Tipos de líneas celulares

Los biólogos celulares cultivan células en su laboratorio para descubrir los secretos de la actividad celular normal y anormal. Se aíslan y cultivan células de seres humanos, animales, plantas y microorganismos para desarrollar líneas celulares para estudios de investigación. Muchos tipos de estudios de líneas celulares tienen una gran aplicación en el campo de la ciencia médica. Por ejemplo, las líneas celulares se utilizan para investigar mutaciones genéticas, tratamientos contra el cáncer, detección de fármacos, envejecimiento, metabolismo y vacunas.

Los investigadores de laboratorio cultivan grandes poblaciones de células a partir de una o más células madre. Un cultivo celular se origina a partir de células de un donante de tejido primario o de una línea celular comprada a través de un biobanco de células. Las células cultivadas proliferan en un medio de crecimiento en condiciones cuidadosamente reguladas. Los cultivos celulares son invaluables para diagnosticar infecciones y anomalías, probar nuevos medicamentos y estudiar enfermedades como el cáncer, según el

Los científicos estudian cuidadosamente las células cultivadas de humanos, animales, plantas, bacterias y levaduras. Algunos cultivos celulares poseen la capacidad de dividirse indefinidamente. Cultivos primarios son células aisladas de tejido y cultivadas hasta que las células alcanzan la máxima capacidad (confluencia) para su contenedor. Luego, las células se transfieren a un secundario recipiente que contiene medio fresco para estimular la multiplicación celular continua.

Cada replicación celular aumenta las probabilidades de error mitótico y exposición a la contaminación. El proceso es similar al envejecimiento. La mayoría de las células solo pueden replicarse tantas veces antes de morir naturalmente o entrar en un período de reposo llamado senescencia. Las líneas celulares compuestas por células mortales que no pueden vivir para siempre se denominan líneas celulares finitas.

Algunas celdas Adquirir espontáneamente la capacidad de multiplicarse indefinidamente.. En el laboratorio, inmortalidad se puede inducir transformando células químicamente o con virus. Las poblaciones de células inmortales se conocen como líneas celulares continuas. La mayoría de las líneas celulares finitas y continuas son dependiente del anclaje, lo que significa que su existencia depende de sustratos ricos en nutrientes, gases, enzimas, pH correcto y temperatura adecuada.

Se debe tener cuidado para proteger las líneas celulares finitas y continuas de la infección y la inestabilidad genética que puede ocurrir con transferencias múltiples. El problema puede solucionarse mediante almacenamiento criogénico. La congelación de celdas con nitrógeno líquido requiere un control constante de la temperatura y refrigeración de respaldo en caso de cortes de energía o roturas del equipo.

Las células subcultivadas tomadas de un cultivo primario inician una línea celular. A menos que se alteren de otra manera, las células normales de un cultivo primario tienen una vida útil programada, lo que significa que son finitas. Predominan las células más fuertes y de más rápido crecimiento y dan lugar a uniformidad en la población. Cada transferencia se llama paso.

Líneas de células madre son muy venerados por los investigadores porque una célula madre tiene el poder de replicarse o diferenciarse en muchos tipos de células especializadas, como neuronas o osteocitos. Las células madre reparan los tejidos dañados y regeneran las extremidades faltantes en algunas especies. Los estudios con células madre podrían conducir a avances en el tratamiento de enfermedades comunes como la enfermedad coronaria y la diabetes. Sin embargo, aún queda mucho por aprender en el campo de la medicina regenerativa, según el Institutos Nacionales de Salud.

Las cepas celulares son subpoblaciones de una línea celular. Las cepas celulares derivan de células que se eliminaron de la línea celular y se alteraron genéticamente mediante la clonación o la transmisión de un virus, por ejemplo. Una cepa celular también puede resultar de la contaminación durante el proceso de transferencia.

Células HeLa son la línea celular más antigua de los Estados Unidos, según el Medicina John Hopkins sitio web. Las células HeLa llevan el nombre de Henrietta Lacks, madre de cinco hijos que murió en 1951 a la edad de 31 años de una forma agresiva de cáncer de cuello uterino. Los médicos del Hospital John Hopkins se sorprendieron de lo rápido que crecía el tumor de la biopsia de Henrietta en el laboratorio.

