Cultivo de células

Proceso mediante el cual las células se cultivan en condiciones controladas.

La "co-cultura" vuelve a dirigir aquí. Para conocer el concepto de culturas dentro de culturas, consulte Subcultura .

Cultivo celular en una placa de Petri pequeña

Células epiteliales en cultivo, teñidas para queratina (rojo) y ADN (verde)

El cultivo celular es el proceso mediante el cual las células crecen en condiciones controladas, generalmente fuera de su entorno natural. Una vez que las células de interés se han aislado del tejido vivo , se pueden mantener posteriormente en condiciones cuidadosamente controladas. Estas condiciones varían para cada tipo de célula, pero generalmente consisten en un recipiente adecuado con un sustrato o medio que suministra los nutrientes esenciales ( aminoácidos , carbohidratos , vitaminas , minerales ), factores de crecimiento , hormonas y gases ( CO ₂ , O ₂) y regula el entorno fisicoquímico ( tampón de pH , presión osmótica , temperatura ). La mayoría de las células requieren una superficie o un sustrato artificial (cultivo adherente o monocapa) mientras que otras se pueden cultivar flotando libremente en medio de cultivo ( cultivo en suspensión ). La vida útil de la mayoría de las células está determinada genéticamente, pero algunas células de cultivo celular se han "transformado" en células inmortales que se reproducirán indefinidamente si se proporcionan las condiciones óptimas.

En la práctica, el término "cultivo celular" se refiere ahora al cultivo de células derivado de multicelulares eucariotas , especialmente animales células, en contraste con otros tipos de cultura que también crecen las células, tales como cultivo de tejidos vegetales , hongos cultura, y cultivo microbiológico ( de microbios ). El desarrollo histórico y los métodos de cultivo celular están estrechamente relacionados con los del cultivo de tejidos y el cultivo de órganos . El cultivo viral también está relacionado con las células como hospedadores de los virus.

La técnica de laboratorio de mantener líneas celulares vivas (una población de células descendientes de una sola célula y que contienen la misma composición genética) separadas de su fuente de tejido original se volvió más robusta a mediados del siglo XX. ^{[1] [2]}

Historia

El fisiólogo inglés del siglo XIX Sydney Ringer desarrolló soluciones salinas que contienen cloruros de sodio, potasio, calcio y magnesio adecuadas para mantener el latido de un corazón animal aislado fuera del cuerpo. ^[3] En 1885, Wilhelm Roux extrajo una porción de la placa medular de un pollo embrionario y la mantuvo en una solución salina tibia durante varios días, estableciendo el principio del cultivo de tejidos. ^[4] Ross Granville Harrison , trabajando en la Escuela de Medicina Johns Hopkins y luego en la Universidad de Yale., publicó los resultados de sus experimentos de 1907 a 1910, estableciendo la metodología de cultivo de tejidos . ^[5]

Las técnicas de cultivo celular avanzaron significativamente en las décadas de 1940 y 1950 para apoyar la investigación en virología . El cultivo de virus en cultivos celulares permitió la preparación de virus purificados para la fabricación de vacunas . La vacuna inyectable contra la poliomielitis desarrollada por Jonas Salk fue uno de los primeros productos producidos en masa utilizando técnicas de cultivo celular. Esta vacuna fue posible gracias a la investigación en cultivo celular de John Franklin Enders , Thomas Huckle Weller y Frederick Chapman Robbins , quienes recibieron el Premio Nobel por su descubrimiento de un método para hacer crecer el virus en cultivos de células de riñón de mono .

Conceptos en cultivo de células de mamíferos

Aislamiento de células

Artículo principal: aislamiento celular

Las células pueden aislarse de tejidos para cultivo ex vivo de varias formas. Las células se pueden purificar fácilmente de la sangre; sin embargo, solo los glóbulos blancos son capaces de crecer en cultivo. Las células pueden aislarse de tejidos sólidos digiriendo la matriz extracelular usando enzimas como colagenasa , tripsina o pronasa , antes de agitar el tejido para liberar las células en suspensión. ^{[6] [7]} Alternativamente, se pueden colocar trozos de tejido en un medio de crecimiento y las células que crecen están disponibles para cultivo. Este método se conoce como cultivo de explantes .

Las células que se cultivan directamente de un sujeto se conocen como células primarias. Con la excepción de algunos derivados de tumores, la mayoría de los cultivos de células primarias tienen una vida útil limitada.

Una línea celular establecida o inmortalizada ha adquirido la capacidad de proliferar indefinidamente mediante mutación aleatoria o modificación deliberada, como la expresión artificial del gen de la telomerasa . Numerosas líneas celulares están bien establecidas como representativas de tipos de células particulares .

Mantenimiento de células en cultivo

Para la mayoría de las células primarias aisladas, se someten al proceso de senescencia y dejan de dividirse después de un cierto número de duplicaciones de población, mientras que generalmente conservan su viabilidad (descrito como el límite de Hayflick ).

Una botella de medio de cultivo celular DMEM

Aparte de la temperatura y la mezcla de gases, el factor más comúnmente variado en los sistemas de cultivo es el medio de crecimiento celular . Las recetas de medios de crecimiento pueden variar en pH , concentración de glucosa, factores de crecimiento y la presencia de otros nutrientes. Los factores de crecimiento utilizados para complementar los medios a menudo se derivan del suero de sangre animal, como suero fetal bovino (FBS), suero bovino de ternera, suero equino y suero porcino. Una complicación de estos ingredientes derivados de la sangre es el potencial de contaminación del cultivo con virus o priones , particularmente en biotecnología médica.aplicaciones. La práctica actual es minimizar o eliminar el uso de estos ingredientes siempre que sea posible y usar lisado de plaquetas humanas (hPL). ^[8] Esto elimina la preocupación de la contaminación entre especies cuando se usa FBS con células humanas. hPL ha surgido como una alternativa segura y confiable como reemplazo directo de FBS u otro suero animal. Además, se pueden usar medios químicamente definidos para eliminar cualquier rastro de suero (humano o animal), pero esto no siempre se puede lograr con diferentes tipos de células. Las estrategias alternativas implican obtener sangre animal de países con un riesgo mínimo de EEB / EET , como Estados Unidos, Australia y Nueva Zelanda ^[9].y usar concentrados de nutrientes purificados derivados de suero en lugar de suero animal completo para cultivo celular. ^[10]

