خلية هيلا هي خلية سرطانية تنتمي إلى سلالة تم عزلها في عام 1951 من مريضة تعاني من سرطان عنق الرحم، وتم تسمية هيلا كاشتقاق من اسم المريضة هنريتا لاكس، وكانت خلايا هيلا هي أول خلايا بشرية تستخدم على نطاق واسع في الدراسات المختبرية، وخاصة في الأبحاث المتعلقة بالفيروسات والسرطان و

الوراثة البشرية

، وقد تبين أن جينوم خلية هيلا غير مستقر بدرجة كبيرة، حيث يحتوي على العديد من الترتيبات الجينومية حيث يحتوي مثلا على أعداد غير طبيعية من الكروموسومات في ظاهرة تعرف باسم chromothripsis [1] .

خلايا هيلا الخالدة

في عام 1952 أصبحت خلايا هيلا أول خط خلية بشرية يمكن أن ينمو وينقسم إلى ما لا نهاية في مختبر، مما دفع العلماء إلى تسمية هذه الخلايا باسم الخلايا الخالدة، وقد ساهم خلود خلايا هيلا في تبنيها في جميع أنحاء العالم كخط الخلية البشرية المفضل لإجراء البحوث الطبية الحيوية، وعلى الرغم من أنه تم تطوير خطوط خلايا إضافية على مر السنين، إلا أن خلايا هيلا ما زالت تستخدم على نطاق واسع لتطوير البحوث الطبية الحيوية، وقد ساعدت تنوع وقوة خلايا هيلا في تحسين اختبارات وتجارب المختبر الأساسية التي لا تزال تواصل تقديم أدلة جديدة حول أساس صحة الإنسان ومرضه .

سوف نعرض أدناه جدول زمني للأحداث والمنشورات العلمية التي تصف الأبحاث التي استخدمت فيها خلايا هيلا، ويهدف الجدول الزمني هذا إلى إظهار الدور الذي لعبته خلايا هيلا في أوجه التقدم الرئيسية في مجالات مثل البيولوجيا السرطانية والأمراض المعدية وعلم الأحياء الدقيقة الأساسي والعديد من المجالات الأخرى، وقد تم وصف الأبحاث التي تتضمن خلايا هيلا في أكثر من 110،00 منشور علمي، ويوضح هذا العدد المذهل مدى أهمية هذه الخلايا في البحث على مدار العقود الستة الماضية، ومن أهم استخدامات خلايا هيلا في الأبحاث على مدى السنين الماضية [2] :

1952: تأسيس خلايا هيلا
1953: تمهيد الطريق للقاح شلل الأطفال
1956: فهم آثار الأشعة السينية على الخلايا البشرية
1956: تطوير أساليب أبحاث السرطان
1964: الذهاب إلى الفضاء الخارجي
1964: إلقاء الضوء على علاجات اضطرابات الدم
1973: تحديد كيف تسبب السالمونيلا العدوى
1985: اتخاذ خطوات متقدمة جدا ضد سرطان عنق الرحم
1985: تباطؤ نمو السرطان
1988: تعزيز فهم الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية
1989: تعلم كيفية تحديد عمر الخلايا
1993: استكشاف كيف يصيب مرض السل الناس وكيف يجعلهم مرضى
2001: فهم العدوى بفيروس إيبولا وفيروس نقص المناعة البشرية
2008: إظهار الفيروسات التي يمكن أن تسبب بعض أنواع السرطان
2009: القيام بأبحاث عن التيلومير
2010: إعادة ضبط ثاليدوميد لمكافحة السرطان
2014: تقدم كبير في أبحاث النمو الخلوي

أهمية خلايا هيلا

في عام 1951 توفيت هنرييتا لاكس البالغة من العمر 31 عام، بسبب شكل عدواني من سرطان عنق الرحم، بعد 10 أشهر فقط من طلب العلاج في جونز هوبكنز بسبب وجود عقدة في رحمها، وأثناء علاجها في المستشفى، أخذت عينات من الأنسجة السرطانية من عنق الرحم، وأصبحت هذه الخلايا من حينها ” خط الخلية الخالدة ” المعروفة باسم هيلا، وخلال السنوات التالية مكنت خلايا هيلا العلماء في جميع أنحاء العالم من تحقيق قفزات كبيرة في العلوم والطب، وهذه القائمة تسلط الضوء على خمسة من هذه المساهمات الرائعة لهذه الخلايا [3] :

القضاء على شلل الأطفال

طور جوناس سالك لقاح ضد شلل الأطفال في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي، لكنه كان يكافح لإيجاد طريقة لاختباره في التجارب الميدانية، حيث أن خلايا قرد ريسوس المستخدمة في الغالب كانت باهظة الثمن بالنسبة لهذه الدراسة الواسعة النطاق، وفي عام 1952 تم العثور على خلايا هيلا التي لم تقتل بسبب شلل الأطفال، مما يجعلها مصدرا مثاليا للخلايا المضيفة، وتم إنشاء مختبر لإنتاج خلايا هيلا في جامعة توسكيجي، وهذا مكن العلماء أن يكونوا في طريقهم الآن للقضاء على 99 بالمائة من شلل الأطفال على الصعيد العالمي .

