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Da história aos tempos modernos: como a cultura de células em suspensão lidera a revolução biomédica?
A cultura de células em suspensão é um tipo de cultura de células em que células individuais ou pequenos agregados celulares podem correr e proliferar em um meio de crescimento agitado, formando uma suspensão.
A cultura de células em suspensão é um dos dois tipos clássicos de cultura de células, sendo o outro a cultura de células aderentes. A história das culturas de células em suspensão está intimamente relacionada com a história geral das culturas de células, mas difere nos métodos de manutenção e nas aplicações comerciais. As células em suspensão podem ser derivadas de tecidos homogeneizados ou soluções celulares heterogêneas e são comumente encontradas em culturas de linhagens celulares não aderentes, como células sanguíneas, células vegetais e células de insetos. Embora algumas linhas celulares sejam cultivadas em suspensão, a maioria das linhas celulares de mamíferos actualmente no mercado são aderentes. As culturas de células em suspensão devem ser agitadas para manter as células em suspensão e podem exigir equipamento especializado, como agitadores magnéticos, agitadores orbitais e frascos de cultura. Ao cultivar, é necessário utilizar um meio contendo nutrientes e controlar a faixa de densidade celular para evitar a morte celular.
Histórico
Em 1885, William Rooker lançou as bases para a futura cultura de tecidos ao desenvolver um tampão salino para manter células vivas, como embriões de galinha, durante vários dias.
Em 1907, Ross Granville Harrison desenvolveu a tecnologia de cultura de células in vitro, incluindo o aprimoramento da técnica de gota suspensa para cultivar células nervosas e a introdução de técnicas assépticas durante o processo de cultura. Em 1910, Montrose Thomas Burroughs melhorou a técnica de Harrison e, em colaboração com Alex Carrel, estabeleceu múltiplas culturas de tecidos que poderiam ser mantidas in vitro, utilizando plasma fresco combinado com soluções salinas. Carell também desenvolveu a primeira linhagem celular conhecida, uma linhagem celular derivada do coração de um embrião de galinha, que ele manteve por 34 anos. Embora as reivindicações desta linha celular "imortal" tenham sido posteriormente contestadas por Leonard Hayfrick, este grande avanço inspirou outros cientistas a criar novas linhas celulares. Em 1952, George Otto Guy e sua assistente Marie Kubisik cultivaram a primeira linhagem celular humana imortal, as células HeLa. Embora diferentemente de outras linhagens celulares aderentes, as células HeLa também possam ser mantidas em suspensão.
Métodos e Manutenção
Isolar células e estabelecer cultura
Todas as células primárias (células derivadas diretamente de um indivíduo) devem primeiro ser removidas do hospedeiro, isoladas usando enzimas digestivas e cultivadas enquanto estão suspensas em meio de cultura. Depois, na cultura em suspensão, os glóbulos brancos conseguem permanecer naturalmente em suspensão e adaptar-se à procura, tornando-os parte da cultura em suspensão. A maioria das células de mamíferos são aderentes e devem aderir a uma superfície para se dividirem. Para células vegetais e células de insetos, as células criopreservadas podem ser obtidas do fabricante para utilização no estabelecimento de culturas em suspensão.
Manutenção de cultura de células em suspensão no laboratório
As culturas de células em suspensão requerem passagens frequentes para evitar a superlotação das células.
Embora as células suspensas e as células anexadas tenham muitas semelhanças, existem algumas diferenças importantes. Por exemplo, culturas de células suspensas requerem agitação para evitar que as células afundem. Para este propósito, foram desenvolvidos frascos de cultura especializados, como frascos agitadores e frascos agitadores. A agitação mantém as células suspensas no meio, mas também cria forças de cisalhamento nas células, afetando negativamente o seu crescimento.
Cultura de células em suspensão para aplicações comerciais
A vantagem das culturas de células em suspensão é que elas não são limitadas pela área de superfície e podem existir em maior número em recipientes maiores, o que as torna amplamente utilizadas. A cultura de células em suspensão é particularmente importante na produção de diversos produtos, como anticorpos, agentes biológicos, culturas de fermentação microbiana, etc.
As aplicações comerciais de linhas celulares em suspensão incluem: produção de anticorpos, geração de proteínas terapêuticas, pesquisa de vacinas, etc.
Em suma, a cultura de células em suspensão não só alcançou grandes avanços na história, mas também continua a impulsionar várias inovações no campo biomédico atual. O seu potencial em anatomia, biofarmacêutica, medicina regenerativa, etc. ainda está em desenvolvimento. Ao analisarmos estes avanços, não podemos deixar de perguntar: De que outra forma as futuras revoluções biomédicas beneficiarão do desenvolvimento de culturas de células em suspensão?