La densidad de placa (número de células por volumen de medio de cultivo) juega un papel crítico para algunos tipos de células. Por ejemplo, una densidad de placas inferior hace que las células de la granulosa exhiben la producción de estrógenos, mientras que una densidad de placas superior hace aparecer como progesterona -producir tecales células luteína . ^[11]

Las células pueden cultivarse en suspensión o en cultivos adherentes. Algunas células viven naturalmente en suspensión, sin estar adheridas a una superficie, como las células que existen en el torrente sanguíneo. También hay líneas celulares que se han modificado para poder sobrevivir en cultivos en suspensión, de modo que puedan crecer a una densidad más alta que la que permitirían las condiciones de adherencia. Las células adherentes requieren una superficie, como un plástico de cultivo de tejidos o un microportador., que puede recubrirse con componentes de matriz extracelular (como colágeno y laminina) para aumentar las propiedades de adhesión y proporcionar otras señales necesarias para el crecimiento y la diferenciación. La mayoría de las células derivadas de tejidos sólidos son adherentes. Otro tipo de cultivo adherente es el cultivo organotípico, que implica el crecimiento de células en un entorno tridimensional (3-D) en lugar de placas de cultivo bidimensionales. Este sistema de cultivo 3D es bioquímica y fisiológicamente más similar al tejido in vivo , pero es técnicamente difícil de mantener debido a muchos factores (por ejemplo, difusión). ^[12]

Componentes de los medios de cultivo celular

Componente :)	Función
Fuente de carbono ( glucosa / glutamina )	Fuente de energía
Aminoácidos	Bloques de construcción de proteínas
Vitaminas	Promover la supervivencia y el crecimiento celular.
Solución salina equilibrada	Una mezcla isotónica de iones para mantener una presión osmótica óptima dentro de las células y proporcionar iones metálicos esenciales para actuar como cofactores de reacciones enzimáticas, adhesión celular, etc.
Tinte rojo fenol	indicador de pH . El color del rojo fenol cambia de naranja / rojo a un pH de 7-7,4 a amarillo a un pH ácido (más bajo) y púrpura a un pH básico (más alto).
Tampón de bicarbonato / HEPES	Se utiliza para mantener un pH equilibrado en los medios.

Condiciones de crecimiento típicas

Parámetro
Temperatura	37 ° C
CO2	5%
Humedad relativa	95%

Contaminación cruzada de líneas celulares

Artículo principal: Lista de líneas celulares contaminadas

La contaminación cruzada de líneas celulares puede ser un problema para los científicos que trabajan con células cultivadas. ^{[13] Los} estudios sugieren que entre el 15 y el 20% de las veces, las células utilizadas en los experimentos se han identificado erróneamente o se han contaminado con otra línea celular. ^{[14] [15] [16]} Incluso se han detectado problemas con la contaminación cruzada de líneas celulares en líneas del panel NCI-60 , que se utilizan de forma rutinaria para estudios de detección de drogas. ^{[17] [18]} Principales depósitos de líneas celulares, incluida la Colección Americana de Cultivos Tipo(ATCC), la Colección Europea de Cultivos Celulares (ECACC) y la Colección Alemana de Microorganismos y Cultivos Celulares (DSMZ), han recibido presentaciones de líneas celulares de investigadores que fueron identificados erróneamente por ellos. ^{[17] [19]} Tal contaminación plantea un problema para la calidad de la investigación producida utilizando líneas de cultivo celular, y los principales repositorios están ahora autenticando todas las presentaciones de líneas celulares. ^[20] ATCC utiliza huellas dactilares de ADN de repetición corta en tándem (STR) para autenticar sus líneas celulares. ^[21]

Para abordar este problema de contaminación cruzada de líneas celulares, se anima a los investigadores a autenticar sus líneas celulares en un pase temprano para establecer la identidad de la línea celular. La autenticación debe repetirse antes de congelar las reservas de líneas celulares, cada dos meses durante el cultivo activo y antes de cualquier publicación de los datos de investigación generados utilizando las líneas celulares. Se utilizan muchos métodos para identificar líneas celulares, incluido el análisis de isoenzimas , la tipificación del antígeno linfocitario humano (HLA), el análisis cromosómico, la determinación del cariotipo, la morfología y el análisis STR . ^[21]

Un contaminante cruzado de línea celular importante es la línea celular inmortal HeLa .

Otros problemas técnicos

Como las células generalmente continúan dividiéndose en cultivo, generalmente crecen para llenar el área o volumen disponible. Esto puede generar varios problemas:

• Agotamiento de nutrientes en los medios de crecimiento.
• Cambios en el pH de los medios de cultivo.
• Acumulación de células apoptóticas / necróticas (muertas)
• El contacto de célula a célula puede estimular la detención del ciclo celular, lo que hace que las células dejen de dividirse, lo que se conoce como inhibición por contacto .
• El contacto de célula a célula puede estimular la diferenciación celular .
• Alteraciones genéticas y epigenéticas , con una selección natural de las células alteradas que potencialmente conducen a un crecimiento excesivo de células anormales adaptadas al cultivo con diferenciación disminuida y capacidad proliferativa aumentada. ^[22]

La elección del medio de cultivo podría afectar la relevancia fisiológica de los hallazgos de los experimentos de cultivo celular debido a las diferencias en la composición y concentraciones de nutrientes. ^[23] Recientemente se demostró un sesgo sistemático en los conjuntos de datos generados para las pantallas de silenciamiento de genes CRISPR y RNAi , ^[24] y para el perfil metabólico de las líneas de células cancerosas . ^{[23] El}   uso de un medio de crecimiento que represente mejor los niveles fisiológicos de nutrientes puede mejorar la relevancia fisiológica de los estudios in vitro y, recientemente, los tipos de medios, como Plasmax ^[25] y Human Plasma Like Medium (HPLM),^[26] fueron desarrollados. 

