Las células humanas, al igual que la mayoría de las células, solo pueden reproducirse un número limitado de veces, luego llegan a la senectud y mueren. Cada vez que ocurre una división, pueden ocurrir mutaciones que pueden irse acumulando, degradando la calidad de las células. Para contrarrestar esa acumulación de mutaciones, las células tienen “programadas”, mediante un “reloj biológico”, el número de divisiones que pueden sufrir hasta morir.
Este reloj biológico lo constituyen los telómeros, que son los extremos de los cromosomas, formados por regiones de ADN altamente repetitivas y que no codifican información genética. Su función es proteger al ADN de los cromosomas y en cada división celular se van acortando, estableciendo un límite al número de divisiones celulares (límite Hayflick), pues, cuando desaparecen, los cromosomas se vuelven inestables y se induce la apoptosis o muerte celular.
Las células embrionarias producen una enzima denominada telomerasa, que permite la regeneración o alargamiento de los telómeros, sin embargo, luego del nacimiento se inhibe la síntesis de dicha enzima. Algunos virus y algunas células cancerígenas pueden reactivar la producción de telomerasa y de esa manera los telómeros se regeneran y las células se mantienen “jóvenes” sin importar el número de divisiones que sufran. Esto sucede con las células HeLa.
Origen de las células HeLa
Las células HeLa provienen de una muestra de células cancerígenas del cuello uterino de una paciente llamada Henrietta Lacks, de allí el nombre. Esta paciente, de origen estadounidense, desarrollo una forma muy agresiva de adenocarcinoma, una muestra del cual llegó a manos de la pareja de investigadores George y Margaret Gey, quienes intentaban conseguir cultivos celulares humanos que pudiesen ser mantenidos por largos periodos en condiciones de laboratorio.
Las células provenientes de la biopsia practicada a la señora Lacks probaron ser útiles para tales fines, pues no estaban sujetas al límite Hayflick, establecido por la reducción de los telómeros, iniciándose el cultivo de un linaje de células que aún hoy en día continúa dividiéndose.
Lamentablemente, ni la señora Lacks, ni sus parientes fueron notificados del destino final de la muestra de tejido extraída de la paciente, lo cual generó muchas controversias éticas y legales, que conllevaron al establecimiento del consentimiento informado, un procedimiento que obliga al médico o investigador a notificar al paciente acerca de lo relacionado con cualquier procedimiento, tratamiento, ensayo o prueba que le sea practicado y a obtener el consentimiento firmado del mismo.
Características
Las células HeLa son células cérvico uterinas cancerosas humanas que presentan un diámetro promedio de 20 micrones, mientras que su núcleo presenta un diámetro de 10 micrones. Su carga cromosómica es anormal en comparación con la de otras células humanas, con 82 cromosomas, entre los cuales existen cuatro copias del cromosoma 12. También presenta tres juegos de copias de los cromosomas 6, 8 y 17.
Estas células han sido hibridadas por material genético del virus del papiloma humano (VPH) en numerosos sitios de integración, presentando, además de las aberraciones numéricas, aberraciones de tipo estructural, las cuales aparentemente se presentaron durante la fase cancerosa activa de las células, manteniéndose éstas relativamente estables mientras han sido mantenidas en cultivo.
El ciclo celular ha sido también alterado por el VPH, siendo las células HeLa capaces de duplicar su número en menos de un día, lo cual aparentemente se debe a que uno de los sitios de integración del genoma del VPH al de las células fue cerca del gen que regula el crecimiento y la división celular (protooncogen), activándolo.
Debido a estas diferencias, los investigadores Van Valen y Maiorana propusieron definir a las células HeLa como una nueva especie, a la cual denominaron Helacyton gartleri. Van Valen y Maiorana también basaron sus consideraciones en los hechos de que estas células tienen su propio nicho ecológico, constituido por los medios de cultivo y que pueden replicarse indefinidamente.
Importancia de las células HeLa
Los estudios “in vitro” son de vital importancia en biomedicina, pero las células humanas normales no pueden ser mantenidas en cultivo por mucho tiempo. Gracias a la “inmortalidad” de las células HeLa y a su relativamente fácil mantenimiento, estas se encuentran en placas de cultivo en numerosos laboratorios alrededor del mundo.
Quizás el primer trabajo que demostró la enorme importancia de estas células fue el realizado por Jonas Salk en la década de los 50’s. Salk empleo células HeLa para probar diferentes cepas de virus, con el fin de descubrir la causante de la poliomielitis en humanos, y una vez identificada la cepa, pudo trabajar con ella hasta desarrollar la vacuna en 1955.
Otros usos de importancia fueron: la primera hibridación interespecífica, entre células humanas y células de ratones (1966); el estudio de los efectos de la falta de gravedad (70`s); para demostrar la relación entre el virus del papiloma humano y el cáncer del cuello uterino; para determinar la función de la telomerasa en la protección de los cromosomas; y en ensayos de toxinas y fármacos sobre las células humanas, que permitieron entre otros hallazgos, el desarrollo de medicamentos para enfermedades como la leucemia o el mal de Parkinson.
Además, estas células son empleadas por la industria cosmética para analizar posibles efectos de sus productos a nivel celular, o para demostrar la inocuidad de los mismos.
La importancia de las células HeLa también se ve reflejada en más 60000 artículos científicos publicados solo hasta 2009, es decir un promedio de más de 1000 artículos por año, a partir del momento de iniciarse su cultivo, y actualmente se estima que mensualmente son publicados más de 300 artículos acerca de investigaciones realizadas con estas células.
Peligros de las células
El empleo de las células HeLa, sin embargo, implica ciertos riesgos debido a su agresivo crecimiento, que puede contaminar otros tipos de cultivos celulares. El riesgo es tan grande, que se considera que actualmente hasta el 20% de los diferentes linajes celulares mantenidos en laboratorio pudiesen estar contaminados con células HeLa, lo cual podría invalidar los resultados obtenidos en muchos de estos estudios.
Referencias bibliográficas
Dosne, C. 2006. Las células HeLa como prototipo del cultivo celular inmortalizado. Medicina, 66(5): 487-488.Macville, M.; Schröck, E.; Padilla-Nash, H.; Keck, C.; Ghadimi, B.; Zimonjic, D.; Popescu, N. & Ried, T. 1999. Comprehensive and definitive molecular cytogenetic characterization of HeLa cells by spectral karyotyping. Cancer Research 59 (1): 141-50.
Beskow, L. 2016. Lessons from HeLa Cells: The Ethics and Policy of Biospecimens. Annual review of genomics and human genetics 17 (4): 395-417.
Van Valen, L. & Maiorana, V. 1991. HeLa, a new microbial species. Evolutionary Theory & Review 10: 71-74.
Autor
Escrito por Carlos F. Lira Gómez para la Edición #116 de Enciclopedia Asigna, en 09/2022. Carlos es MSc. en Ciencias Marinas, mención Biología Marina del Inst. Oceanográfico de Venezuela, UDO. Profesor de Carcinología y Zoología Gral. en la UDO.