¿Qué son las células HeLa y para qué se usan?

¿Para qué sirven estas células tan usadas en investigación? Analizamos de cerca las características de las llamadas 'células inmortales'.
Células HeLa

Las células HeLa son un tipo particular de células de cultivo usadas de forma muy común en el ámbito de la investigación. Se trata de una línea celular inmortal en el sentido estricto de la palabra, pues debido a una mutación, se divide de forma indefinida a lo largo del tiempo.

Históricamente, este tipo de células han jugado un papel esencial en descubrimientos médicos esenciales, como pudo ser la prueba de la primera vacuna contra la poliomielitis en los años cincuenta. Desde entonces, se han realizado diversos procesos experimentales con ellas para estudiar el cáncer, sida, efectos de la radiación y compuestos tóxicos... etc. Se calcula que hay más de 70.000 publicaciones científicas con estos tipos celulares, y la lista continúa ampliándose, con 300 nuevos artículos de media al mes.

Durante los últimos 10 años, estos cultivos celulares de naturaleza “infinita” se han utilizado para una serie de importantes investigaciones: realizar perfiles de expresión génica, investigación de respuestas de las células ante presiones ambientales y ante perturbaciones genéticas inducidas en ambientes de laboratorio, entre otras muchas cosas.

Además de estar hablando de un tipo de células que han evadido de forma completa el proceso de senescencia y se dividen de forma infinita (algo ya impresionante de por sí), la historia de su obtención no es menos sorprendente, pues se trata de una mera casualidad. Continúa leyendo si quieres saber más acerca de este fascinante tema.

Células HeLa: cuándo la realidad supera a la ficción

La definición de este tipo de células es sencilla: una línea celular de cultivo extremadamente prolífica y duradera, lo que permite su uso en periodos extensos de investigación. Ya hemos dejado asomar este término varias veces en las líneas previas, pero, ¿qué es exactamente un cultivo celular?

Sobre los cultivos celulares

Un cultivo celular se define como el proceso mediante el cual, valga la redundancia, células procariotas o eucariotas pueden cultivarse en un medio controlado (es decir, en parámetros de laboratorio). Para que esto pueda suceder, los distintos tipos de células deben de ser aisladas, mantenidas y poder ser manipuladas según lo que se esté intentando descubrir.

Las células mononucleares, es decir, con un solo núcleo (la inmensa mayoría) se pueden separar de los tejidos blandos de la muestra mediante hidrólisis con enzimas tales como la colagenasa, tripsina o pronasa, que degradan el medio extracelular que rodea a la célula en sí misma.

Después de esto, el mantenimiento del cultivo celular dependerá ampliamente de las condiciones que requieran las células para crecer y dividirse (aunque en general los parámetros de temperatura, oxígeno y CO2 suelen ser constantes). Aquí se contemplan variaciones en el pH, concentración de glucosa, la presencia de factores de crecimiento y otros componentes nutritivos en el medio.

Cabe destacar que la proliferación celular no es infinita, pues después de un número limitado de divisiones, las células entran en un proceso de senescencia y dejan de dividirse. Este proceso se produce porque, a medida que se generan células hijas, el ADN se vuelve inestable y se puede producir la acumulación de toxinas. Dependiendo del tipo y de la localización, cuando una célula deja de dividirse puede darse un proceso de apoptosis o muerte celular programada (PCD). Esto no es aplicable a las HeLa, y de ahí su increíble potencial en el mundo de la investigación.

Una historia impresionante

Ser una persona negra en Estados Unidos ya era suficientemente complicado de por sí en la década de los cincuenta, pero el número de problemas aumentaban si encima se sumaba el ser mujer, un trabajo precario y unas condiciones de vida por debajo de lo deseable. Este era el caso de Henrietta Lacks, la mujer afroamericana trabajadora en un campo de tabaco que hizo posible el descubrimiento de las células HeLa, a pesar de que esto le costara la vida.

En enero de 1951, Henrietta, de 31 años de edad, acudió al hospital Johns Hopkins (el único que del área en el que vivía que aceptaba a pacientes negros) porque sentía un “nudo” en el útero, tras presentar unos episodios de severa hemorragia al dar a luz a su quinto infante. Los médicos ordenaron una biopsia, y se le acabó diagnosticando un cáncer cervical.

Este cultivo cayó en manos del doctor George Otto Gey, que descubrió que estas células se multiplicaban de forma robusta, doblando su número cada 24 horas continuamente, en comparación con otros cultivos que morían rápido. Además de tratarse de las primeras células que mostraron éxito al cultivarse in vitro (medios experimentales), el ser humano había descubierto una línea celular mutante que se podía dividir de forma infinita.