Manipulación de células cultivadas

Entre las manipulaciones comunes que se llevan a cabo en las células de cultivo se encuentran los cambios de medios, las células de paso y las células de transfección. Por lo general, se realizan mediante métodos de cultivo de tejidos que se basan en una técnica aséptica . La técnica aséptica tiene como objetivo evitar la contaminación con bacterias, levaduras u otras líneas celulares. Las manipulaciones se llevan a cabo típicamente en una cabina de bioseguridad o cabina de flujo laminar para excluir microorganismos contaminantes. También se pueden añadir al medio de crecimiento antibióticos (por ejemplo, penicilina y estreptomicina ) y antifúngicos (por ejemplo, anfotericina B y solución de antibiótico- antimicótico) .

A medida que las células se someten a procesos metabólicos, se produce ácido y el pH disminuye. A menudo, se agrega un indicador de pH al medio para medir el agotamiento de nutrientes.

Cambios en los medios

En el caso de cultivos adherentes, el medio se puede eliminar directamente por aspiración y luego se reemplaza. Los cambios de medio en cultivos no adherentes implican centrifugar el cultivo y resuspender las células en medio fresco.

Pasando celdas

Artículo principal: Passage

El paso (también conocido como subcultivo o división de células) implica transferir una pequeña cantidad de células a un nuevo recipiente. Las células se pueden cultivar durante más tiempo si se dividen con regularidad, ya que evita la senescencia asociada con una alta densidad celular prolongada. Los cultivos en suspensión se pasan fácilmente con una pequeña cantidad de cultivo que contiene algunas células diluidas en un volumen mayor de medio fresco. Para cultivos adherentes, las células primero deben separarse; esto se hace comúnmente con una mezcla de tripsina - EDTA ; sin embargo, ahora se encuentran disponibles otras mezclas de enzimas para este propósito. A continuación, se puede utilizar una pequeña cantidad de células desprendidas para sembrar un nuevo cultivo. Algunos cultivos celulares, como las células RAW, se raspan mecánicamente de la superficie de su recipiente con raspadores de goma.

Transfección y transducción

Artículos principales: Transfección y Transformación (genética)

Otro método común para manipular células implica la introducción de ADN extraño por transfección . Esto a menudo se realiza para hacer que las células expresen un gen de interés. Más recientemente, la transfección de construcciones de ARNi se ha realizado como un mecanismo conveniente para suprimir la expresión de un gen / proteína particular. El ADN también se puede insertar en las células utilizando virus, en métodos denominados transducción , infección o transformación . Los virus, como agentes parasitarios, son muy adecuados para introducir ADN en las células, ya que esto es parte de su curso normal de reproducción.

Líneas celulares humanas establecidas

Las células HeLa cultivadas se tiñeron con Hoechst volviendo sus núcleos de azul, y son una de las primeras líneas celulares humanas descendientes de Henrietta Lacks , que murió de cáncer de cuello uterino del que se originaron estas células.

Las líneas celulares que se originan en humanos han sido un tanto controvertidas en bioética , ya que pueden sobrevivir a su organismo parental y luego ser utilizadas en el descubrimiento de tratamientos médicos lucrativos. En la decisión pionera en esta área, la Corte Suprema de California sostuvo en Moore v. Regents de la Universidad de California que los pacientes humanos no tienen derechos de propiedad sobre líneas celulares derivadas de órganos extraídos con su consentimiento. ^[27]

Más información: Hibridoma

Es posible fusionar células normales con una línea celular inmortalizada . Este método se utiliza para producir anticuerpos monoclonales . En resumen, los linfocitos aislados del bazo (o posiblemente la sangre) de un animal inmunizado se combinan con una línea celular de mieloma inmortal (linaje de células B) para producir un hibridoma que tiene la especificidad de anticuerpo del linfocito primario y la inmortalidad del mieloma. Se usa medio de crecimiento selectivo (HA o HAT) para seleccionar contra células de mieloma no fusionadas; los linfocitos primarios mueren rápidamente en cultivo y solo las células fusionadas sobreviven. Estos se seleccionan para la producción del anticuerpo requerido, generalmente en grupos para comenzar y luego después de la clonación única.

Cepas celulares

Una cepa celular se deriva de un cultivo primario o de una línea celular mediante la selección o clonación de células que tienen propiedades o características específicas que deben definirse. Las cepas celulares son células que se han adaptado al cultivo pero, a diferencia de las líneas celulares, tienen un potencial de división finito. Las células no inmortalizadas dejan de dividirse después de 40 a 60 duplicaciones de población ^[28] y, después de esto, pierden su capacidad de proliferar (un evento determinado genéticamente conocido como senescencia). ^[29]

Aplicaciones del cultivo celular

El cultivo masivo de líneas celulares animales es fundamental para la fabricación de vacunas virales y otros productos de la biotecnología. El cultivo de células madre humanas se usa para expandir el número de células y diferenciar las células en varios tipos de células somáticas para trasplante. ^[30] El cultivo de células madre también se utiliza para recolectar las moléculas y exosomas que liberan las células madre con fines de desarrollo terapéutico. ^[31]

Los productos biológicos producidos por tecnología de ADN recombinante (ADNr) en cultivos de células animales incluyen enzimas , hormonas sintéticas , inmunobiológicos ( anticuerpos monoclonales , interleucinas , linfocinas ) y agentes anticancerígenos . Aunque se pueden producir muchas proteínas más simples usando rDNA en cultivos bacterianos, actualmente se deben producir proteínas más complejas que están glicosiladas (modificadas con carbohidratos) en células animales. Un ejemplo importante de una proteína tan compleja es la hormona eritropoyetina.. El costo de los cultivos de células de mamífero en crecimiento es alta, por lo que la investigación está en marcha para producir tales proteínas complejas en células de insectos o en plantas superiores, el uso de células embrionarias sola y somáticas embriones como una fuente para la transferencia directa de genes a través de bombardeo de partículas, el tránsito de la expresión génica y La observación por microscopía confocal es una de sus aplicaciones. También ofrece confirmar el origen unicelular de los embriones somáticos y la asimetría de la primera división celular, que inicia el proceso.

