Línea celular inmortalizada
| Línea celular inmortalizada | |
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 Células HeLa , un ejemplo de una línea celular inmortalizada. Imagen DIC, ADN teñido con Hoechst 33258 . | |
| Terminología anatómica [editar en Wikidata] |
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 eludido la senescencia celular normal y, en cambio, puede seguir dividiéndose. Por lo tanto, las células pueden cultivarse durante períodos prolongados in vitro . Las mutaciones necesarias para la inmortalidad pueden ocurrir de forma natural o inducirse intencionadamente con fines experimentales. Las líneas celulares inmortalizadas 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 la biotecnología .
Una línea celular inmortalizada no debe confundirse con las células madre , que también pueden dividirse indefinidamente, pero forman una parte normal del desarrollo de un organismo multicelular.
Relación con la biología natural y la patología
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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 las células cancerosas . El cáncer se produce cuando una célula somática que normalmente no puede dividirse sufre mutaciones que provocan la desregulación de los controles normales del ciclo celular , lo que lleva a una proliferación descontrolada. Las líneas celulares inmortalizadas han sufrido mutaciones similares, lo que permite que un tipo de célula que normalmente no podría dividirse prolifere in vitro . Los orígenes de algunas líneas celulares inmortales (por ejemplo, las células humanas HeLa ) provienen de cánceres de origen natural. HeLa, la primera línea celular humana inmortal registrada que se aisló y proliferó con éxito en un laboratorio, fue tomada de Henrietta Lacks en 1951 en el Hospital Johns Hopkins de Baltimore , Maryland. [1]
Rol y usos
Las líneas celulares inmortalizadas se utilizan ampliamente como un 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 pueden cultivarse indefinidamente en un cultivo. Esto simplifica el análisis de la biología de 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 repetir un análisis 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 tejidos, no tiene esta ventaja.
Las líneas celulares inmortalizadas se utilizan en biotecnología, donde constituyen 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 de orígenes no inmortales
Si bien las líneas celulares inmortalizadas suelen tener su origen en 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 a lo largo de múltiples pases, lo que genera diferencias fenotípicas entre los aislados y resultados experimentales potencialmente diferentes según cuándo y con qué cepa aislada se realice un experimento. [3]
Contaminación con otras células
Muchas líneas celulares que se utilizan ampliamente en la investigación biomédica han sido contaminadas y superadas por otras células más agresivas. Por ejemplo, supuestas líneas de tiroides eran en realidad células de melanoma, supuesto tejido de próstata era en realidad cáncer de vejiga y supuestos cultivos uterinos normales eran en realidad cáncer de mama. [4]
Métodos de generación
Existen varios métodos para generar líneas celulares inmortalizadas: [5]
- Aislamiento de un cáncer natural. Este es el método original para generar una línea celular inmortalizada. Un ejemplo importante es la HeLa humana , una línea derivada de células de cáncer de cuello uterino extraídas el 8 de febrero de 1951 de Henrietta Lacks, una madre afroamericana de 31 años y cinco hijos, que murió de cáncer el 4 de octubre de 1951. [6]
- Introducción de un gen viral que desregula parcialmente el ciclo celular (por ejemplo, el gen E1 del adenovirus tipo 5 se utilizó para inmortalizar la línea celular HEK 293 ; el virus de Epstein-Barr puede inmortalizar a los linfocitos B mediante infección [7] ).
- 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]
- Tecnología de hibridoma , utilizada específicamente para generar líneas de células B inmortalizadas productoras de anticuerpos , donde una célula B productora de anticuerpos se fusiona con una célula de mieloma (cáncer de células B). [9]
Ejemplos
Existen 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 del que se originaron o por el que 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 pulmonar 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 Huh7 : línea celular de carcinoma derivada de hepatocitos
- Células Jurkat : una línea de células de linfocitos T humanos aisladas de un caso de leucemia
- Células OK : derivadas de células renales de zarigüeyas norteamericanas hembra
- Células Ptk2 : derivadas de células epiteliales renales de potoroo de nariz larga macho
- Células Vero : una línea celular de riñón de mono que surgió por inmortalización espontánea
Véase también
- Cellosaurus , base de conocimiento de líneas celulares
- IGRhCellID , base de datos de líneas celulares
- Lista de líneas celulares de cáncer de mama
- Células inmortalizadas condicionalmente
Referencias
- ^ Skloot R (2010). La vida inmortal de Henrietta Lacks, The. Random House. 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.
- ^ Marx V (abril de 2014). "Desmitificación de la autenticación de líneas celulares". Artículo de Technology Feature. Nature Methods (artículo "Nature Reprint Collection, Technology Features" (noviembre de 2014)). 11 (5): 483–8. doi : 10.1038/nmeth.2932 . PMID: 24781320. S2CID : 205422738.
- ^ Neimark J (febrero de 2015). "Línea de ataque". Science . 347 (6225): 938–40. Bibcode :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 las 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. "El baile 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 (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.
- ^ Bodnar AG, Ouellette M, Frolkis M, Holt SE, Chiu CP, Morin GB, et al. (enero de 1998). "Extensión de la esperanza de vida mediante la introducción de telomerasa en células humanas normales". Science . 279 (5349): 349–52. Bibcode :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.
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Enlaces externos
- ATCC – Colección Americana de Cultivos Tipo
- Cellosaurus: una fuente de conocimiento sobre líneas celulares
- CellBank Australia: el repositorio nacional de líneas celulares sin fines de lucro de Australia
