Jenis Garis Sel

Ahli biologi seluler menumbuhkan sel di laboratorium mereka untuk membuka rahasia aktivitas sel normal dan abnormal. Sel dari manusia, hewan, tumbuhan dan mikroorganisme diisolasi dan dibudidayakan untuk mengembangkan garis sel untuk studi penelitian. Banyak jenis studi garis sel memiliki aplikasi yang bagus untuk bidang ilmu kedokteran. Misalnya, garis sel digunakan untuk menyelidiki mutasi genetik, perawatan kanker, skrining obat, penuaan, metabolisme dan vaksin.

Peneliti laboratorium membiakkan populasi besar sel dari satu atau lebih sel induk. Kultur sel berasal dari sel donor jaringan primer atau dari garis sel yang dibeli melalui biobank sel. Sel-sel yang dikultur berkembang biak dalam media pertumbuhan di bawah kondisi yang diatur dengan hati-hati. Kultur sel sangat berharga dalam mendiagnosis infeksi dan kelainan, menguji obat baru dan mempelajari penyakit seperti kanker Institut Kanker Nasional.

Para ilmuwan dengan hati-hati mempelajari sel yang dibiakkan dari manusia, hewan, tumbuhan, bakteri, dan ragi. Beberapa kultur sel memiliki kemampuan untuk membelah tanpa batas.

Setiap replikasi sel meningkatkan kemungkinan kesalahan mitosis dan paparan kontaminasi. Prosesnya mirip dengan penuaan. Sebagian besar sel hanya dapat bereplikasi berkali-kali sebelum mati secara alami atau memasuki masa istirahat yang disebut penuaan. Garis sel terdiri dari sel-sel fana yang tidak dapat hidup selamanya disebut sebagai garis sel terbatas.

Beberapa sel secara spontan memperoleh kemampuan untuk berkembang biak tanpa batas. Di laboratorium, keabadian dapat diinduksi dengan mengubah sel secara kimiawi atau dengan virus. Populasi sel abadi dikenal sebagai garis sel terus menerus. Garis sel yang paling terbatas dan kontinu adalah bergantung pada penjangkaran, artinya keberadaan mereka tergantung pada substrat yang kaya nutrisi, gas, enzim, pH yang benar, dan suhu yang sesuai.

Perawatan harus diambil untuk melindungi garis sel yang terbatas dan terus menerus dari infeksi dan ketidakstabilan gen yang dapat terjadi dengan beberapa transfer. Masalahnya dapat diperbaiki dengan penyimpanan kriogenik. Pembekuan sel dengan nitrogen cair memerlukan pemantauan suhu dan pendinginan cadangan yang stabil jika terjadi pemadaman listrik atau kerusakan peralatan.

Sel subkultur yang diambil dari kultur primer memulai garis sel. Kecuali diubah sebaliknya, sel-sel normal dari kultur primer memiliki rentang hidup terprogram, yang berarti mereka terbatas. Sel-sel yang paling kuat dan paling cepat tumbuh mendominasi dan menimbulkan keseragaman dalam populasi. Setiap transfer disebut bagian.

Garis sel induk sangat dihormati oleh para peneliti karena sel induk memiliki kekuatan untuk mereplikasi dirinya sendiri atau berdiferensiasi menjadi banyak jenis sel khusus seperti: neuron atau osteosit. Sel induk memperbaiki jaringan yang rusak dan meregenerasi anggota tubuh yang hilang pada beberapa spesies. Studi sel induk dapat mengarah pada kemajuan dalam pengobatan penyakit umum seperti penyakit koroner dan diabetes. Namun, masih banyak yang harus dipelajari di bidang kedokteran regeneratif, menurut Institut Kesehatan Nasional.

Strain sel adalah subpopulasi dari garis sel. Strain sel berasal dari sel yang dikeluarkan dari garis sel dan diubah secara genetik melalui kloning atau transmisi virus, misalnya. Strain sel juga dapat dihasilkan dari kontaminasi selama proses transfer.

sel HeLa adalah garis sel tertua di Amerika Serikat, menurut Kedokteran John Hopkins situs web. Sel HeLa dinamai Henrietta Lacks, seorang ibu dari lima anak yang meninggal pada tahun 1951 pada usia 31 tahun akibat kanker serviks yang agresif. Dokter di Rumah Sakit John Hopkins terkejut melihat seberapa cepat tumor yang dibiopsi Henrietta tumbuh di laboratorium.

Sel HeLa tumor yang tumbuh liar membuatnya cocok untuk menguji efek obat eksperimental pada sel kanker sebelum uji klinis pada manusia. Studi sel HeLa telah menghasilkan banyak penemuan inovatif. Hebatnya, garis sel ini masih digunakan sampai sekarang di laboratorium penelitian di seluruh dunia.