El cultivo celular también es una técnica clave para la agricultura celular , que tiene como objetivo proporcionar nuevos productos y nuevas formas de producir productos agrícolas existentes como leche, carne (cultivada) , fragancias y cuerno de rinoceronte a partir de células y microorganismos. Por tanto, se considera un medio para lograr una agricultura libre de animales . También es una herramienta central para la enseñanza de la biología celular. ^[32]

Cultivo celular en dos dimensiones

La investigación en ingeniería de tejidos , células madre y biología molecular involucra principalmente cultivos de células en placas de plástico planas. Esta técnica se conoce como cultivo celular bidimensional (2D) y fue desarrollada por primera vez por Wilhelm Roux quien, en 1885, extrajo una porción de la placa medular de un pollo embrionario y la mantuvo en solución salina tibia durante varios días en un vaso plano. lámina. A partir del avance de la tecnología de polímeros surgió la placa de plástico estándar actual para el cultivo celular 2D, comúnmente conocida como placa de Petri . Julius Richard Petri , un bacteriólogo alemán , generalmente se le atribuye esta invención mientras trabajaba como asistente deRobert Koch . Actualmente, varios investigadores también utilizan matraces de laboratorio de cultivo , cónicos e incluso bolsas desechables como las que se usan en los biorreactores de un solo uso .

Aparte de las placas de Petri, los científicos llevan mucho tiempo cultivando células en matrices de origen biológico como el colágeno o la fibrina, y más recientemente, en hidrogeles sintéticos como la poliacrilamida o el PEG. Hacen esto para provocar fenotipos que no se expresan en sustratos rígidos convencionalmente. Existe un creciente interés en controlar la rigidez de la matriz , ^[33] un concepto que ha llevado a descubrimientos en campos como:

• Autorrenovación de células madre ^{[34] [35]}
• Especificación de linaje ^[36]
• Fenotipo de células cancerosas ^{[37] [38] [39]}
• Fibrosis ^{[40] [41]}
• Función de los hepatocitos ^{[42] [43] [44]}
• Detección mecánica ^{[45] [46] [47]}

Cultivo celular en tres dimensiones

El cultivo celular en tres dimensiones se ha promocionado como "la nueva dimensión de la biología". ^[48] En la actualidad, la práctica del cultivo celular sigue basándose en diversas combinaciones de estructuras celulares únicas o múltiples en 2D. ^[49] Actualmente, hay un aumento en el uso de cultivos de células 3D en áreas de investigación que incluyen descubrimiento de fármacos , biología del cáncer, medicina regenerativa , evaluación de nanomateriales e investigación en ciencias de la vida básicas . ^{[50] [51] [52]}Los cultivos de células 3D se pueden cultivar utilizando un andamio o una matriz, o sin andamios. Los cultivos basados ​​en andamios utilizan una matriz 3D acelular o una matriz líquida. Los métodos sin andamios se generan normalmente en suspensiones. ^[53] Hay una variedad de plataformas que se utilizan para facilitar el crecimiento de estructuras celulares tridimensionales, incluidos sistemas de andamios como matrices de hidrogel ^[54] y andamios sólidos, y sistemas sin andamios, como placas de baja adhesión, levitación magnética facilitada por nanopartículas , ^[55] y placas abatibles colgantes. ^{[56] [57]}

Cultivo celular 3D en andamios

Eric Simon, en un informe de subvención del NIH SBIR de 1988, mostró que el electrohilado podría usarse para producir andamios fibrosos de poliestireno y policarbonato a escala nanométrica y submicrométrica específicamente destinados para su uso como sustratos de células in vitro . Este uso temprano de celosías fibrosas electrohiladas para cultivo celular e ingeniería de tejidos mostró que varios tipos de células, incluidos los fibroblastos del prepucio humano (HFF), el carcinoma humano transformado (HEp-2) y el epitelio pulmonar de visón (MLE) se adherirían y proliferarían sobre fibras de policarbonato . Se observó que, a diferencia de la morfología aplanada que se ve típicamente en el cultivo 2D, las células cultivadas en las fibras electrohiladas exhibieron una morfología tridimensional redondeada más histotípica que generalmente se observa in vivo . ^[58]

Cultivo de células 3D en hidrogeles

Como la matriz extracelular natural (MEC) es importante en la supervivencia, proliferación, diferenciación y migración de las células, las diferentes matrices de cultivo de hidrogel que imitan la estructura natural de la MEC se consideran posibles enfoques para el cultivo celular in vivo. ^[59] Los hidrogeles están compuestos por poros interconectados con alta retención de agua, lo que permite un transporte eficiente de sustancias como nutrientes y gases. Se encuentran disponibles varios tipos diferentes de hidrogeles de materiales naturales y sintéticos para el cultivo celular en 3D, incluidos los hidrogeles de extracto de ECM animal, hidrogeles de proteínas, hidrogeles de péptidos, hidrogeles de polímeros e hidrogel de nanocelulosa a base de madera .

