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Línea celular inmortalizada

Una línea celular inmortalizada es una población de células de un organismo multicelular que normalmente no proliferaría indefinidamente pero que, debido a una mutación , ha evadido la senescencia celular normal y, en cambio, puede seguir dividiéndose. Por tanto, las células pueden cultivarse durante períodos prolongados in vitro . Las mutaciones necesarias para la inmortalidad pueden ocurrir de forma natural o inducirse intencionalmente con fines experimentales. Las líneas celulares inmortales son una herramienta muy importante para la investigación de la bioquímica y la biología celular de organismos multicelulares. Las líneas celulares inmortalizadas también han encontrado usos en biotecnología .

No se debe confundir una línea celular inmortalizada con las células madre , que también pueden dividirse indefinidamente, pero forman parte normal del desarrollo de un organismo multicelular.

Relación con la biología y patología natural.

Existen 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 una desregulación de los controles del ciclo celular normal que conduce a una proliferación descontrolada. Líneas celulares inmortalizadas han sufrido mutaciones similares permitiendo que un tipo de célula que normalmente no sería capaz de dividirse prolifere in vitro . El origen de algunas líneas celulares inmortales, por ejemplo las células humanas HeLa , proviene de cánceres naturales. HeLa, la primera línea celular humana inmortal registrada que fue aislada y proliferada con éxito en un laboratorio, fue extraída de Henrietta Lacks (sin consentimiento informado [1] ) en 1951 en el Hospital Johns Hopkins en Baltimore , Maryland.

Papel 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 la 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 cultivar indefinidamente en cultivo. Esto simplifica el análisis de la biología de células que de otro modo podrían tener una vida limitada.

También se pueden clonar líneas celulares inmortalizadas dando lugar a una población clonal que, a su vez, puede propagarse indefinidamente. Esto permite repetir un análisis muchas veces en células genéticamente idénticas, lo cual es deseable para experimentos científicos repetibles. La alternativa, realizar un análisis de 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.

Limitaciones

Cambios desde 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 importantes 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 pases, lo que genera diferencias fenotípicas entre los aislados y resultados experimentales potencialmente diferentes dependiendo de cuándo y con qué cepa se realiza un experimento. [3]

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 la próstata era en realidad cáncer de vejiga y los supuestos cultivos uterinos normales eran en realidad cáncer de mama. [4]

Métodos de generación

Existen varios métodos para generar líneas celulares inmortalizadas: [5]

  1. Aislamiento de un cáncer de origen natural. Este es el método original para generar una línea celular inmortalizada. Los principales ejemplos incluyen HeLa humana , la línea se deriva de células de cáncer de cuello uterino tomadas el 8 de febrero de 1951 de Henrietta Lacks, una mujer afroamericana de 31 años, madre de cinco hijos, que murió de cáncer el 4 de octubre de 1951. [6]
  2. 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 de Epstein-Barr puede inmortalizar los linfocitos B mediante infección [7] ).
  3. Expresión artificial de proteínas clave necesarias para la inmortalidad, por ejemplo la telomerasa , que previene la degradación de los extremos de los cromosomas durante la replicación del ADN en eucariotas. [8]
  4. Tecnología de hibridoma , utilizada específicamente para generar líneas de células B productoras de anticuerpos inmortalizados , donde una célula B productora de anticuerpos se fusiona con una célula de mieloma (cáncer de células B). [9]

Ejemplos

Hay varios ejemplos de líneas celulares inmortalizadas, cada una con propiedades diferentes. La mayoría de las líneas celulares inmortalizadas se clasifican según el tipo de célula del que se originaron o por su mayor similitud biológica.

Ver también

Referencias

  1. ^ Skloot R (2010). La vida inmortal de Henrietta Lacks, la. Casa al azar. ISBN 978-0-307-71253-0. OCLC  974000732 . Consultado el 20 de septiembre de 2020 .
  2. ^ 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. 
  3. ^ Marx V (abril de 2014). "La autenticación de línea celular desmitificada". Característica tecnológica. Nature Methods (artículo "Nature Reprint Collection, Technology Features" (noviembre de 2014)). 11 (5): 483–8. doi : 10.1038/nmeth.2932 . PMID  24781320. S2CID  205422738.
  4. ^ Neimark J (febrero de 2015). "Línea de ataque". Ciencia . 347 (6225): 938–40. Código Bib : 2015 Ciencia... 347.. 938N. doi : 10.1126/ciencia.347.6225.938 . PMID  25722392.
  5. ^ Maqsood MI, Matin MM, Bahrami AR, Ghasroldasht MM (octubre de 2013). "Inmortalidad de líneas celulares: desafíos y ventajas de su establecimiento". Biología Celular Internacional . 37 (10): 1038–45. doi :10.1002/cbin.10137. PMID  23723166. S2CID  14777249.
  6. ^ Skloot, Rebecca. "El baile de Enriqueta". Revista Johns Hopkins . Consultado el 5 de abril de 2021 .
  7. ^ Henle W, Henle G (1980). "Aspectos epidemiológicos de las enfermedades asociadas al virus de Epstein-Barr (VEB)". 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.
  8. ^ Bodnar AG, Ouellette M, Frolkis M, Holt SE, Chiu CP, Morin GB y col. (Enero de 1998). "Extensión de la vida mediante la introducción de telomerasa en células humanas normales". Ciencia . 279 (5349): 349–52. Código Bib : 1998 Ciencia... 279.. 349B. doi : 10.1126/ciencia.279.5349.349. PMID  9454332.
  9. ^ 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