Diversi tipi di cellule coltivate in laboratorio
Alla base del lavoro di molti laboratori di ricerca c’è la possibilità di condurre studi in vitro, che dipendono dalla capacità di coltivare cellule in laboratorio. Le tecnologie per la coltura cellulare hanno compiuto notevoli progressi, consentendo ai ricercatori di coltivare con successo numerosi tipi di linee cellulari.
di Adrienne L. Watson, PhD, responsabile scientifica, World Precision Instruments
Cellule primarie
Le cellule coltivate direttamente da tessuti umani o animali sono chiamate cellule primarie. Per crescere, richiedono terreni di coltura, fattori di crescita e condizioni ambientali molto specifici, oltre a substrati o piastre per colture cellulari rivestite. Alcuni esempi di cellule primarie sono le cellule epiteliali, i fibroblasti, i melanociti e le cellule muscolari. Queste cellule hanno una capacità replicativa limitata e, prima o poi, raggiungono la senescenza replicativa, smettendo di crescere in coltura, a meno che non vengano immortalizzate o trasformate.
Linee cellulari immortalizzate
Le linee cellulari immortalizzate sono state modificate per poter essere coltivate a lungo. Le cellule possono essere immortalizzate con diversi metodi; il più comune consiste nell’utilizzare geni virali, come quelli del virus delle scimmie 40 (SV40), oppure nell’esprimere la trascrittasi inversa della telomerasi (TERT), che permette alle cellule di mantenere una lunghezza telomerica sufficiente e di evitare la senescenza. Le cellule immortalizzate, o linee cellulari, sono programmate geneticamente, spontaneamente o mediante ingegneria genetica, per sfuggire alla senescenza cellulare attraverso la deregolazione del ciclo cellulare.
Alcune delle linee cellulari più studiate sono le cellule HeLa e le cellule di rene embrionale umano 293 (HEK-293T). Con ulteriori modifiche genetiche, le linee cellulari possono trasformarsi, acquisendo non solo una vita indefinita, ma anche la capacità di proliferare e invadere più delle cellule normali, oltre a crescere senza dipendere da un ancoraggio.
Cellule trasformate
Le cellule trasformate sono cellule tumorali che possono crescere indefinitamente, come le cellule Caco2, derivate da un carcinoma del colon.
Cellule staminali
Un quarto tipo di cellule coltivabili in laboratorio è costituito dalle cellule staminali. Ne esistono diversi tipi, tra cui le cellule staminali embrionali, le cellule staminali adulte e le cellule staminali pluripotenti indotte, o iPSC. Le cellule staminali embrionali derivano dalla massa cellulare interna della blastocisti, una parte dell’embrione che si forma poco dopo la fecondazione.
- Le cellule staminali embrionali possono differenziarsi in qualsiasi tipo cellulare e autorinnovarsi. Sono utilizzate nelle terapie con cellule staminali e trovano numerose applicazioni nella medicina rigenerativa.
- Le cellule staminali adulte, o somatiche, si trovano in molte parti del corpo adulto, ma si ricavano più comunemente dal midollo osseo. Possono dare origine ad alcuni tipi di cellule mature, ma non sono pluripotenti come le cellule staminali embrionali.
- Le iPSC sono cellule staminali ottenute riprogrammando una cellula somatica per conferirle le funzionalità di una cellula pluripotente. Sono utilizzate nelle terapie cellulari e nella medicina personalizzata.
Ora che conosci i diversi tipi di cellule coltivate in laboratorio, puoi applicare queste conoscenze alle tue attività di ricerca.
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