Garis sel hewan termasuk sel yang diambil dari ratusan spesies hewan. Mempelajari garis sel hewan dan asal serta karakteristiknya membangkitkan pemahaman yang lebih dalam tentang biologi perkembangan, ekspresi gen, dan evolusi. Temuan memiliki arti penting bagi fisiologi manusia, juga. Meneliti kultur garis sel hewan mengurangi ketergantungan pada hewan laboratorium. Contohnya meliputi:

• Garis sel katak.
  
• Garis sel hamster.
  
• Garis sel tikus.
  
• Garis sel tikus.
  
• Garis sel anjing.
  

berbudaya garis sel manusia harus diperoleh dari bank sel terkemuka yang mengikuti protokol ketat untuk identifikasi dan penyimpanan. Kesalahan identifikasi garis sel membatasi validitas temuan dan generalisasi hasil peneliti. Banyak jenis sel manusia dikatalogkan di bank sel untuk penelitian dan studi pengujian obat:

• limfosit manusia jcam1.6.
  
• J82 sel kandung kemih manusia.
  
• kmst-6 sel kulit manusia.
  
• hela229 sel serviks manusia.
  

Garis sel kanker dengan tumor dan mutasi genetik menawarkan wawasan penting tentang bagaimana perubahan gen terjadi dan berkembang. Mempelajari lebih lanjut tentang asal-usul tumor dapat menyarankan perawatan obat yang lebih baik dan perubahan gaya hidup yang direkomendasikan. Misalnya, mutasi gen RAS terlihat pada kanker usus besar, pankreas, kandung kemih, dan ovarium yang tidak merespons obat penghambat EGFR dengan baik. Kultur garis sel dengan mutasi gen RAS akan memberikan model untuk menguji perawatan obat alternatif.

Garis sel isogenik direkayasa di laboratorium dengan memasukkan gen ke dalam sampel sel yang diisolasi dari garis sel. Sel-sel yang direkayasa kemudian dibandingkan dengan sel-sel yang diturunkan langsung dari sel induk, yang bertindak sebagai kelompok kontrol. Misalnya, alat pengeditan gen Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat (CRISPR) dapat membuat garis sel isogenik onkogen untuk digunakan dalam pengujian obat penangkal kanker baru. Studi menggunakan garis sel isogenik juga menawarkan wawasan tentang bagaimana genotipe mempengaruhi fenotipe.

Pertimbangan yang cermat dilakukan dalam memilih jenis garis sel yang paling tepat untuk studi yang direncanakan. Tujuan percobaan harus menjadi faktor pendorong dalam pemilihan jenis sel. Misalnya, sel-sel hati adalah pilihan yang baik ketika mempelajari toksisitas. Garis sel kontinu lebih mudah dipertahankan dalam jangka panjang.

Sel-sel yang tumbuh dalam labu atau cawan kultur menyebar di media nutrisi wadah mereka, akhirnya menutupi permukaan, yang disebut pertemuan. Ahli biologi sel sering mencatat tingkat pertemuan yang diamati saat melaporkan temuan mereka. Misalnya, pertemuan 80 persen menunjukkan bahwa sekitar 80 persen permukaan ditutupi oleh sel.

Sel biasanya ditransfer sebelum mencapai pertemuan 100 persen agar tetap aktif tumbuh. Namun, sel yang diabadikan dapat terus membelah dan membentuk lapisan. Tingkat pertumbuhan garis sel bervariasi menurut jenisnya.

Kontaminasi garis sel yang dikultur adalah masalah serius dalam penelitian medis. SEBUAH artikel 2015 di Ilmu mengutip ahli genetika Christopher Korch yang mengatakan, “…puluhan ribu publikasi, jutaan jurnal kutipan dan berpotensi ratusan juta dolar penelitian" terhubung ke studi menggunakan salah diidentifikasi garis sel. Upaya sedang dilakukan untuk mengekspos garis sel yang umum digunakan yang mengandung jenis sel lain.

Contoh kesalahan mengerikan termasuk salah mengira sel babi atau tikus sebagai sel manusia dan tidak mengungkapkan kesalahan saat melaporkan temuan penelitian. Banyak garis sel manusia juga diyakini terkontaminasi dengan sel HeLa yang tumbuh cepat, yang melebihi sel pembagi lainnya jika kontak terjadi secara tidak sengaja. Kelompok seperti International Cell Line Authentication Committee sedang bekerja untuk memperbaiki situasi dengan mewajibkan pemeriksaan identitas spesimen saat meluncurkan penelitian.