Que sont les cellules HeLa ?

Origine des lignées cellulaires – une femme nommée Henrietta Lacks

Crédit image : Koliadzynska Iryna/.com

Aujourd’hui, des lignées cellulaires dérivées d’animaux, y compris d’humains, sont cultivées et utilisées pour la recherche dans des laboratoires du monde entier. Ces cellules peuvent se diviser continuellement compte tenu des bonnes conditions de croissance.

La première de ces lignées cellulaires à être établie est connue sous le nom de « cellules HeLa ». Il s’agit d’une lignée cellulaire établie à partir d’une jeune femme afro-américaine nommée Henrietta Lacks qui est décédée d’un adénocarcinome cervical agressif en 1951.

Elle s’est présentée au service de gynécologie de l’hôpital Johns Hopkins à Baltimore, dans le Maryland, où l’on a découvert la tumeur sur son col de l’utérus. Lorsqu’une biopsie a été pratiquée sur la tumeur, un spécimen a été remis à George Gey et à ses collègues du laboratoire de culture tissulaire de Johns Hopkins, qui avaient pour ambition d’isoler et de maintenir des tissus normaux ou malades en tant qu' »organoïdes temporaires ou stables ou en tant que souches cellulaires dérivées ».

Ce qui a rendu la tumeur d’Henrietta Lacks différente des autres tumeurs qui avaient été apportées au laboratoire, c’est que les cellules se sont développées de manière robuste. Avant cela, il était possible de cultiver des cellules à partir de spécimens de cancer, cependant, celles-ci ne duraient généralement pas et mouraient avant que les études ne puissent être achevées.

En revanche, ceci aux cellules qui se sont développées à partir de la tumeur d’Henrietta Lacks ont continué à se diviser si les conditions de croissance appropriées étaient réunies. Initialement, celles-ci étaient fournies par l’utilisation d’un milieu composé de plasma de poulet, d’extrait d’embryon bovin et de sérum de cordon placentaire humain dans une « culture en tube à rouleaux » continue.

Dehors dans le monde – combattre la polio et au-delà

Les cellules HeLa et la méthode de culture en roller-tube ont été utilisées dans la lutte contre le poliovirus. Auparavant, le poliovirus était cultivé dans des tissus du système nerveux, mais George Gey a réussi à cultiver le poliovirus dans des cellules HeLa, et ce système a ensuite été utilisé par John Enders et ses collègues. Puis, en 1954, Jonas Salk a également utilisé des cellules HeLa pour cultiver le poliovirus, ce qui a conduit au développement du vaccin contre la polio de Salk.

Ce n’était que le début de l’utilisation des cellules HeLa comme outil important dans la recherche. Les cellules HeLa ont été utilisées pour d’autres projets de recherche, de la recherche de l’identification de l’agent causal du SIDA, le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) dans les années 1980 aux études modernes « -omiques » : génomique, transcriptomique et protéomique.

On estime que pas moins de 70 000 études ont été réalisées à l’aide de cellules HeLa, dont deux qui ont reçu le prix Novel : en 2008 pour la découverte que le papillomavirus humain (HPV) est un agent causal du cancer du col de l’utérus, et en 2009 pour la découverte de l’enzyme télomérase, qui protège les télomères du chromosome, empêchant ainsi la dégradation du chromosome.

Contamination?

Après que les cellules HeLa aient été établies comme une lignée cellulaire immortelle, des échantillons ont été envoyés par George Gey à d’autres scientifiques aux États-Unis et ailleurs. En raison de leur nature robuste, les cellules HeLa ont ensuite été multipliées dans de nombreux laboratoires du monde entier. Cependant, à partir des années 1960, des rapports ont indiqué que les cellules HeLa pouvaient contaminer d’autres cultures cellulaires. Initialement, les rapports montraient une contamination inter-espèces car cela est plus facile à détecter.

En 1967, un rapport a été publié qui montrait une contamination intra-espèces avec les cellules HeLa. Celle-ci a été déterminée par Stanley Gartler, qui a utilisé l’analyse des isoenzymes, en analysant les polymorphismes électrophorétiques de la glucose-6-phosphate déshydrogénase et de la phosphoglucomutase de 19 lignées cellulaires.

Une variante de la glucose-6-phosphate déshydrogénase, « de type A », se trouve principalement dans la population afro-américaine, et lorsqu’elle est mise en relation avec la variante de la phosphoglucomutase observée dans ces lignées cellulaires, les résultats suggèrent que toutes les lignées cellulaires avaient la même origine.

Bien sûr, les cellules HeLa ne sont pas le seul cas de contamination de culture cellulaire. Une étude a révélé que ce que l’on pensait être des lignées cellulaires de cancer du sein humain étaient contaminées par des cellules inter- et intra-espèces, tandis que d’autres cellules signalées comme étant humaines étaient en fait d’origine animale, et d’autres signalées comme provenant de gibbons se sont révélées être humaines. C’est un problème qui se pose encore aujourd’hui dans la culture de tissus.

Alors, pourquoi les cellules HeLa ont-elles pu supplanter d’autres lignées cellulaires ? – il y a une possibilité que lorsque les échantillons de cellules HeLa sont sortis du laboratoire d’origine et ont commencé à être proliférés dans de nombreux autres laboratoires, sa capacité à se développer de manière robuste a été sélectionnée encore plus car elles étaient cultivées en continu. Ainsi, les cellules HeLa auraient pu être sélectionnées par inadvertance pour pouvoir surpasser d’autres lignées cellulaires.

Lectures complémentaires

• Tout le contenu sur la culture cellulaire
• Problèmes courants en culture cellulaire
• Comment générer des lignées cellulaires stables
• Les cellules HEK293 : Applications et avantages
• Qu’est-ce que le micropatternage ?

Citations