Cultivo de células 3D por levitación magnética

El método de cultivo de células 3D por levitación magnética (MLM) es la aplicación de tejido 3D en crecimiento induciendo células tratadas con conjuntos de nanopartículas magnéticas en campos magnéticos que varían espacialmente utilizando controladores magnéticos de neodimio y promoviendo interacciones célula a célula levitando las células hacia el aire / interfaz líquida de una placa de Petri estándar. Los conjuntos de nanopartículas magnéticas consisten en nanopartículas magnéticas de óxido de hierro, nanopartículas de oro y el polímero polilisina. El cultivo de células en 3D es escalable, con la capacidad de cultivar 500 células a millones de células o desde un solo plato hasta sistemas de alto rendimiento y bajo volumen.

Cultivo e ingeniería de tejidos

El cultivo celular es un componente fundamental del cultivo de tejidos y la ingeniería de tejidos , ya que establece los conceptos básicos del crecimiento y mantenimiento de las células in vitro . La principal aplicación del cultivo de células humanas se encuentra en la industria de las células madre , donde las células madre mesenquimales se pueden cultivar y criopreservar para su uso futuro. La ingeniería de tejidos ofrece potencialmente mejoras dramáticas en la atención médica de bajo costo para cientos de miles de pacientes al año.

Vacunas

Actualmente , las vacunas contra la poliomielitis , el sarampión , las paperas , la rubéola y la varicela se elaboran en cultivos celulares. Debido a la amenaza de la pandemia H5N1 , el gobierno de los Estados Unidos está financiando la investigación sobre el uso de cultivos celulares para las vacunas contra la influenza . Las ideas novedosas en el campo incluyen vacunas basadas en ADN recombinante , como una elaborada con adenovirus humano (un virus del resfriado común) como vector, ^{[60] [61]} y nuevos adyuvantes. ^[62]

Cultivo celular en dispositivo microfluídico

Artículo principal: cultivo celular microfluídico

Cultivo de células de no mamíferos

Además del cultivo de líneas celulares inmortalizadas bien establecidas, las células de explantes primarios de una plétora de organismos pueden cultivarse durante un período de tiempo limitado antes de que se produzca la senescencia (véase el límite de Hayflick). Las células primarias cultivadas se han utilizado ampliamente en la investigación, como es el caso de los queratocitos de peces en los estudios de migración celular. ^{[63] [32] [64]}

Métodos de cultivo de células vegetales

Artículo principal: cultivo de tejidos vegetales

Ver también: Células de tabaco BY-2

Los cultivos de células vegetales se cultivan típicamente como cultivos en suspensión celular en un medio líquido o como cultivos de callos en un medio sólido. El cultivo de células vegetales indiferenciadas y callos requiere el equilibrio adecuado de las hormonas de crecimiento vegetal auxina y citoquinina .

Cultivo de células de insectos

Las células derivadas de Drosophila melanogaster (más prominentemente, células de Schneider 2 ) pueden usarse para experimentos que pueden ser difíciles de realizar en moscas o larvas vivas, como estudios bioquímicos o estudios que usan ARNip . Líneas celulares derivadas de gusano ejército de Spodoptera frugiperda , incluyendo Sf9 y Sf21 , y desde el falso medidor Trichoplusia ni , células High Five , se utilizan comúnmente para la expresión de proteínas recombinantes usando baculovirus .

Métodos de cultivo de bacterias y levaduras

Artículo principal: cultivo microbiológico

Para las bacterias y las levaduras, generalmente se cultivan pequeñas cantidades de células sobre un soporte sólido que contiene nutrientes incrustados, generalmente un gel como el agar, mientras que los cultivos a gran escala se cultivan con las células suspendidas en un caldo de nutrientes.

Métodos de cultivo viral

Artículo principal: Cultura viral

El cultivo de virus requiere el cultivo de células de origen mamífero, vegetal, fúngico o bacteriano como huéspedes para el crecimiento y replicación del virus. Se pueden generar virus completos de tipo salvaje , virus recombinantes o productos virales en tipos de células distintos de sus huéspedes naturales en las condiciones adecuadas. Dependiendo de la especie del virus, la infección y la replicación viral pueden resultar en la lisis de la célula huésped y la formación de una placa viral .

Líneas celulares comunes

Líneas celulares humanas

• DU145 ( cáncer de próstata )
• H295R ( cáncer de la corteza suprarrenal )
• HeLa ( cáncer de cuello uterino )
• KBM-7 ( leucemia mielógena crónica )
• LNCaP (cáncer de próstata)
• MCF-7 ( cáncer de mama )
• MDA-MB-468 (cáncer de mama)
• PC3 (cáncer de próstata)
• SaOS-2 ( cáncer de huesos )
• SH-SY5Y ( neuroblastoma , clonado de un mieloma )
• T-47D (cáncer de mama)
• THP-1 (leucemia mieloide aguda )
• U87 ( glioblastoma )
• Panel de 60 líneas celulares cancerosas del Instituto Nacional del Cáncer ( NCI60 )

Líneas celulares de primates

• Vero ( línea celular epitelial renal de Chlorocebus del mono verde africano )

Líneas de células de ratón

• MC3T3 ( calvario embrionario )

Líneas de células tumorales de rata

• GH3 ( tumor hipofisario )
• PC12 ( feocromocitoma )

Líneas de células vegetales

• Células de tabaco BY-2 (mantenidas como cultivo en suspensión celular , son un sistema modelo de célula vegetal)

Otras líneas celulares de especies

• Epitelio renal de perro MDCK
• Epitelio renal de Xenopus A6
• Pez cebra AB9

Lista de líneas celulares

Esta lista está incompleta ; puede ayudar agregando elementos faltantes con fuentes confiables .

