA) y otros virus relacionados con la salud sexual y reproductiva [5].
6. Investigación de biología celular
Las células HeLa han realizado contribuciones significativas en el campo de la biología celular. Su capacidad de división infinita permite a los científicos estudiar procesos biológicos básicos como el ciclo celular, apoptosis y transducción de señales.
7. Ética y consentimiento informado
El origen de las células HeLa ha provocado controversias éticas relacionadas con el consentimiento informado y los derechos de los sujetos de investigación. El caso de Henrietta Lacks resalta la importancia de los problemas éticos en la investigación médica.
8. Aplicaciones en otros campos
Las células HeLa también se han utilizado para estudiar los efectos de la radiación y sustancias tóxicas, comportamiento celular en entornos de microgravedad, mapeo genético y técnicas de clonación.
Las células HeLa tienen una importancia irreemplazable en diversos campos como la investigación del cáncer, desarrollo de vacunas, genética, pruebas de fármacos, investigación viral y biología celular.
¿Cuáles son los hallazgos de estudios sobre la línea celular HeLa que porta secuencias HPV-18?
El estudio de líneas celulares HeLa que portan secuencias HPV-18 reveló la siguiente información importante:
1. Existencia y Características de la Secuencia HPV-18
La línea celular HeLa efectivamente porta la secuencia del virus del papiloma humano (VPH) tipo 18. Estas secuencias presentan variaciones específicas y características estructurales en el genoma. Por ejemplo, una región del genoma HPV-18 (desde 128230632 hasta 128241494) muestra múltiples puntos de mutación y un área grande de delección, mientras que la cobertura y profundidad de secuenciación también varían [7].
2. Estructura genómica y variación
El estudio realizó un análisis detallado de la estructura del genoma HPV-18, incluyendo las regiones HapA y HapB y sus conteos de lectura correspondientes. Además, se demostró la estructura completa del genoma, incluidas las regiones que codifican proteínas como E1 y E2 [7].
3. Detección y análisis de secuencias HPV-18
Al utilizar el conjunto de datos BMC Bioinformatics para el análisis, los investigadores confirmaron la presencia de secuencias HPV-18 en líneas celulares HeLa mediante tecnología de secuenciación de alto rendimiento. Este estudio utilizó secuencias de referencia del banco de datos NCBI y validó aún más la integridad de las secuencias HPV-18 a través del análisis de ensamblaje y alineamiento [8].
4. El efecto del HPV-18 sobre las características biológicas de las células HeLa
Las células HeLa infectadas con HPV-18 presentan diversos cambios en las características biológicas. Por ejemplo, la proteína E6 del HPV-18 perjudica la función de supresor tumoral inhibiendo la actividad de la proteína p53 [11]. Además, la infección por HPV-18 también está asociada a cambios en la expresión de microARN en células HeLa [9].
5. Integración y Recombinación del HPV-18 en Células HeLa
Las investigaciones han mostrado que el genoma del HPV-18 puede haber sufrido procesos de integración y recombinación en las células HeLa. Por ejemplo, hay múltiples sitios de integración del HPV-18 en los cromosomas de las células HeLa, y estos sitios de integración están estrechamente relacionados con la aparición del cáncer cervical [9]. Además, la fragmentación y recombinación cromosómica en las células HeLa también están asociadas a la infección por HPV-18 [9].
6. El efecto del HPV-18 sobre la replicación del ADN en células HeLa
Las investigaciones han encontrado que las células HeLa infectadas con HPV-18 presentan restricción fenotípica bajo la acción de Ciclina E/CDK2, lo cual puede afectar la eficiencia de replicación del ADN del HPV [10]. Sin embargo, algunos experimentos han mostrado que las células HeLa aún pueden soportar una replicación eficiente del ADN del HPV-18 [10].
7. Transmisión del HPV-18 en otras líneas celulares
El estudio también encontró que el HPV-18 no solo existe en células HeLa, sino que puede propagarse a otras líneas celulares cancerosas cervicales a través de contaminación cruzada. Por ejemplo, se detectaron secuencias de HPV-18 en las líneas celulares CNE1 y ONEH, indicando que el HPV-18 podría haberse propagado a través del cultivo conjunto con células HeLa. [12]
El estudio sobre líneas celulares HeLa que portan secuencias HPV-18 reveló la presencia, estructura genómica, características biológicas e impacto sobre las funciones celulares del HPV-18 en células HeLa.
Referencias
1. Efecto de la regulación de YAP1 por MiR-375 sobre la invasión, apoptosis y transición epitelial-mesenquimal de células HeLa de cáncer cervical.[ PMID: 34512774]
2 Jing Ji et al. El cisplatino promueve la autofagia y apoptosis aumentando la captación nuclear de Nrf2 en células HeLa-cancerosas cervicales humanas [J]. Revista de Medicina Hui Bao, 2023, 48(3): 301-305.
3 El R7 de notoginsenoside suprime el cáncer cervical a través de la señalización PI3K/PTEN/Akt/mTOR.[ PMID: 29312623]
4. Progreso reciente en la activación de apoptosis facilitada por Estudios HeLa. Maria Teodora Constantin et al. Acta Marisiensis - Seria Medica 2023;69(2):98-103
5 Congresos Científicos Internacionales sobre Medicina y Semana de Investigación en Salud Pública 2023
6 Cinética de entrada activada por almacén vacío Ca2+ en células HeLa [ PMID: 7509791]
7 El genoma y epigenoma resueltos por haplotipo de la línea celular cancerosa HeLa aneuploide
[PMID: 23925245]
8 Entourage: software de análisis de secuenciación todo-en-uno para ensamblaje genómico, detección viral, descubrimiento de virus y perfilado de variaciones intramuestro [ PMID: 38914932]
9 Nuevas perspectivas en tecnología de cultivo celular. Sivakumar Joghi Thatha Gowder.
10 Las células HeLa son limitadas fenotípicamente en Ciclina E/CDK2 para la replicación eficiente del ADN del virus del papiloma humano [PMID: 38914932]
11 La bajomodulación de BAG3 sensibiliza las células HeLa HPV18(+) a la apoptosis inducida por PEITC y restaura p53.[ PMID: 25175321]
12 El análisis de secuenciación de ARN de alto rendimiento integral revela la contaminación de múltiples líneas celulares de carcinoma nasofaríngeo con genomas de células HeLa . [ PMID: 24991015]