La biomedicina és una disciplina que busca entendre com funcionen els organismes i descobrir com es poden tractar quan enmalalteixen. És per això, i per la impossibilitat a nivell tant pràctic com ètic d’experimentar amb éssers humans, que els experiments en biomedicina requereixen de l’ús de cèl·lules vives al laboratori.
Tots els assaigs clínics de fàrmacs, per exemple, comencen amb un experiment in vitro, amb cultius cel·lulars. Aquests ens permeten veure com les cèl·lules reaccionen davant d’un nou medicament, o com certes molècules poden ser clau en els processos cel·lulars, entre d’altres.
Aquestes cèl·lules en cultiu s’obtenen a partir de mostres de teixits o òrgans i necessiten un medi de cultiu (el seu aliment) per a la seva supervivència. Aquesta combinació de sucres, vitamines, sals i antibiòtics entre d’altres, pot ser també restrictiva pel que fa a les cèl·lules que hi poden crèixer. D’aquesta manera, els investigadors i les investigadores poden experimentar per veure quins elements o factors són essencials per a una funció o una altra. Per exemple, el 1954 la Rita Levi-Montalcini va rebre un premi Nobel després de descobrir el factor de creixement clau en el creixement dels axons neuronals en cultiu.
Els cultius cel·lulars es fan servir a laboratoris de tot el món per entendre el funcionament de les cèl·lules, la unitat bàsica de tots els éssers vius.
A partir dels cultius cel·lulars es poden obtenir també línies cel·lulars. Al contrari que els cultius estàndard, els quals passat un cert nombre de divisions deixen de reproduir-se (moment en què arriben a la senescència), les cèl·lules de les línies cel·lulars es reprodueixen contínuament. Aquesta propietat, que es pot desenvolupar de forma espontània o induïda, fa que les cèl·lules siguin immortals i creixin il·limitadament. A més de les cèl·lules modificades genèticament, aquesta característica és típica de cèl·lules de rosegadors i de cèl·lules tumorals. HeLa, va ser la primera línia cel·lular humana, que es va desenvolupar el 1952 a partir de cèl·lules tumorals del coll d’úter d’Henrietta Lacks, una dona afroamericana la història de la qual ha estat explicada en un llibre i fins i tot una pel·lícula.
Els cultius cel·lulars no només són essencials en recerca bàsica per entendre el funcionament cel·lular, aprofundir en el coneixement del genoma i la seva regulació o provar fàrmacs. També tenen aplicacions com la producció de virus per a vacunes, la producció d’anticossos, convertir-se en bioreactors per produir fàrmacs i fins i tot crear teixits artificials per a empelts i trasplantaments.
Pros i contres
Com en gairebé tot, treballar amb cèl·lules en cultiu té avantatges i desavantatges:
- Avantatges: requereixen un manteniment menor que el d’un organisme sencer i permeten accedir directament a la cèl·lula, cosa que a més assegura que el fàrmac s’administra directament allà on volem arribar. El seu ús també redueix la utilització de models animals.
- Desavantatges: calen unes condicions idònies per al seu creixement, i en no estar en un teixit perden les propietats del teixit d’origen. A més, té limitacions pel que fa a comprendre el funcionament sistèmic dels organismes. Com que no hi ha una organització 3D, ni interaccions entre les cèl·lules, ni un sistema que controli l’homeòstasi de l’organisme, és possible que no es puguin extrapolar els resultats a un assaig in vivo.
Per això, per evitar aquestes limitacions i intentar estudiar les cèl·lules en el seu context, cada cop es treballa més a intentar crear organoids o teixits 3D a partir de cèl·lules en cultiu, o fins i tot bioimpressió.