Línea celular	Significado	Organismo	Tejido de origen	Morfología	Enlaces
3T3-L1	"Transferencia de 3 días, inóculo 3 x 10 ^ 5 células"	Ratón	Embrión	Fibroblasto	ECACC Cellosaurus
4T1		Ratón	Glándula mamaria		ATCC Cellosaurus
1321N1		Humano	Cerebro	Astrocitoma	ECACC Cellosaurus
9L		Rata	Cerebro	Glioblastoma	ECACC Cellosaurus
A172		Humano	Cerebro	Glioblastoma	ECACC Cellosaurus
A20		Ratón	Linfoma B	Linfocito B	Cellosaurus
A253		Humano	Conducto submandibular	Carcinoma de cabeza y cuello	ATCC Cellosaurus
A2780		Humano	Ovario	Carcinoma de ovario	ECACC Cellosaurus
A2780ADR		Humano	Ovario	Derivado de A2780 resistente a la adriamicina	ECACC Cellosaurus
A2780cis		Humano	Ovario	Derivado resistente al cisplatino de A2780	ECACC Cellosaurus
A431		Humano	Epitelio cutáneo	Carcinoma de células escamosas	ECACC Cellosaurus
A549		Humano	Pulmón	Carcinoma de pulmón	ECACC Cellosaurus
AB9		Pez cebra	Aleta	Fibroblasto	ATCC Cellosaurus
AHL-1	Pulmón de hámster armenio-1	Hámster	Pulmón		ECACC Cellosaurus
ALC		Ratón	Médula ósea	Stroma	PMID  2435412 [65] Cellosaurus
B16		Ratón	Melanoma		ECACC Cellosaurus
B35		Rata	Neuroblastoma		ATCC Cellosaurus
BCP-1		Humano	PBMC	Linfoma de derrame primario VIH +	ATCC Cellosaurus
BEAS-2B	Epitelio bronquial + Híbrido de virus Adenovirus 12-SV40 (Ad12SV40)	Humano	Pulmón	Epitelial	ECACC Cellosaurus
bEnd.3	Cerebro Endotelial 3	Ratón	Cerebro / corteza cerebral	Endotelio	Cellosaurus
BHK-21	Baby Hamster Kidney-21 (Riñón de hámster bebé-21)	Hámster	Riñón	Fibroblasto	ECACC Cellosaurus
BOSC23	Línea celular de envasado derivada de HEK 293	Humano	Riñón (embrionario)	Epitelio	Cellosaurus
BT-20	Tumor de mama-20	Humano	Epitelio mamario	Carcinoma de mama	ATCC Cellosaurus
BxPC-3	Xenoinjerto de biopsia de carcinoma de páncreas línea 3	Humano	Adenocarcinoma de páncreas	Epitelial	ECACC Cellosaurus
C2C12		Ratón	Mioblasto		ECACC Cellosaurus
C3H-10T1 / 2		Ratón	Línea celular mesenquimatosa embrionaria		ECACC Cellosaurus
C6		Rata	Astrocito cerebral	Glioma	ECACC Cellosaurus
C6 / 36		Insecto - mosquito tigre asiático	Tejido larvario		ECACC Cellosaurus
Caco-2		Humano	Colon	Carcinoma colorrectal	ECACC Cellosaurus
Cal-27		Humano	Lengua	Carcinoma de células escamosas	ATCC Cellosaurus
Calu-3		Humano	Pulmón	Adenocarcinoma	ATCC Cellosaurus
CGR8		Ratón	Células madre embrionarias		ECACC Cellosaurus
CHO	Ovario de hámster chino	Hámster	Ovario	Epitelio	ECACC Cellosaurus
CML T1	Leucemia mieloide crónica linfocito T 1	Humano	Fase aguda de CML	Leucemia de células T	DSMZ Cellosaurus
CMT12	Tumor mamario canino 12	Perro	Glándula mamaria	Epitelio	Cellosaurus
COR-L23		Humano	Pulmón	Carcinoma de pulmón	ECACC Cellosaurus
COR-L23 / 5010		Humano	Pulmón	Carcinoma de pulmón	ECACC Cellosaurus
COR-L23 / CPR		Humano	Pulmón	Carcinoma de pulmón	ECACC Cellosaurus
COR-L23 / R23-		Humano	Pulmón	Carcinoma de pulmón	ECACC Cellosaurus
COS-7	Cercopithecus aethiops , SV-40 de origen defectuoso	Mono del Viejo Mundo - Cercopithecus aethiops ( Chlorocebus )	Riñón	Fibroblasto	ECACC Cellosaurus
COV-434		Humano	Ovario	Carcinoma de células de la granulosa de ovario	PMID  8436435 [66] ECACC Cellosaurus
CT26		Ratón	Colon	Carcinoma colorrectal	Cellosaurus
D17		Perro	Metástasis pulmonar	Osteosarcoma	ATCC Cellosaurus
DAOY		Humano	Cerebro	Meduloblastoma	ATCC Cellosaurus
DH82		Perro	Histiocitosis	Monocitos / macrófagos	ECACC Cellosaurus
DU145		Humano	Carcinoma de próstata insensible a los andrógenos		ATCC Cellosaurus
DuCaP	Duramadre el cáncer de la próstata	Humano	Carcinoma de próstata metastásico	Epitelial	PMID  11317521 [67] Cellosaurus
E14Tg2a		Ratón		Células madre embrionarias	ECACC Cellosaurus
EL4		Ratón		Leucemia de células T	ECACC Cellosaurus
EM-2		Humano	Crisis blástica de CML	Línea Ph + CML	DSMZ Cellosaurus
EM-3		Humano	Crisis blástica de CML	Línea Ph + CML	DSMZ Cellosaurus
EMT6 / AR1		Ratón	Glándula mamaria	De tipo epitelial	ECACC Cellosaurus
EMT6 / AR10.0		Ratón	Glándula mamaria	De tipo epitelial	ECACC Cellosaurus
FM3		Humano	Metástasis en los ganglios linfáticos	Melanoma	ECACC Cellosaurus
GL261	Glioma 261	Ratón	Cerebro	Glioma	Cellosaurus
H1299		Humano	Pulmón	Carcinoma de pulmón	ATCC Cellosaurus
HaCaT		Humano	Piel	Queratinocito	CLS Cellosaurus
HCA2		Humano	Colon	Adenocarcinoma	ECACC Cellosaurus
HEK 293	Riñón embrionario humano 293	Humano	Riñón (embrionario)	Epitelio	ECACC Cellosaurus
HEK 293T	Derivado de HEK 293	Humano	Riñón (embrionario)	Epitelio	ECACC Cellosaurus
HeLa	"Henrietta Carece"	Humano	Epitelio cervical	Carcinoma de cuello uterino	ECACC Cellosaurus
Hepa1c1c7	Clon 7 de la línea 1 de hepatoma del clon 1	Ratón	Hepatoma	Epitelial	ECACC Cellosaurus
Hep G2		Humano	Hígado	Hepatoblastoma	ECACC Cellosaurus
Cinco altos		Insecto (polilla) - Trichoplusia ni	Ovario		Cellosaurus
HL-60	Leucemia humana-60	Humano	Sangre	Mieloblasto	ECACC Cellosaurus
HT-1080		Humano		Fibrosarcoma	ECACC Cellosaurus
HT-29		Humano	Epitelio del colon	Adenocarcinoma	ECACC Cellosaurus
J558L		Ratón	Mieloma	Célula de linfocitos B	ECACC Cellosaurus
Jurkat		Humano	células blancas de la sangre	Leucemia de células T	ECACC Cellosaurus
JY		Humano	Linfoblastoide	Célula B transformada con EBV	ECACC Cellosaurus
K562		Humano	Linfoblastoide	Crisis blástica de CML	ECACC Cellosaurus
KBM-7		Humano	Linfoblastoide	Crisis blástica de CML	Cellosaurus
KCL-22		Humano	Linfoblastoide	CML	DSMZ Cellosaurus
KG1		Humano	Linfoblastoide	AML	ECACC Cellosaurus
Ku812		Humano	Linfoblastoide	Eritroleucemia	ECACC Cellosaurus
KYO-1	Kioto-1	Humano	Linfoblastoide	CML	DSMZ Cellosaurus
L1210		Ratón	Leucemia linfocítica	Líquido ascítico	ECACC Cellosaurus