تحسين عملية زراعة الخلية

خلال الإنتاج والتوزيع الشاملين لخلايا هيلا لاختبار لقاح شلل الأطفال في جامعة توسكيجي، ابتكر الباحثان الرائدان براون وهندرسون بروتوكولات جديدة لزراعة الخلايا .

اكتشاف عدد الكروموسومات

تصف ريبيكا سكلوت في كتابها الحياة الخالدة لهنريتا لاكس كيف تمكن المختبر في تكساس في عام 1953 من تمكين الباحثين بطريق الخطأ من رؤية وحساب كل كروموسوم بوضوح في خلايا هيلا التي كانوا يعملون عليها، وبعد هذا الاكتشاف طور تيجو وليفان تقنية لحساب

الكروموسومات

، واكتشفوا أن الخلايا الجسدية البشرية تحتوي على 23 زوجا من الكروموسومات، وليس 24 كما كان يعتقد سابقا، ووقد كان لهذا الأمر آثار مهمة على التشخيص الطبي، مثل تشخيص متلازمة داون .

رسم خرائط الجينوم

أنشأ هاريس وواتكينز أول هجين بشري في عام 1965 عن طريق دمج خلايا هيلا بخلايا الفأر، وعلى الرغم من المخاوف والشكوك من عامة الناس في ذلك الوقت، مكن هذا الإنجاز من تحقيق تقدم كبير في تعيين الجينات لكروموسومات معينة، وفي السنوات اللاحقة أثر بشكل إيجابي على مشروع الجينوم البشري .

لقاحات فيروس الورم الحليمي البشري

في ثمانينيات القرن العشرين تم اكتشاف أن خلايا هنريتا تحتوي على فيروس الورم الحليمي البشري – 18 بواسطة هارالد تسور هاوسن، الذي فاز بعد ذلك بجائزة نوبل لاكتشافه الربط بين فيروس الورم الحليمي البشري وسرطان عنق الرحم، ويؤدي العمل اللاحق بعد ذلك إلى تطوير لقاحات فيروس الورم الحليمي البشري، والتي تستخدم الآن في العديد من البلدان لحماية الفتيات الصغيرات من الإصابة بعدوى فيروس الورم الحليمي البشري المرتبط بسرطان عنق الرحم، وتشير التقديرات إلى أن التطعيم ضد فيروس الورم الحليمي البشري سيساعد على تقليل عدد الوفيات الناجمة عن سرطان عنق الرحم بنسبة 70 بالمائة .

بالإضافة إلى هذه الأمثلة الخمسة شاركت خلايا هيلا في العديد من التطورات الرائدة الأخرى في العلوم والطب، والتي تتراوح من كونها أول خلايا يتم استنساخها بنجاح، إلى أول خلايا بشرية يتم إرسالها إلى الفضاء، ولا تزال خلايا هيلا تستخدم على نطاق واسع في المختبرات اليوم، مما يجعل من المحتمل أن تستمر مساهماتها في النمو لسنوات عديدة مستقبلا .

لماذا تموت الخلايا

إذا كانت خلايا هيلا خالدة وهذا شيء مهم، فمعنى هذا أن الخلايا الأخرى تموت، إذن لماذا تموت الخلايا ؟

موت الخلية هو حالة توقف الخلية البيولوجية عن أداء وظائفها، قد يكون هذا نتيجة للعملية الطبيعية المتمثلة في موت الخلايا القديمة واستبدالها بخلايا جديدة، أو قد تنجم عن عوامل مثل المرض أو الإصابة أو موت الكائن الحي الذي تشكل الخلايا جزءا منه، وموت الخلايا المبرمج ” النوع الأول من موت الخلية “، أو موت الخلية من النوع الثاني كلاهما من أشكال موت الخلايا المبرمجة، في حين أن النخر هو عملية غير فسيولوجية تحدث نتيجة للإصابة .

مراحل الموت المبرمج للخلايا

هناك مرحلتان متميزتان في موت الخلايا المبرمج، مرحلة البدء ومرحلة التنفيذ، تتضمن مرحلة البدء العديد من البروتينات المختلفة وهي معقدة للغاية، حيث يبدأ بضغوط مختلفة من خارج الخلية أو داخل الخلية، وبعض الأمثلة على الإشارات التي تأتي من خارج الخلية والتي تؤدي إلى موت الخلايا المبرمج تشمل فقدان عوامل النمو، وانخفاض مستويات الأكسجين، والإشعاع، تشمل الإشارات من داخل الخلايا : تلف الحمض النووي، والأضرار الناجمة عن أدوية العلاج الكيميائي، وخلل التيلومير، والعدوى بالفيروسات، أما مرحلة التنفيذ فتتضمن تنشيط الإنزيمات المتخصصة مثل الكاسبيز وغيرها، والتي تؤدي مباشرة إلى موت الخلايا [4] .