La biomedicina es una disciplina que busca entender cómo funcionan los organismos y descubrir cómo se pueden tratar cuando enferman. Es por ello, y por la imposibilidad a nivel tanto práctico como ´ético de experimentar con seres humanos, que los experimentos en biomedicina requieren del uso de células vivas en el laboratorio.
Todos los ensayos clínicos de fármacos, por ejemplo, empiezan con un experimento in vitro, con cultivos celulares. Estos nos permiten ver cómo las células reaccionan ante un nuevo medicamento, o cómo ciertas moléculas pueden ser clave en los procesos celulares, entre otras cosas.
Estas células de cultivo se obtienen a partir de muestras de tejidos u órganos y necesitan un medio de cultivo (su alimento) para su supervivencia. Esta combinación de azúcares, vitaminas, sales y antibióticos entre otros, puede ser también restrictiva en cuanto a qué células crecen en el cultivo. De esta manera, los investigadores e investigadoras pueden experimentar para ver qué elementos o factores son esenciales para una u otra función. Por ejemplo, en 1954 Rita Levi-Montalcini recibió un Premio Nobel tras descubrir el factor de crecimiento clave en el crecimiento de los axones neuronales en cultivo.
Los cultivos celulares se usan en laboratorios de todo el mundo para entender el funcionamiento de las células, la unidad básica de todos los seres vivos.
A partir de los cultivos celulares se pueden obtener también líneas celulares. Al contrario que los cultivos estándar, los cuales pasado un cierto número de divisiones dejan de reproducirse (momento en el que llegan a la senescencia), las células de las líneas celulares se reproducen continuamente. Esta propiedad, que puede desarrollarse de forma espontánea o inducida, hace que las células sean inmortales y crezcan ilimitadamente. Además de las células modificadas genéticamente, esta característica es típica de células de roedores y de células tumorales. HeLa, fue la primera línea celular humana, que se desarrolló en 1952 a partir de células tumorales del cuello de útero de Henrietta Lacks, una mujer afroamericana cuya historia ha sido explicada en un libro e incluso una película.
Los cultivos celulares no solo son esenciales en la investigación básica para entender el funcionamiento celular, profundizar en el conocimiento del genoma y su regulación o probar fármacos. También tienen aplicaciones como la producción de virus para vacunas, la producción de anticuerpos, convertirse en biorreactores para producir fármacos e incluso crear tejidos artificiales para injertos y trasplantes.
Pros y contras
Como en casi todo, trabajar con células en cultivo tiene ventajas y desventajas:
- Ventajas: requieren un mantenimiento menor que el de un organismo entero, se accede directamente a la célula, lo que además asegura que el fármaco se administra directamente allí donde queremos llegar. Su uso también reduce la utilización de modelos animales.
- Desventajas: se necesitan unos condiciones idóneas para su crecimiento, al no estar en un tejido pierden las propiedades del tejido de origen. Además, tiene limitaciones en cuánto a comprender el funcionamiento sistémico de los organismos. Al no haber una organización 3D, ni interacciones entre las células, ni un sistema que controle la homeostasis del organismo, es posible que no se puedan extrapolar los resultados en un ensayo in vivo.
Por eso, para intentar estudiar las células en su contexto, cada vez se trabaja más en intentar crear organoides o tejidos 3D a partir de c´élulas en cultivo, o incluso bioimpresión.
