Líneas celulares - Retos, aplicaciones y alcance de la investigación

En la base de la investigación experimental a gran escala en biología molecular es el uso de líneas celulares. Generadas artificialmente, en continuo crecimiento y con un papel decisivo en los descubrimientos de diagnósticos y tratamientos, las líneas celulares no necesitan mayor presentación. Su categorización primaria considera las características morfológicas, así como el tejido raíz para el aislamiento, como base de la distinción. Sin embargo, las investigaciones a gran escala han indicado diferencias notables entre las células primarias y las líneas celulares desarrolladas con ellas. ¿Qué hace que estos ingredientes biológicos in vitro sean recursos tan constitutivos para la I+D? ¿Cuáles son las posibles razones del desfase en su aplicabilidad? Estas han sido preguntas recurrentes para la industria del desarrollo de líneas celulares (CLD). Aquí se habla de las mejoras que se han introducido para agilizar su aplicabilidad y reducir los cuellos de botella. Estas son algunas de las aplicaciones de las líneas celulares

Conflicto en torno a la aplicación de líneas celulares

Tras décadas de investigación con líneas celulares continuas, que se consideraban homogéneas desde el punto de vista genotípico y fenotípico, los científicos disponen hoy de una serie de repertorios de líneas celulares entre los que elegir. Hay disponibles 3.600 líneas celulares desarrolladas a partir de 150 especies biológicas. Empezando por la línea celular de Sertoli de ratón (MSC-1), Hepa1-6, HeLa y las líneas celulares clonales, la CLD se ha embarcado en un viaje totalmente nuevo. Los investigadores disponen ahora de diferentes líneas celulares generadas artificialmente, hasta el punto de que se utilizan células madre embrionarias y de cordón umbilical para la nueva CLD.

Por otra parte, los investigadores se enfrentan a los retos más difíciles de manejar las líneas celulares, ya que esto conduce a la anormalidad en los resultados, así como el desperdicio de recursos. Gurvinder Kaur et al (2012) mostraron que las células de Sertoli de ratón tenían características inmunológicas más importantes que las líneas MSC-1. Hughes et al (2007) indicaron la pérdida de calidad fenotípica del 18-36% debido a la identificación errónea y a la contaminación cruzada. Recientemente, Células de ovario de hámster chino (CHO) se volvieron cada vez más difíciles de utilizar para sintetizar una clase de productos biofarmacéuticos conocidos como "biológicos". En consecuencia, las razones de la falta de aplicabilidad de las líneas celulares se citan como frecuencias más altas de mutaciones en las líneas celulares, la selección clonal incontrolada dentro de los pasajes celulares y las limitaciones para transformarlas para que sean clínicamente relevantes in vitro modelos.

Aplicación de las líneas celulares

Sin embargo, las líneas celulares siguen siendo los recursos más rentables y éticamente viables para realizar investigaciones científicas. Su desarrollo fue idealizado por su homogeneidad fenotípica y genotípica sobre poblaciones celulares recurrentes. En las últimas décadas, la viabilidad y la fácil disponibilidad de las líneas celulares han sido las razones por las que casi todos los desarrollos científicos se han basado en líneas celulares. No es de extrañar que se utilicen para la producción de anticuerpos, el desarrollo de vacunas, el ensayo de fármacos, los estudios de la función genética, los estudios de crecimiento de células cancerosas y el desarrollo de pieles artificiales, entre otros.

New cell lines are being continually developed to find biomarcadores for cancer, skin diseases, lung dysfunctions and better visualization of tumor cells. Since cell lines mimic cellular homogeneity of almost all human tissues and are used to create in vitro models, procuring and maintaining cell lines remains imperative, with new guidelines and protocols coming in every year by CLD companies. Sigma Aldrich, Thermo Fisher Scientific, Lonza, and The Horizon are the companies that have continually developed and evolved cell lines in terms of cytogenetic variants.

El camino a seguir

Ante los resultados contradictorios de la utilización de líneas celulares frente a las líneas celulares primarias, los investigadores tienen la difícil tarea de decidir qué recurso celular debe utilizarse. La respuesta a esto se encuentra en Métodos de ingeniería de líneas celulares (CLE) y en el cultivo de células en 3D. Estos novedosos enfoques se basan en la obtención de células primarias humanas y/o células animales de tejidos radiculares y su cultivo con medios selectivos en las 3 dimensiones, permitiendo que las células formen agregados con forma de esfera, conocidos como esferoides. Las condiciones de crecimiento para los cultivos celulares en 3D incluyen el uso de esteras poliméricas, por ejemplo, esteras de poliestireno, fibras ECM a base de policarbonato, esteras colágenas y sustratos in vitro diseñados artificialmente, conocidos en conjunto como andamios.

CLE is an advanced technology enabling CLDs design cell lines by using CRISPR productos. Thermo Fisher Scientific está diseñando nuevas líneas celulares utilizando una amplia variedad de líneas celulares ya disponibles según los requisitos de los proyectos de investigación solicitados por sus clientes colaboradores. Esto hace que los estudios con células cancerosas, el crecimiento artificial de órganos y los nuevos tratamientos se ajusten más a los tejidos humanos vivos y se eliminen la contaminación y las mutaciones incontroladas. Se trata de la aplicación de líneas celulares.

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¡Bienvenido al futuro!