Cultivo celular in vitro de células animales
Cultivar células vivas es un concepto aparecido a mediados del siglo XX y que ha sido refinado hasta llegar a ser un proceso rutinario para muchos tipos celulares en el siglo XXI. En principio un cultivo celular es de cualquier tipo de célula ya sea de un organismo pluricelular o unicelular. Sin embargo, solemos referirnos por este nombre solo a los cultivos de tipos celulares concretos pertenecientes a organismos pluricelulares. Puesto que el cultivo de bacterias o levaduras suele llamarse simplemente cultivo bacteriano o de levaduras.
Las células eucariotas y de organismos pluricelular representan gran variedad de adaptaciones para cumplir sus funciones dentro del organismo. Sin embargo, cuando se ponen en un medio rico pierden rápidamente su morfología o sus capacidades metabólicas únicas. Cuando esto pasa empiezan a crecer de forma descontrolada formando lo que se conoce como callos o tumores. La gracia de los cultivos celulares es pues mantener las propiedades del tejido u órgano para poder estudiarlo sin necesidad de contar con todo el ser vivo. Evidentemente los requerimientos para crecer células vegetales y animales son diferentes, en hormonas, nutrientes y condiciones ambientales, pero también cada tipo celular tendrá sus requerimientos específicos para crecer.
Existen unas 60 líneas celulares estables de humanos, la mayoría de ellas provienen de diferentes tipos de cáncer, debido a que este tipo de células tienen el ciclo replicativo alterado y son casi inmortales. Entre ellas tal vez la más famosa sea la línea celular HeLa, por ser la primera que se creó Lee mas de ella aquí. Existen líneas celulares de otros animales, como de mono verde, perro, rana de rata y ratón o de pez cebra. Los estudios que emplean técnicas que usan cultivos celulares son numerosas y abarcan desde el estudio de las interacciones entre células hasta la síntesis de insulina o vacunas o la regeneración de tejidos.
Los cultivos celulares pueden ser en medio líquido o en medio sólido. Sin embargo, los medios suelen incluir ciertas moléculas que permitirán que las células sobrevivan. En primer lugar el medio contendrá azucares, lípidos y aminoácidos esenciales, así como otros micronutrientes, minerales y otros compuestos generales. Además, dependiendo de la especie el medio tendrá que llevar las vitaminas necesarias, las moléculas que el organismo no puede sintetizar pero que necesita para vivir. Para asegurarse que el medio es rico en nutrientes muchas veces se usa suero fetal bovino como componente principal. Para evitar la contaminación bacteriana o de hongos, cuyo crecimiento es más rápido que el de las células eucariotas suele ponerse antibióticos en el medio, como por ejemplo penicilina o estreptomicina. Finalmente, se conocen un gran número de factores de crecimiento, muchos de ellos específicos para determinados tipos celulares y tejidos, por lo que añadirlo será indispensable, junto con algunos factores de crecimiento generales. El cultivo celular siempre crecerá hasta llegar hasta el consumo de todos los nutrientes, momento en el cual deberá una parte deberá ser pasado a una nueva botella de medio.
Existe una variedad de medios de cultivo base como son:Eagle’s Basal Medium, Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM), RPMI1640, entre otros.
Para ayudar el trabajo con los cultivos la mayoría de ellos contienen marcadores de pH. En general todos los medios están tamponados sobre el 7,4 típico del cuerpo humano, que tendrá un color naranja. Gracias a los indicadores de pH, se puede seguir el crecimiento de los cultivos por el viraje de color hacia el amarillo o hacia el rojo, indicando que se están acabando los nutrientes o que el medio se ha contaminado de alguna manera.