Врсте ћелијских линија

Ћелијски биолози узгајају ћелије у својој лабораторији како би открили тајне нормалне и абнормалне ћелијске активности. Ћелије људи, животиња, биљака и микроорганизама су изоловане и култивисане да би развиле ћелијске линије за истраживачке студије. Многе врсте студија ћелијских линија имају велику примену у пољу медицинске науке. На пример, ћелијске линије се користе за истраживање генетских мутација, лечења карцинома, скрининга лекова, старења, метаболизма и вакцина.

Лабораторијски истраживачи узгајају велике популације ћелија из једне или више родитељских ћелија. Ћелијска култура потиче од ћелија примарног даваоца ткива или од ћелијске линије купљене путем ћелијске био банке. Гајене ћелије се умножавају у растном медијуму под пажљиво регулисаним условима. Ћелијске културе су непроцењиве у дијагнози инфекција и абнормалности, испитивању нових лекова и проучавању болести попут рака, наводи Национални институт за рак.

Научници пажљиво проучавају ћелије узгајане од људи, животиња, биљака, бактерија и квасца. Неке ћелијске културе поседују способност да се бесконачно деле.

Свака репликација ћелије повећава шансе за митотску грешку и изложеност контаминацији. Процес је сличан старењу. Већина ћелија може да се реплицира толико пута пре него што природно одумре или уђе у период одмора који се назива старење. Ћелијске линије које се састоје од смртних ћелија које не могу да живе вечно називају се коначне ћелијске линије.

Неке ћелије спонтано стичу способност бесконачног размножавања. У лабораторији, бесмртност могу се индуковати хемијском трансформацијом ћелија или вирусима. Популације бесмртних ћелија су познате као непрекидне ћелијске линије. Већина коначних и непрекидних ћелијских линија су зависно од сидришта, што значи да њихово постојање зависи од супстрата богатих хранљивим састојцима, гасова, ензима, тачног пХ и одговарајуће температуре.

Мора се водити рачуна да се коначне и континуиране ћелијске линије заштите од инфекције и нестабилности гена које могу настати код вишеструких трансфера. Проблем се може решити криогеним складиштењем. Замрзавање ћелија течним азотом захтева стално надгледање температуре и резервно хлађење у случају нестанка струје или квара опреме.

Субкултоване ћелије узете из примарне културе започињу ћелијску линију. Ако није другачије измењено, нормалне ћелије из примарне културе имају програмирани животни век, што значи да су ограничене. Најјаче и најбрже растуће ћелије преовлађују и доводе до уједначености популације. Сваки пренос назива се а пролаз.

Линије матичних ћелија су изузетно поштовани од стране истраживача јер матична ћелија има моћ да се реплицира или диференцира у многе врсте специјализованих ћелија као што је неурони или остеоцити. Матичне ћелије поправљају оштећена ткива и обнављају удове који недостају код неких врста. Студије матичних ћелија могу довести до напретка у лечењу уобичајених болести као што су коронарна болест и дијабетес. Међутим, према науци има још много тога да се научи у пољу регенеративне медицине Национални заводи за здравље.

Сојеви ћелија су субпопулације ћелијске линије. Сојеви ћелија потичу од ћелија које су уклоњене са ћелијске линије и генетски измењене клонирањем или преносом вируса, на пример. Сој ћелија такође може настати контаминацијом током процеса преноса.

ХеЛа ћелије су најстарија ћелијска линија у Сједињеним Државама, према Јохн Хопкинс Медицине веб сајт. ХеЛа ћелије су назване по Хенриетти Лацкс, мајци петоро деце која су умрла 1951. године у 31. години од агресивног облика рака грлића материце. Лекари у болници Јохн Хопкинс били су запањени колико је брзо растао Хенриеттин биопсирани тумор у лабораторији.

Дивље растуће туморске ХеЛа ћелије чине их погодним за испитивање ефеката експерименталних лекова на ћелије карцинома пре клиничких испитивања на људима. Студије ХеЛа ћелија довеле су до многих револуционарних открића. Изузетно је што се ова ћелијска линија и данас користи у истраживачким лабораторијама широм света.

