Coloquialmente podemos llamarle “cultivos celulares” a las células que son tomadas de alguna parte del cuerpo de un ser vivo, después llevadas al laboratorio y -bajo ciertas circunstancias- seguir creciendo y reproduciéndose manteniendo sus funciones y procesos relativamente normales.

El inicio del desarrollo de los cultivos celulares se remonta a la época de inicios del siglo XX, en donde varios investigadores comenzaron a tomar células de ranas, pollos y cuyos para intentar mantenerlas vivas fuera de estos animales, descubriendo en el camino que se necesitaba de ciertos nutrientes y de condiciones estériles para que estas células pudieran permanecer vivas durante un período de tiempo (Sakalem et al., 2021). Sin embargo, fue hasta 1951 que se realizó con éxito el primer cultivo celular humano que nunca dejó de reproducirse (¡hasta la fecha se sigue reproduciendo!). Éste, al ser derivado de una muestra de cáncer de cérvix, tenía características distintas a las células normales sanas, por lo que a estas células (que se les denominó HeLa) se les conoce como la primera línea celular humana, ya que tienen la capacidad de crecer y reproducirse de manera indefinida siempre y cuando tengan suficientes nutrientes y espacio, o sea, prácticamente son inmortales (Si quieren saber más sobre el origen de las células HeLa les dejo el link de otro post que lo explica) (Masters, 2002).

A partir de este hallazgo, el campo de los cultivos celulares explotó y se realizaron extensas investigaciones para pulir las técnicas para poder cultivar muchos tipos de células humanas tanto normales como de líneas celulares, hasta tal punto que actualmente se pueden realizar cultivos celulares de casi todos los tipos de células existentes.

Dentro de lo que se aprendió fue que los elementos básicos para que las células puedan crecer y reproducirse en el laboratorio son, de manera general, que tengan una superficie plana a la cual puedan adherirse, un medio de cultivo que les proporcione los nutrientes necesarios (que vendría siendo algo así como la comidita que necesita cada tipo de célula), una temperatura de alrededor de 37 • C, y una concentración específica de CO2 (Sakalem et al., 2021)

*Imagen tomada de freepik.es

Ahora tal vez se estén preguntando ¿Para qué pueden servir los cultivos celulares y cómo pueden ayudar a remplazar los experimentos con animales? Pues un ejemplo muy claro fue con el uso de las células HeLa en el desarrollo de la vacuna contra la polio, ya que con ello se evitó el uso y sacrificio de monos en quienes se pensaban hacer los experimentos (Ncayiyana, 2011).

Hoy en día también se usan para probar la toxicidad de ciertos tipos de compuestos de cosméticos en lugar de realizar el test Draize de irritación ocular en conejos: se utiliza un cultivo celular derivado de córnea humana y en éste se pone la sustancia a probar en vez de utilizar a los conejos para poner la sustancia directamente en el ojo del animal vivo. Esto da como resultado una respuesta fisiológica más cercana a la realidad pues se usan células humanas y no de un conejo, que dicho sea de paso está vivo y le toca sufrir la prueba. Lo mismo se puede hacer para dejar de usar el test Draize de irritación dérmica en conejos, utilizando en este caso células derivadas de keratinocitos humanos (Lee, et al. 2017).

   

De hecho, actualmente el uso de cultivos celulares es el método más usado para el desarrollo de nuevos medicamentos por sus resultados más certeros, ya que con el uso de animales la tasa de éxito al probar nuevos medicamentos es muy baja, desechando más de la mitad de los compuestos al no pasar las fases 2 y 3 de los estudios clínicos (Jensen and Teng, 2020).

Tomando en cuenta el auge de los cultivos celulares, a finales de los años 80 se comenzaron a desarrollar nuevas mejoras en la comprensión de su funcionamiento y en las técnicas, progresando a lo que hoy se conoce como cultivos en 3D u organoides, y llamando a los anteriores como cultivos en 2D. Los cultivos en 3D ya utilizan más de un tipo celular y se conforman de una manera más cercana a la estructura de un órgano, por lo que los resultados obtenidos de estas muestras son aún más cercanas a la realidad. Hoy por hoy ya hay organoides de hígado, cerebro, retina, pulmón, intestino, corazón, páncreas y riñón. Se espera que en un futuro puedan realizarse tantos organoides que con ellos se pueda formar un sistema de un cuerpo humano completo (Sakalem et al., 2021)

Como ven, el campo de los cultivos celulares siempre está en continuo desarrollo y cada vez tiene más y mejores opciones para poder ir eliminando experimentos en donde se utilizan animales, teniendo como consecuencia una ciencia más ética y con mejores resultados.

Espero que este post los anime a pensar que el camino a seguir es el de dejar atrás la experimentación animal en la industria cosmética y a abrir paso a los nuevos desarrollos que la ciencia tiene para nosotros.  

♥Referencias:

Jensen, C., & Teng, Y. (2020). Is It Time to Start Transitioning From 2D to 3D Cell Culture?. Frontiers in molecular biosciences, 7, 33. https://doi.org/10.3389/fmolb.2020.00033

Lee, M., Hwang, J. H., & Lim, K. M. (2017). Alternatives to In VivoDraize Rabbit Eye and Skin Irritation Tests with a Focus on 3D Reconstructed Human Cornea-Like Epithelium and Epidermis Models. Toxicological research, 33(3), 191–203. https://doi.org/10.5487/TR.2017.33.3.191

Masters J. R. (2002). HeLa cells 50 years on: the good, the bad and the ugly. Nature reviews. Cancer, 2(4), 315–319. https://doi.org/10.1038/nrc775

Ncayiyana D. J. (2011). The extraordinary story of the life after death of Henrietta Lacks. South African medical journal = Suid-Afrikaanse tydskrif vir geneeskunde, 101(3), 141. https://doi.org/10.7196/samj.4830

Sakalem, M. E., De Sibio, M. T., da Costa, F. A. D. S., & de Oliveira, M. (2021). Historical evolution of spheroids and organoids, and possibilities of use in life sciences and medicine. Biotechnology journal, 16(5), e2000463. https://doi.org/10.1002/biot.202000463