Linee cellulari - Sfide, applicazioni e ambito della ricerca

Alla base della ricerca sperimentale su larga scala in biologia molecolare è l'uso delle linee cellulari. Generate artificialmente, in continua crescita e strumentali nelle scoperte di diagnosi e trattamento, le linee cellulari non hanno bisogno di ulteriori presentazioni. La loro categorizzazione primaria considera le caratteristiche morfologiche così come il tessuto di partenza per l'isolamento come base di distinzione. Tuttavia, la ricerca su larga scala ha indicato nette differenze tra le cellule primarie e le linee cellulari sviluppate con esse. Cosa rende questi ingredienti biologici in vitro risorse così costitutive per la R&S? Quali sono le possibili ragioni del divario nella loro applicabilità? Queste sono state domande ricorrenti per l'industria del Cell Line Development (CLD). Qui, parliamo dei miglioramenti che sono stati fatti per razionalizzare la loro applicabilità e ridurre i colli di bottiglia. Ecco alcune applicazioni di linee cellulari

Conflitto che circonda l'applicazione delle linee cellulari

Dopo decenni di ricerca su linee cellulari continue, che erano considerate avere omogeneità genotipica e fenotipica, gli scienziati oggi hanno una serie di repertori di linee cellulari tra cui scegliere. Ci sono 3600 linee cellulari disponibili che sono state sviluppate da 150 specie biologiche. A partire dalla linea cellulare di Sertoli del topo (MSC-1), Hepa1-6, HeLa e linee cellulari clonali, la CLD ha intrapreso un viaggio completamente nuovo. I ricercatori hanno ora a disposizione diverse linee cellulari generate artificialmente fino al livello in cui le cellule staminali embrionali e del cordone ombelicale sono utilizzate per la nuova CLD.

D'altra parte, i ricercatori affrontano le sfide più difficili nella gestione delle linee cellulari, in quanto porta ad anomalie nei risultati e ad un puro spreco di risorse. Gurvinder Kaur et al (2012) ha mostrato che le cellule del Sertoli del topo avevano caratteristiche immunologiche più importanti delle linee MSC-1. Hughes et al (2007) ha indicato la perdita di 18-36% di qualità fenotipica a causa dell'errata identificazione e della contaminazione incrociata. Recentemente, Cellule ovariche di criceto cinese (CHO) è diventato sempre più difficile da usare per sintetizzare una classe di biofarmaci conosciuti come "Biologici". Di conseguenza, le ragioni per la mancanza di applicabilità delle linee cellulari sono citate come frequenze più elevate di mutazioni nelle linee cellulari, selezione clonale incontrollata all'interno dei passaggi cellulari e limitazioni nella trasformazione per la trasformazione clinicamente rilevante in vitro modelli.

Applicazione delle linee cellulari

Ciononostante, le linee cellulari sono ancora le risorse più convenienti ed eticamente valide per eseguire la ricerca scientifica. Il loro sviluppo è stato idealizzato per la loro omogeneità fenotipica e genotipica su popolazioni cellulari ricorrenti. Negli ultimi decenni, la vitalità e la facile disponibilità delle linee cellulari sono state le ragioni per cui quasi tutti gli sviluppi scientifici si sono basati su linee cellulari. Non c'è da stupirsi che siano utilizzate per la produzione di anticorpi, lo sviluppo di vaccini, i test sui farmaci, gli studi sulle funzioni genetiche, gli studi sulla crescita delle cellule tumorali e lo sviluppo della pelle artificiale, tra gli altri.

New cell lines are being continually developed to find biomarcatori 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.

La via da seguire

Con i risultati contrastanti dell'uso delle linee cellulari rispetto alle linee cellulari primarie, i ricercatori hanno il difficile compito di decidere quale risorsa cellulare dovrebbe essere usata. La risposta a questo si trova in Metodi di ingegneria delle linee cellulari (CLE) e in coltura cellulare 3D. Questi nuovi approcci si basano sul procurare cellule primarie umane e/o cellule animali da tessuti radicali e coltivarle con mezzi selettivi in tutte e 3 le dimensioni e permettere alle cellule di formare aggregati a forma di sfera, noti come sferoidi. Le condizioni di crescita per le colture cellulari 3D includono l'uso di stuoie polimeriche, ad esempio stuoie di polistirene, fibre ECM a base di policarbonato, stuoie collagene, e substrati artificialmente ingegnerizzati in vitro, noti complessivamente come scaffold.

CLE is an advanced technology enabling CLDs design cell lines by using CRISPR prodotti. Thermo Fisher Scientific sta ingegnerizzando nuove linee cellulari usando un'ampia varietà di linee cellulari già disponibili secondo i requisiti del progetto di ricerca richiesti dai loro clienti che collaborano. Questo rende gli studi sulle cellule tumorali, la crescita artificiale degli organi e i nuovi trattamenti più in sintonia con i tessuti umani vivi ed elimina la contaminazione e le mutazioni incontrollate. Queste erano applicazioni di linee cellulari.

Se vuoi consultare un esperto o collaborare con uno scienziato su CLE, mettiti in contatto con un specialista qualificato su Kolabtree.

Benvenuti nel futuro!