Una línea celular inmortalizada es una población de células de un organismo multicelular que normalmente no proliferaría indefinidamente pero que, debido a la mutación , han evadido la senescencia celular normal y, en cambio, pueden seguir experimentando división. Por tanto, las células pueden cultivarse durante períodos prolongados in vitro . Las mutaciones necesarias para la inmortalidad pueden ocurrir de forma natural o ser inducidas intencionalmente con fines experimentales. Las líneas celulares inmortales son una herramienta muy importante para la investigación de la bioquímica y la biología celular de los organismos multicelulares. Las líneas celulares inmortalizadas también han encontrado usos en biotecnología .
Línea celular inmortalizada | |
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Identificadores | |
Malla | D002460 |
Terminología anatómica [ editar en Wikidata ] |
Una línea celular inmortalizada no debe confundirse con células madre , que también pueden dividirse indefinidamente, pero forman parte normal del desarrollo de un organismo multicelular.
Relación con la biología natural y la patología.
Hay varias líneas celulares inmortales. Algunas de ellas son líneas celulares normales (por ejemplo, derivadas de células madre). Otras líneas celulares inmortalizadas son el equivalente in vitro de células cancerosas . El cáncer se produce cuando una célula somática que normalmente no puede dividirse sufre mutaciones que provocan la desregulación de los controles del ciclo celular normal que conducen a una proliferación incontrolada. Las líneas celulares inmortalizadas han sufrido mutaciones similares que permiten que un tipo celular que normalmente no podría dividirse prolifere in vitro . Los orígenes de algunas líneas celulares inmortales, por ejemplo, las células humanas HeLa , proceden de cánceres naturales. HeLa, la primera línea celular humana inmortal, fue tomada de Henrietta Lacks (sin consentimiento informado [1] ) en 1951 en el Hospital Johns Hopkins en Baltimore , Maryland.
Rol y usos
Las líneas celulares inmortalizadas se utilizan ampliamente como modelo simple para sistemas biológicos más complejos, por ejemplo, para el análisis de la bioquímica y biología celular de células de mamíferos (incluidas las humanas ). [2] La principal ventaja de utilizar una línea celular inmortal para la investigación es su inmortalidad; las células se pueden hacer crecer indefinidamente en cultivo. Esto simplifica el análisis de la biología de las células que, de otro modo, podrían tener una vida útil limitada.
Las líneas celulares inmortalizadas también pueden clonarse dando lugar a una población clonal que, a su vez, puede propagarse indefinidamente. Esto permite que un análisis se repita muchas veces en células genéticamente idénticas, lo que es deseable para experimentos científicos repetibles. La alternativa, realizar un análisis en células primarias de múltiples donantes de tejido, no tiene esta ventaja.
Las líneas celulares inmortalizadas encuentran uso en biotecnología, donde son una forma rentable de cultivar células similares a las que se encuentran en un organismo multicelular in vitro . Las células se utilizan para una amplia variedad de propósitos, desde probar la toxicidad de compuestos o fármacos hasta la producción de proteínas eucariotas. [3]
Limitaciones
Cambios de orígenes no inmortales
Si bien las líneas celulares inmortalizadas a menudo se originan a partir de un tipo de tejido bien conocido, han sufrido mutaciones significativas para volverse inmortales. Esto puede alterar la biología de la célula y debe tenerse en cuenta en cualquier análisis. Además, las líneas celulares pueden cambiar genéticamente en múltiples pasajes, lo que lleva a diferencias fenotípicas entre los aislados y resultados experimentales potencialmente diferentes dependiendo de cuándo y con qué cepa se realiza un experimento. [4]
Contaminación con otras células
Muchas líneas celulares que se utilizan ampliamente para la investigación biomédica han sido contaminadas y cubiertas por otras células más agresivas. Por ejemplo, las supuestas líneas de tiroides eran en realidad células de melanoma, el supuesto tejido de próstata era en realidad cáncer de vejiga y los supuestos cultivos de útero normales eran en realidad cáncer de mama. [5]
Métodos de generación
Existen varios métodos para generar líneas celulares inmortalizadas: [6]
- Aislamiento de un cáncer de origen natural. Este es el método original para generar una línea celular inmortalizada. Los principales ejemplos incluyen la línea HeLa humana. La línea se deriva de células de cáncer de cuello uterino tomadas el 8 de febrero de 1951, [2] de Henrietta Lacks, una afroamericana de 31 años y madre de cinco hijos, que murió de cáncer el 4 de octubre de 1951. [7]
- Introducción de un gen viral que desregula parcialmente el ciclo celular (p. Ej., El gen E1 del adenovirus tipo 5 se utilizó para inmortalizar la línea celular HEK 293 ; el virus Epstein-Barr puede inmortalizar linfocitos B por infección [8] ).
