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Aplicaciones en biología celular
Cultivos celulares y sus aplicaciones
Los cultivos celulares corresponden a técnicas a través de las cuales células procariontes o eucariontes crecen en condiciones de laboratorio controladas.
Para obtener un cultivo celular se realizan los siguientes pasos:
1- Obtener y aislar las células desde algún tejido.
2- Traspasar estas células a un medio de cultivoque es la fuente de nutrientes y el sustrato donde las células van a crecer.
3- Mantener el cultivo bajo condiciones físico-químicas (temperatura, concentración de Co2, pH, etc.) adecuadas para el tipo celular que se está cultivando. Además, el medio de cultivo debe ser periódicamente reemplazado por un medio fresco, para asegurar la eliminación de los desechos celulares y el suministro adecuadode nutrientes.
Generalmente las células presentan un tiempo de vida limitado, incluso en condiciones de cultivo donde la disponibilidad de nutrientes y otras condiciones ambientales son estrictamente controladas. Al cabo de unas pocas generaciones de división celular, las células en cultivo envejecen terminando prontamente su capacidad proliferativa. No obstante, existen algunos tipos decelulares que se caracterizan por su larga vida en medios de cultivo. Más aún, los científicos han detectado varias líneas celulares tumorales que presentan una capacidad indefinida de crecimiento en medios de cultivo, por lo que también son llamadas inmortales. Estas líneas celulares pueden crecer incluso cuando han sido objeto de manipulación de su expresión génica o de mutaciones dirigidas. De estamanera, las líneas celulares inmortales constituyen un excelente material para estudiar diferentes aspectos de la biología celular. Hoy en día se cuenta con numerosas líneas celulares inmortalizadas que representan muchos tipos celulares.
Los cultivos celulares animales son fundamentales para el desarrollo de vacunas virales y muchos otros productos biotecnológicos. En conjunto con técnicas deingeniería genética pueden ser usados para producir enzimas, anticuerpos, factores de crecimiento, agentes anticancerígenos, etc. Muchas proteínas pueden ser sintetizadas incorporando el gen respectivo en un cultivo de células bacterianas. No obstante, en eucariontes, las proteínas no están constituidas solamente por una larga secuencia de aminoácidos, sino que además contienen complejos molecularesunidos a ellas, frecuentemente carbohidratos. En consecuencia, dichas proteínas que son modificadas después del proceso de traducción no pueden ser producidas por bacterias y solamente los cultivos de células animales son útiles en esos casos.
También es posible incorporar ADN dentro de las células de un cultivo, con el objeto de que estas sinteticen una proteína en particular, lo que se conocecomo transfección. La transfección se realiza facilitando la entrada de los fragmentos de ADN foráneo en las células en cultivo, usando para eso diferentes técnicas como la electroporación, que consiste en la formación de poros en la superficie celular por estimulación eléctrica o la biobalística que es el disparo de microproyectiles recubiertos con ADN dentro de la célula. Otra forma de incorporarel ADN foráneo a las células del cultivo es a través de virus, lo que se conoce como transfección viral.
Las células cultivadas en laboratorio también pueden utilizarse para generar hibridomas, es decir, células hibridas resultantes de la fusión de dos tipos celulares diferentes. La fusión se estimula experimentalmente a través de compuestos que aumentan la permeabilidad de las membranasplasmáticas. Por ejemplo, puede realizarse la fusión de una célula normal, que posee una baja capacidad de crecimiento en cultivo, con células de una línea inmortal. Esto permite obtener células en cultivo que expresan uno o varios genes que normalmente no hace la línea celular inmortal. Los hibridomas son también muy útiles en la generación de anticuerpos monoclonales.
Anticuerpos monoclonales...