Este doctor donó de forma desinteresada la línea celular así como los procedimientos para su mantenimiento a cualquier científico que lo requiriera, con el simple objetivo de aumentar el interés e instrumental científico. Esta línea celular fue más tarde comercializada, aunque cabe decir que no existe una patente universal para ella, es decir, pertenece a la comunidad científica en su totalidad.

HeLa

Henrietta terminó falleciendo de su cáncer unos meses después del diagnóstico debido a que este ya se había metastatizado por todo su cuerpo, pero las células recibieron el apodo de “HeLa” en honor a las iniciales de su nombre y apellido. A pesar de ser un legado férreo para la persona fallecida, este tema no está exento de controversia, pues ni los familiares de la paciente ni ella misma llegaron a dar permiso para la extracción de tejido y su uso y distribución, aunque estas dinámicas jurídicas son harina de otro costal.

La importancia de las células infinitas

Así pues, podemos afirmar que estamos ante un linaje celular inmortal que se puede dividir de forma ilimitada en un cultivo en parámetros de laboratorio, siempre que sus condiciones fundamentales requeridas para mantenerse se cumplan. Esto es de esencial importancia para el mundo de la investigación, pues hasta su descubrimiento, los cultivos con células cancerígenas entraban en periodo de senescencia y muerte antes de que las investigaciones se pudieran prolongar el tiempo suficiente para obtener resultados fehacientes.

Cabe destacar que existen muchos tipos de cepas celulares derivadas de las HeLa primigenias, pero en el fondo, todas ellas proceden de la muestra de cáncer cervical de Henrietta Lacks. Increíble, ¿verdad?

Ejemplos prácticos

No todo se reduce a mecanismos celulares complejos o una revisión histórica, pues podemos acudir a diversos ejemplos donde las células HeLa han sido utilizadas con éxito para las investigaciones médicas.

Diversos medios divulgativos afirman que las esta línea de células son la base de la virología, pues básicamente permiten la inoculación de agentes víricos en su interior para observar su comportamiento y reacción a largo plazo. Esto ha dado lugar a diversas vacunas, como por ejemplo los primeros prototipos de las vacunas comerciales para el tratamiento de la poliomielitis. No todo se reduce a brotes epidemiológicos del pasado, pues también se han usado para investigar medicinas y tratamientos contra el cáncer, tuberculosis, SIDA, leucemia y otras muchas patologías.

Vamos más allá, pues en los años sesenta esta línea celular fue fusionada con células embrionarias de un ratón, lo que se considera el primer “híbrido celular”. Esto promovió el inicio del desarrollo del mapeo del genoma humano, por todos conocido a día de hoy.

Las HeLa son ideales para la investigación por diversos motivos:

  • Crecen rápidamente.
  • Son fácilmente manipulables.
  • Se dividen de forma rápida y robusta, lo que genera una gran cantidad de células en poco tiempo.
  • Son mucho menos costosas de cultivar que otras líneas celulares.
  • Se pueden realizar en ellas modificaciones genéticas (gene targeting) de forma sencilla.

Conclusiones

Como hemos podido observar en estas líneas, a veces la realidad supera a la ficción. Hoy hemos conocido una línea celular teóricamente infinita, pues debido a una mutación puede evitar la senescencia y apoptosis y dividirse de forma indefinida si el medio presenta los nutrientes y requerimientos necesarios.

Las HeLa han abierto miles de puertas a campos médicos tales como los basados en la virología, el desarrollo de perfiles de expresión génica y la respuestas celulares ante agentes tóxicos o de radiación, entre otras muchísimas más facilidades. Esto nos hace preguntarnos: ¿qué habría sido de la medicina moderna si Henrietta Lacks nunca hubiese acudido al hospital para ser diagnosticada? Este suceso demuestra que, en ocasiones, en base a casualidades se pueden construir reinos enteros.

Referencias bibliográficas

TÓPICOS
Biología
Samuel Antonio Sánchez Amador

Samuel Antonio Sánchez Amador

Biólogo y divulgador científico

Graduado en Biología por la Universidad de Alcalá de Henares (2018). Máster en Zoología en la Universidad Complutense de Madrid (2019). A lo largo de su trayectoria profesional, permaneció dos años en el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) en el departamento de biología evolutiva, donde realizó estudios genéticos y poblacionales en pequeños mamíferos. Esto le otorgó amplio conocimiento en cuestiones de heredabilidad, genes y patrones filogenéticos diversos. Desde febrero del año 2020 se dedica a tiempo completo a la divulgación científica, redactando temas tanto de índole científica basal como salud humana y bienestar animal.