- Expresión artificial de proteínas clave necesarias para la inmortalidad, por ejemplo, la telomerasa, que evita la degradación de los extremos de los cromosomas durante la replicación del ADN en eucariotas. [9]
- Tecnología de hibridoma , que se utiliza específicamente para generar inmortalizado anticuerpos productoras de células B líneas, donde una célula B productora de anticuerpos se fusiona con un mieloma celular (cáncer de células B). [10]
Ejemplos de
Hay varios ejemplos de líneas celulares inmortalizadas, cada una con diferentes propiedades. La mayoría de las líneas celulares inmortalizadas se clasifican por el tipo de célula de la que se originaron o son más similares biológicamente.
- Células 3T3 : una línea celular de fibroblastos de ratón derivada de una mutación espontánea en tejido de embrión de ratón cultivado.
- Células A549 : derivadas de un tumor de pulmón de un paciente con cáncer .
- Células HeLa : una línea celular humana ampliamente utilizada aislada de la paciente con cáncer de cuello uterino Henrietta Lacks .
- Células HEK 293 : derivadas de células fetales humanas.
- Células Jurkat : una línea celular de linfocitos T humanos aislada de un caso de leucemia.
- Células OK : derivadas de células renales femeninas de zarigüeya norteamericana
- Células Ptk2 : derivadas de células renales epiteliales de potoro de nariz larga masculinas .
- Células Vero : una línea celular de riñón de mono que surgió por inmortalización espontánea.
Ver también
- Lista de líneas celulares de cáncer de mama
Referencias
- ^ Skloot R (2010). La vida inmortal de Henrietta Lacks, el . Casa al azar. ISBN 978-0-307-71253-0. OCLC 974000732 . Consultado el 20 de septiembre de 2020 .
- ^ Kaur G, Dufour JM (enero de 2012). "Líneas celulares: herramientas valiosas o artefactos inútiles" . Espermatogénesis . 2 (1): 1–5. doi : 10.4161 / spmg.19885 . PMC 3341241 . PMID 22553484 .
- ^ Salem, Mohamed (2020). "Diseño, síntesis, evaluación biológica y estudio de modelado molecular de nuevas tieno [2,3-d] pirimidinas con actividad antiproliferativa en líneas celulares de cáncer de páncreas" . Química bioorgánica . 94 : 103472. doi : 10.1016 / j.bioorg.2019.103472 . PMID 31813475 : a través de Elsevier Science Direct.
- ^ Marx V (abril de 2014). "Autenticación de línea celular desmitificada". Característica tecnológica. Métodos de la naturaleza (artículo "Colección de reimpresiones de la naturaleza, características tecnológicas" (noviembre de 2014)). 11 (5): 483–8. doi : 10.1038 / nmeth.2932 . PMID 24781320 . S2CID 205422738 .
- ^ Neimark J (febrero de 2015). "Línea de ataque". Ciencia . 347 (6225): 938–40. Código bibliográfico : 2015Sci ... 347..938N . doi : 10.1126 / science.347.6225.938 . PMID 25722392 .
- ^ Maqsood MI, Matin MM, Bahrami AR, Ghasroldasht MM (octubre de 2013). "Inmortalidad de líneas celulares: desafíos y ventajas del establecimiento". Cell Biology International . 37 (10): 1038–45. doi : 10.1002 / cbin.10137 . PMID 23723166 . S2CID 14777249 .
- ^ Skloot, Rebecca. "Danza de Henrietta" . Revista Johns Hopkins . Consultado el 5 de abril de 2021 .
- ^ Henle W., Henle G. (1980). "Aspectos epidemiológicos de las enfermedades asociadas al virus de Epstein-Barr (EBV)". Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 354 : 326–31. doi : 10.1111 / j.1749-6632.1980.tb27975.x . PMID 6261650 . S2CID 30025994 .
- ^ Bodnar AG, Ouellette M, Frolkis M, Holt SE, Chiu CP, Morin GB, et al. (Enero de 1998). "Extensión de la vida útil mediante la introducción de telomerasa en células humanas normales". Ciencia . 279 (5349): 349–52. Código Bibliográfico : 1998Sci ... 279..349B . doi : 10.1126 / science.279.5349.349 . PMID 9454332 .
- ^ Kwakkenbos MJ, van Helden PM, Beaumont T, Spits H (marzo de 2016). "Cultivos estables a largo plazo de células B autorrenovables y sus aplicaciones" . Revisiones inmunológicas . 270 (1): 65–77. doi : 10.1111 / imr.12395 . PMC 4755196 . PMID 26864105 .
enlaces externos
- ATCC - Colección americana de cultivos tipo
- Cellosaurus : un recurso de conocimiento sobre líneas celulares
- CellBank Australia: el depósito nacional de líneas celulares sin fines de lucro de Australia