Las células HeLa tumorales de crecimiento salvaje las hacen muy adecuadas para probar los efectos de medicamentos experimentales en células cancerosas antes de los ensayos clínicos en humanos. Los estudios de células HeLa han llevado a muchos descubrimientos revolucionarios. Sorprendentemente, esta línea celular todavía se usa hoy en los laboratorios de investigación de todo el mundo.

Líneas de células animales incluyen células tomadas de cientos de especies animales. El estudio de las líneas de células animales y su origen y características evoca una comprensión más profunda de la biología del desarrollo, la expresión génica y la evolución. Los hallazgos también tienen importancia para la fisiología humana. La investigación de cultivos de líneas de células animales reduce la dependencia de los animales de laboratorio. Ejemplos incluyen:

• Líneas celulares de rana.
  
• Líneas de células de hámster.
  
• Líneas de células de ratón.
  
• Líneas celulares de rata.
  
• Líneas celulares de perros.
  

Culto líneas celulares humanas debe obtenerse de un banco celular de buena reputación que siga estrictos protocolos de identificación y almacenamiento. La identificación errónea de la línea celular limita la validez de los hallazgos y la generalización de los resultados de un investigador. Muchos tipos de células humanas están catalogadas en bancos de células para estudios de investigación y pruebas de drogas:

• jcam1.6 linfocitos humanos.
  
• Células de la vejiga humana J82.
  
• kmst-6 células de piel humana.
  
• células cervicales humanas hela229.
  

Líneas de células cancerosas con tumores y mutaciones genéticas ofrecen información importante sobre cómo se producen y progresan los cambios en los genes. Aprender más sobre la génesis de los tumores puede sugerir mejores tratamientos farmacológicos y cambios recomendados en el estilo de vida. Por ejemplo, las mutaciones del gen RAS son cánceres de colon, páncreas, vejiga y ovarios que no responden bien a los fármacos inhibidores de EGFR. El cultivo de líneas celulares con la mutación del gen RAS proporcionaría un modelo para probar tratamientos farmacológicos alternativos.

Las líneas celulares isogénicas se diseñan en el laboratorio insertando un gen en una muestra de células aisladas de una línea celular. Las células diseñadas se comparan luego con las células derivadas directamente de la célula madre, que actúa como grupo de control. Por ejemplo, las herramientas de edición de genes Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat (CRISPR) pueden crear líneas celulares isogénicas de oncogenes para su uso en la prueba de nuevos fármacos contra el cáncer. Los estudios que utilizan líneas celulares isogénicas también ofrecen información sobre cómo el genotipo influye en el fenotipo.

Se debe considerar cuidadosamente la selección del tipo de línea celular más apropiado para un estudio planificado. El propósito del experimento debe ser un factor determinante en la selección del tipo de célula. Por ejemplo, las células del hígado son una buena opción al estudiar la toxicidad. Las líneas celulares continuas son más fáciles de mantener a largo plazo.

Las células que crecen en un matraz o placa de cultivo se esparcen por el medio nutritivo de su recipiente, cubriendo finalmente la superficie, lo que se denomina confluencia. Los biólogos celulares a menudo notan el nivel de confluencia que se observó al informar sus hallazgos. Por ejemplo, el 80 por ciento de confluencia indica que alrededor del 80 por ciento de la superficie está cubierta por células.

Por lo general, las células se transfieren antes de alcanzar el 100 por ciento de confluencia para mantenerlas en crecimiento activo. Sin embargo, las células inmortalizadas pueden seguir dividiéndose y formando capas. La tasa de crecimiento de las líneas celulares varía según el tipo.

La contaminación de las líneas celulares cultivadas es un problema grave en la investigación médica. A Artículo de 2015 en Ciencias citó al genetista Christopher Korch diciendo: “… decenas de miles de publicaciones, millones de revistas citas y potencialmente cientos de millones de dólares de investigación ”están conectados a estudios que utilizan identificaciones erróneas líneas celulares. Se están realizando esfuerzos para exponer líneas celulares de uso común que contienen otros tipos de células.

Ejemplos de errores atroces incluyen confundir las células de cerdos o ratas con células humanas y no revelar la confusión al informar los resultados del estudio. También se cree que muchas líneas celulares humanas están contaminadas con células HeLa de rápido crecimiento, que superan a otras células en división si se produce el contacto inadvertidamente. Grupos como el Comité Internacional de Autenticación de Líneas Celulares están trabajando para corregir la situación al exigir que se verifique la identidad de las muestras al iniciar un estudio.