As células HeLa foram a primeira linhagem celular imortal cultivada com sucesso em laboratório. Desde os anos 50 do século passado elas são utilizadas amplamente por laboratórios, pesquisadores e cientistas no mundo todo. A sua descoberta revolucionou a ciência, mas principalmente a medicina.

Há mais de 60 anos as células HeLa são utilizadas para o estudo da biologia humana e consideradas uma ferramenta indispensável até os dias de hoje.

Sua aplicação possibilitou a pesquisa sobre a natureza de diversos tipos de câncer, o desenvolvimento de vacinas, o mapeamento de genes, o tratamento de doenças e os mecanismos envolvidos por trás delas. As células HeLa também foram fundamentais no estudo da tuberculose, do HIV e do Papilomavírus humano (HPV).

Acompanhe com a gente toda a história dessas células incríveis, como elas funcionam, quais as suas aplicações e porque ainda hoje elas são tão importantes.

Porque as células são chamadas de HeLa?

fonte: http://henriettalackslegacy.com/

As linhagens de células são muitas vezes nomeadas em homenagem às pessoas de quem elas foram originalmente derivadas. HeLa vem das duas primeiras letras do nome e sobrenome Henrietta Lacks.

Henrietta era uma mulher negra americana, mãe de 5 filhos, que aos 31 anos foi diagnosticada com um tumor maligno no útero. O ano era 1951, naquela época não haviam muitos tratamentos eficientes para a doença e os hospitais diferenciavam as alas para atendimento a brancos e negros.

Ela recebeu tratamento médico, mas pouco tempo depois faleceu em decorrência da doença.

A descoberta da linhagem infinita de células

Durante o tratamento de Henrietta, uma amostra de suas células cancerosas foi retirada durante uma biópsia. Essas células foram então enviadas ao laboratório de tecidos do Dr. George Gey.

Durante anos, o Dr. Gey, um pesquisador de câncer e vírus, coletava células de diversos pacientes que eram atendidos no hospital Johns Hopkins, mas as amostras morriam rapidamente no laboratório.

No entanto, ele descobriu que as células de Henrietta eram diferentes das outras. Ao invés de morrer, as células se multiplicavam e seu número dobrava a cada 24 horas. As células HeLa foram as primeiras células humanas a sobreviver in vitro.

Importância das células HeLa

Para desenvolver novos medicamentos sem arriscar a vida de pacientes é preciso entender como a doença se desenvolve e de que maneira isso pode afetar as células.

Assim, para repetir experimentos e comparar o resultado dos estudos é necessário criar grupos enormes de células idênticas, capazes de se duplicar fidedignamente por anos. Como as células normais tem uma morte rápida fora do organismo, os resultados precisariam ficar prontos antes que a cultura de células morresse.

Antes das células HeLa isso não era possível, as pesquisas eram trabalhosas e demoravam muito mais tempo para serem concretizadas. Diversos pesquisadores trabalhavam para encontrar uma forma de fazer com que as células permanecessem vivas por tempo suficiente para realizar os experimentos. Afinal, passava-se muito mais tempo tentando manter as células vivas do que efetivamente realizando os procedimentos. Este era o objetivo do Dr. George Gey naquela época.

Apesar de serem cancerosas, as células HeLa ainda compartilham muitas características básicas com células normais. Elas produzem proteínas, expressam e regulam genes, comunicam entre si e são suscetíveis a infecções. Assim, é possível utilizá-las para estudar não apenas o câncer, mas também as funções básicas desempenhadas por todas as células humanas.

Desde a sua criação, a linha de células HeLa foi usada de diversas formas e até ajudou a encontrar campos inteiros de estudo.

Cultura celular: estudo das células e técnicas de cultivo

Células normais x Células HeLa – porque são “imortais”?

As células são divididas em diversas classes de acordo com suas diferentes funções e características. A principal diferença entre células normais e células cancerígenas é o seu controle de crescimento.

Todas as células normais sofrem os efeitos do envelhecimento ao longo do tempo, conhecido como senescência celular. A capacidade das células normais de fazer novas células é controlada rigorosamente por diversos mecanismos e processos biológicos. Isso significa que, eventualmente, as células são incapazes de se replicar e morrem.

É o que chamamos de morte celular programada (MCP), apoptose ou até mesmo suicídio celular. Faz parte do processo natural de muitas células e varia dependendo do tipo de célula. Quando cultivada em laboratório, a morte ocorre após cerca de 50 divisões celulares.

Entretanto, células cancerígenas têm mutações que permitem o crescimento descontrolado, burlando esses mecanismos de controle. Assim, as células são capazes de se replicar continuamente, sendo que depois da divisão todas essas células com o DNA modificado permanecem se replicando.

