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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 ev...

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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 evitado la senescencia celular normal y, en cambio, puede seguir dividiéndose. Por lo tanto, estas 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 inmortalizadas son una herramienta muy importante para la investigación de la bioquímica y la biología celular de los organismos multicelulares. También se han encontrado aplicaciones en biotecnología .

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

Relación con la biología natural y la patología

Existen diversas líneas celulares inmortales. Algunas 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 una desregulación de los controles normales del ciclo celular , lo que conduce a una proliferación incontrolada. Las líneas celulares inmortalizadas han sufrido mutaciones similares, lo que permite que un tipo de célula que normalmente no podría dividirse se prolifere in vitro . El origen de algunas líneas celulares inmortales, como las células humanas HeLa , proviene de cánceres que se producen de forma natural. HeLa, la primera línea celular humana inmortal registrada que se aisló y proliferó con éxito en un laboratorio, se obtuvo 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 usar una línea celular inmortalizada para la investigación es su inmortalidad; las células pueden cultivarse indefinidamente. Esto simplifica el análisis de la biología de células que, de otro modo, tendrían 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 cual es deseable para experimentos científicos repetibles. La alternativa, realizar un análisis en células primarias de múltiples donantes de tejido, no ofrece 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 . Estas células se emplean para una amplia variedad de fines, desde la evaluación de la toxicidad de compuestos o fármacos hasta la producción de proteínas eucariotas.

Limitaciones

Cambios respecto a orígenes no inmortales

Aunque las líneas celulares inmortalizadas suelen originarse a partir de un tipo de tejido bien conocido, han sufrido mutaciones significativas para volverse inmortales. Esto puede alterar la biología celular y debe tenerse en cuenta en cualquier análisis. Además, las líneas celulares pueden cambiar genéticamente a lo largo de múltiples pases, lo que da lugar a diferencias fenotípicas entre los aislados y, potencialmente, a resultados experimentales diferentes según el momento y la cepa en que se realice el experimento. [ 3 ]

Contaminación con otras células

Muchas líneas celulares ampliamente utilizadas en la investigación biomédica han sido contaminadas e invadidas por otras células más agresivas. Por ejemplo, supuestas líneas tiroideas eran en realidad células de melanoma, supuesto tejido prostático 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 ]

  1. Aislamiento de un cáncer de origen natural. Este es el método original para generar una línea celular inmortalizada. Un ejemplo importante es la línea celular humana HeLa , derivada de células de cáncer de cuello uterino extraídas el 8 de febrero de 1951 de Henrietta Lacks, una mujer afroamericana de 31 años y madre de cinco hijos, que falleció de cáncer el 4 de octubre de 1951. [ 6 ]
  2. 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 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. La tecnología de hibridoma , utilizada específicamente para generar líneas celulares B productoras de anticuerpos inmortalizadas , consiste en la fusión de una célula B productora de anticuerpos con una célula de mieloma (cáncer de células B). [ 9 ]

Ejemplos

Existen 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 al que son biológicamente más similares.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Skloot R (2010). La vida inmortal de Henrietta Lacks. Random House. ISBN 978-0-307-71253-0OCLC 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). "Autenticación de líneas celulares desmitificada" . Artículo sobre tecnología. Nature Methods (Artículo "Colección de reimpresiones de Nature, artículos sobre tecnología" (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" . Science . 347 (6225): 938–40 . Bibcode : 2015Sci...347..938N . doi : 10.1126/science.347.6225.938 . PMID 25722392 . 
  5. ↑ 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 .  
  6. ↑ Skloot, Rebecca. "El baile de Henrietta" . 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, et al. (enero de 1998). "Extensión de la vida útil 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 .  
  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" . Immunological Reviews . 270 (1): 65–77 . doi : 10.1111/imr.12395 . PMC 4755196. PMID 26864105 .