Линије животињских ћелија укључују ћелије узете из стотина животињских врста. Проучавање животињских ћелијских линија и њиховог порекла и карактеристика подстиче дубље разумевање развојне биологије, експресије гена и еволуције. Налази имају значај и за људску физиологију. Истраживање култура животињских ћелијских линија смањује зависност од лабораторијских животиња. Примери укључују:

• Жабље ћелијске линије.
  
• Ћелије линија хрчка.
  
• Линије ћелија миша.
  
• Линије ћелијских пацова.
  
• Пасје ћелијске линије.
  

Културан људске ћелијске линије мора се добити од реномиране банке ћелија која следи строге протоколе за идентификацију и складиштење. Погрешно идентификовање ћелијске линије ограничава валидност налаза и уопштавање резултата истраживача. Многе врсте људских ћелија су каталогизоване у банкама ћелија за истраживања и испитивања лекова:

• јцам1.6 хумани лимфоцити.
  
• Ј82 ћелије људске бешике.
  
• кмст-6 ћелије људске коже.
  
• хела229 ћелије грлића материце човека.
  

Ћелијске линије рака са туморима и генетским мутацијама нуде важан увид у то како се промене на генима дешавају и како напредују. Ако сазнате више о генези тумора, можете предложити побољшање лечења лековима и препоручене промене начина живота. На пример, мутације гена РАС примећују се карциноми дебелог црева, панкреаса, бешике и јајника који не реагују добро на лекове који инхибирају ЕГФР. Култура ћелијских линија са мутацијом гена РАС пружила би модел за испитивање алтернативних третмана лековима.

Изогене ћелијске линије се пројектују у лабораторији уметањем гена у узорак ћелија изолованих из ћелијске линије. Конструисане ћелије се затим упоређују са ћелијама изведеним директно из родитељске ћелије, која делује као контролна група. На пример, гроздасти алати за уређивање гена са кратким палиндромним понављањем (ЦРИСПР) могу створити изогене ћелијске линије онкогена за употребу у тестирању нових лекова за борбу против рака. Студије које користе изогене ћелијске линије такође нуде увид у то како генотип утиче на фенотип.

Пажљиво се разматра одабир најприкладнијег типа ћелијске линије за планирану студију. Сврха експеримента треба да буде покретачки фактор у одабиру типа ћелије. На пример, ћелије јетре су добар избор за проучавање токсичности. Непрекидне ћелијске линије је лакше одржавати дугорочно.

Ћелије које расту у чутури или посуди за културу шире се по хранљивом медијуму своје посуде, на крају прекривајући површину, која се назива ушће. Ћелијски биолози често примећују ниво ушћа који је примећен приликом извештавања о њиховим налазима. На пример, удео од 80 процената указује да је око 80 процената површине покривено ћелијама.

Ћелије се обично преносе пре достизања стопроцентног ушћа како би наставиле да активно расту. Међутим, овековечене ћелије могу да наставе да деле и формирају слојеве. Стопа раста ћелијских линија варира у зависности од врсте.

Контаминација култивисаних ћелијских линија озбиљан је проблем у медицинским истраживањима. А. Чланак из 2015 у Наука цитирао је генетичара Цхристопхера Корцха, рекавши, „... десетине хиљада публикација, милиони часописа цитати и потенцијално стотине милиона истраживачких долара “повезани су са студијама користећи погрешно идентификоване ћелијске линије. У току су напори да се изложе најчешће коришћене ћелијске линије које садрже друге врсте ћелија.

Примери грубих грешака укључују погрешно замењивање ћелија свиња или пацова са људским ћелијама и неоткривање помешања приликом извештавања о налазима студије. Такође се верује да су многе људске ћелијске линије загађене брзо растућим ХеЛа ћелијама, које надмашују друге ћелије које се деле ако се случајно догоди контакт. Групе попут Међународног комитета за аутентификацију ћелијских линија раде на исправљању ситуације захтевањем провере идентитета узорка приликом покретања студије.