É isso que acontece com as células HeLa. Sob as condições corretas, essas células formam o que se chama de linhagem celular contínua, dividindo-se indefinidamente, por isso são chamadas de imortais. Vale lembrar que as células HeLa foram cultivadas a partir de uma amostra de tecido do tumor cervical de Henrietta. Células cancerosas não experimentam a MCP e as células de Henrietta eram especialmente resistentes, além de se replicar de uma maneira anormalmente rápida.

Dessa forma, depois de mais de 60 anos, HeLa continua a se replicar, existindo bilhões e bilhões de células espalhadas por laboratórios de todo o mundo.

A primeira contribuição na saúde – Poliomelite

Na primeira metade do século XX a poliomielite era uma das doenças mais temidas pela população, chegando a paralisar centenas de crianças no mundo todo.

Nessa época, Jonas Salk, um virologista da Fundação Nacional para a Paralisia Infantil, criou uma vacina com vírus inativado. O grande problema era descobrir como isso seria testado. Ele precisaria de muitas células para realizar os testes antes que a vacina pudesse chegar aos humanos.

Foi assim que a HeLa, recentemente descoberta, ajudou a disponibilizar a vacina contra a poliomielite muito antes do que se imaginava. Além do seu rápido crescimento, era muito mais suscetível ao vírus do que qualquer outra célula já usada. Essa foi a primeira de suas muitas e bem-sucedidas aplicações.

As aplicações das células imortais para a ciência e medicina

Estima-se que mais de74 mil trabalhos científicos usaram as células HeLa para alcançar seus resultados. Como vimos, o seu primeiro uso foi no desenvolvimento da vacina contra a poliomielite, no entanto, não parou por aí.

Já foram empregadas em pesquisas sobre como os vírus agem, bem como para desenvolver práticas laboratoriais de congelamento e cultura de células e tecidos. Foram aplicadas desde a clonagem de células, a fertilização in vitro e o isolamento de células-tronco, até pesquisas para a AIDS, o câncer e os efeitos da radiação e de substâncias tóxicas. Testou remédios para diversas doenças, incluindo o mal de Parkinson.

Essas células imortais foram infectadas com uma infinidade de patógenos, de tuberculose à salmonela. Ainda ajudaram os cientistas a entender e diagnosticar os distúrbios genéticos ao esclarecer que uma célula humana normal tem 46 cromossomos.

HeLa já foi até ao espaço, com isso foi possível analisar os efeitos da falta de gravidade sobre as células.

Recentemente, dois prêmios Nobel foram concedidos por descobertas onde as células HeLa desempenharam um papel central. A ligação entre o papilomavírus humano e o câncer cervical (2008, Harald zur Hausen) e o papel da telomerase no envelhecimento celular (2009, Elizabeth Blackburn, Carol Greider e Jack Szostak).

Debate ético e econômico

Apesar de as células HeLa serem amplamente utilizadas, a coleta da amostra inicial foi realizada sem o consentimento de Henrietta Lacks durante o seu tratamento. A identidade da mulher atrás das células permaneceu desconhecida por muito tempo. Nem mesmo a sua família tinha conhecimento do que havia ocorrido ou do uso que se fazia.

Finalmente a história de Henrietta foi retratada no livro escrito por Rebecca Skloot, “A Vida Imortal de Henrietta Lacks”, recentemente transformado em filme. Muitas questões bioéticas são discutidas, como a privacidade dos registros médicos e a permissão dos doadores.

É claro que nos anos 50 não haviam leis estabelecidas sobre esta atuação. Entretanto hoje, os comitês de ética são mais rigorosos e a forma para lidar com essa situação e as práticas de pesquisa mudaram muito desde então.

Outro ponto é que a família nunca teve nenhum ganho financeiro com células retiradas de Henrietta, embora as grandes empresas de biotecnologia a comercializem há anos e mais de 10 mil patentes envolvendo as células tenham sido registradas.

Apesar de grandes polêmicas e debates éticos, o fato inegável é que HeLa proporcionou grandes avanços para a ciência e o continua fazendo.

Referências

• https://www.hopkinsmedicine.org/henriettalacks
• https://www.smithsonianmag.com
• https://www.theguardian.com/science/2010
• https://science.howstuffworks.com/life
• https://super.abril.com.br/ciencia
• http://www.bbc.com/portuguese
• ROBERTIS, De, Edward M., HIB, José. De Robertis | Biologia Celular e Molecular, 16ª edição. Guanabara Koogan, 2014.
• Alberts, Bruce. Fundamentos da Biologia Celular, 4th edição. ArtMed, 2017.
• LODISH, Harvey, BERK, Arnold, KAISER, Chris A., KRIEGER, Monty, BRETSCHER, Anthony, PLOEGH, Hidde, A. Biologia celular e molecular, 7th edição. ArtMed, 2014.
• MENCK, Carlos M. Genética Molecular Básica. Guanabara Koogan, 2017.