L243		Ratón	Hibridoma	Secreta L243 mAb (contra HLA-DR)	ATCC Cellosaurus
LNCaP	Cáncer de ganglio linfático de próstata	Humano	Adenocarcinoma de próstata	Epitelial	ECACC Cellosaurus
MA-104	Asociados microbiológicos-104	Mono verde africano	Riñón	Epitelial	Cellosaurus
MA2.1		Ratón	Hibridoma	Secreta MA2.1 mAb (contra HLA-A2 y HLA-B17)	ATCC Cellosaurus
Ma-Mel 1, 2, 3 .... 48		Humano	Piel	Una gama de líneas celulares de melanoma.	ECACC Cellosaurus
MC-38	Ratón Colon-38	Ratón	Colon	Adenocarcinoma	Cellosaurus
MCF-7	Fundación contra el cáncer de Michigan-7	Humano	Seno	Carcinoma ductal de mama invasivo ER +, PR +	ECACC Cellosaurus
MCF-10A	Fundación del Cáncer de Michigan-10A	Humano	Epitelio mamario		ATCC Cellosaurus
MDA-MB-157	MD Anderson - Seno metastásico-157	Humano	Metástasis de derrame pleural	Carcinoma de mama	ECACC Cellosaurus
MDA-MB-231	MD Anderson - Seno metastásico-231	Humano	Metástasis de derrame pleural	Carcinoma de mama	ECACC Cellosaurus
MDA-MB-361	MD Anderson - Seno metastásico-361	Humano		Melanoma (contaminado por M14)	ECACC Cellosaurus
MDA-MB-468	MD Anderson - Seno metastásico-468	Humano	Metástasis de derrame pleural	Carcinoma de mama	ATCC Cellosaurus
MDCK II	Madin Darby Canine Kidney II	Perro	Riñón	Epitelio	ECACC Cellosaurus
MG63		Humano	Hueso	Osteosarcoma	ECACC Cellosaurus
MIA PaCa-2		Humano	Próstata	Carcinoma de páncreas	ATCC Cellosaurus
MOR / 0.2R		Humano	Pulmón	Carcinoma de pulmón	ECACC Cellosaurus
Mono-Mac-6		Humano	células blancas de la sangre	LMA metaplásica mieloide	DSMZ Cellosaurus
MRC-5	Cepa celular 5 del Consejo de Investigación Médica	Humano	Pulmón (fetal)	Fibroblasto	ECACC Cellosaurus
MTD-1A		Ratón		Epitelio	Cellosaurus
Mi fin	Endotelial miocárdico	Ratón		Endotelio	Cellosaurus
NCI-H69		Humano	Pulmón	Carcinoma de pulmón	ECACC Cellosaurus
NCI-H69 / CPR		Humano	Pulmón	Carcinoma de pulmón	ECACC Cellosaurus
NCI-H69 / LX10		Humano	Pulmón	Carcinoma de pulmón	ECACC Cellosaurus
NCI-H69 / LX20		Humano	Pulmón	Carcinoma de pulmón	ECACC Cellosaurus
NCI-H69 / LX4		Humano	Pulmón	Carcinoma de pulmón	ECACC Cellosaurus
Neuro-2a		Ratón	Nervio / neuroblastoma	Células madre neuronales	ECACC Cellosaurus
NIH-3T3	NIH , de transferencia de 3 días, inóculo 3 x 10 5 células	Ratón	Embrión	Fibroblasto	ECACC Cellosaurus
NALM-1		Humano	Sangre periférica	LMC por crisis blástica	ATCC Cellosaurus
NK-92		Humano	Leucemia / linfoma		ATCC Cellosaurus
NTERA-2		Humano	Metástasis pulmonar	Carcinoma embrionario	ECACC Cellosaurus
NW-145		Humano	Piel	Melanoma	ESTDAB Cellosaurus
OK	Riñón de zarigüeya	Zarigüeya de Virginia - Didelphis virginiana	Riñón		ECACC Cellosaurus
Líneas celulares OPCN / OPCT		Humano	Próstata	Gama de líneas tumorales de próstata	Cellosaurus
P3X63Ag8		Ratón	Mieloma		ECACC Cellosaurus
PANC-1		Humano	Conducto	Carcinoma epitelioide	ATCC Cellosaurus
PC12		Rata	Médula suprarrenal	Feocromocitoma	ECACC Cellosaurus
PC-3	Cáncer de próstata-3	Humano	Metástasis ósea	Carcinoma de próstata	ECACC Cellosaurus
Mirar		Humano	Leucemia de células T		DSMZ Cellosaurus
PNT1A		Humano	Próstata	Línea tumoral transformada por SV40	ECACC Cellosaurus
PNT2		Humano	Próstata	Línea tumoral transformada por SV40	ECACC Cellosaurus
Pt K2	La segunda línea celular derivada de Potorous tridactylis	Potoroo de nariz larga - Potoroso tridactylus	Riñón	Epitelial	ECACC Cellosaurus
Raji		Humano	Linfoma B	Similar a linfoblastos	ECACC Cellosaurus
RBL-1	Leucemia basófila de rata-1	Rata	Leucemia	Célula basófila	ECACC Cellosaurus
RenCa	Carcinoma renal	Ratón	Riñón	Carcinoma renal	ATCC Cellosaurus
RIN-5F		Ratón	Páncreas		ECACC Cellosaurus
RMA-S		Ratón		Tumor de células T	Cellosaurus
S2	Schneider 2	Insecto - Drosophila melanogaster	Embriones en etapa tardía (de 20 a 24 horas de vida)		ATCC Cellosaurus
SaOS-2	Sarcoma OSteogénico-2	Humano	Hueso	Osteosarcoma	ECACC Cellosaurus
Sf21	Spodoptera frugiperda 21	Insecto (polilla) - Spodoptera frugiperda	Ovario		ECACC Cellosaurus
SF9	Spodoptera frugiperda 9	Insecto (polilla) - Spodoptera frugiperda	Ovario		ECACC Cellosaurus
SH-SY5Y		Humano	Metástasis de médula ósea	Neuroblastoma	ECACC Cellosaurus
SiHa		Humano	Epitelio cervical	Carcinoma de cuello uterino	ATCC Cellosaurus
SK-BR-3	Cáncer de mama Sloan-Kettering 3	Humano	Seno	Carcinoma de mama	DSMZ Cellosaurus
SK-OV-3	Cáncer de ovario de Sloan-Kettering 3	Humano	Ovario	Carcinoma de ovario	ECACC Cellosaurus
SK-N-SH		Humano	Cerebro	Epitelial	ATCC Cellosaurus
T2		Humano		Leucemia de células T / hibridoma de la línea de células B	ATCC Cellosaurus
T-47D		Humano	Seno	Carcinoma ductal de mama	ECACC Cellosaurus
T84		Humano	Metástasis pulmonar	Carcinoma colorrectal	ECACC Cellosaurus
T98G		Humano	Glioblastoma-astrocitoma	Epitelio	ECACC Cellosaurus
THP-1		Humano	Monocitos	Leucemia monocítica aguda	ECACC Cellosaurus
U2OS		Humano	Osteosarcoma	Epitelial	ECACC Cellosaurus
U373		Humano	Glioblastoma-astrocitoma	Epitelio	ECACC Cellosaurus
U87		Humano	Glioblastoma-astrocitoma	De tipo epitelial	ECACC Cellosaurus
U937		Humano	Linfoma monocítico leucémico		ECACC Cellosaurus
VCaP	Cáncer vertebral de próstata	Humano	Metástasis de vértebra	Carcinoma de próstata	ECACC Cellosaurus
Vero	En esperanto: verda (verde, para mono verde) reno (riñón)	Mono verde africano - Chlorocebus sabaeus	Epitelio renal		ECACC Cellosaurus
VG-1		Humano		Linfoma de derrame primario	Cellosaurus
WM39		Humano	Piel	Melanoma	ESTDAB Cellosaurus
WT-49		Humano	Linfoblastoide		ECACC Cellosaurus
YAC-1		Ratón	Linfoma		ECACC Cellosaurus
YAR		Humano	Linfoblastoide	Célula B transformada con EBV	Inmunología humana [68] ECACC Cellosaurus

Ver también

• Inmortalidad biológica
• Ensayos de cultivo celular
• Detección de impedancia de sustrato de celda eléctrica
• Lista de líneas celulares contaminadas
• Lista de líneas celulares NCI-60
• Lista de líneas celulares de cáncer de mama

Referencias y notas

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Lectura adicional

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Enlaces externos

Recursos de la biblioteca sobre cultivo celular

Recursos en su biblioteca Recursos en otras bibliotecas

• Tabla de líneas celulares comunes de Alberts 4th ed.
• Células cancerosas en cultivo
• Evolución de las superficies de cultivo celular
• Versión de hipertexto de la base de datos de la línea celular
• Manual de cultivo celular en microportadores de GE Healthcare Life Sciences
• Aplicaciones de cultivo celular : recursos que incluyen notas de aplicación y protocolos para crear un entorno ideal para el crecimiento de células, desde el principio.
• Conceptos básicos del cultivo celular: introducción al cultivo celular, que cubre temas como la configuración del laboratorio, la seguridad y la técnica aséptica, incluidos los protocolos básicos de cultivo celular y la capacitación en video.
• Base de datos de quién es quién en cultivo celular e investigaciones relacionadas
• Repositorios de células Coriell
• Manual de estrategias para la purificación de proteínas
• Introducción al cultivo celular. Este seminario web presenta la historia, la teoría, las técnicas básicas y las posibles dificultades del cultivo de células de mamíferos.
• El Centro Nacional de Ciencia Celular (NCCS), Pune, India; repositorio nacional de líneas celulares / hibridomas, etc.
• Public Health England , Colecciones culturales de Public Health England (ECACC)