Cultivos celulares 3D

La posibilidad de cultivar células eucariotas en un laboratorio es la base de muchísimos proyectos de investigación hoy en día, así como de muchos hallazgos ya elucidados en la historia de la biomedicina. Cultivar células es algo básico.

Los cultivos celulares suponen modelos experimentales de determinadas enfermedades. En base a ellos, se pueden estudiar los efectos de terapias, profundizar en la biología de determinadas enfermedades, entre muchas otras utilidades.

Pero, ¿a qué nos referimos cuando hablamos de cultivos celulares?

Pues bien, nos referimos a tener un conjunto de células, que podemos mantener en el laboratorio durante bastante tiempo, gracias a que se mantienen alimentadas con medio de cultivo, el cual es muy rico en nutrientes. Este medio permite a las células permanecer vivas y proliferar.

No sólo es crucial alimentar bien a las células sino someterlas a unas condiciones de temperatura, dióxido de carbono (CO2) y oxígeno (O2) ambiental adecuadas. Así, de manera estándar, estas condiciones suelen ser 37ºC, una concentración de CO2 del 5% y una concentración de O2 del 95%.

El medio físico donde se encuentran estas células puede tener varios formatos:

–          Placas de Petri

–          Flascones

En ambos casos, estos recipientes suelen estar hechos de un plástico especial que facilita la adherencia celular sin intervenir en la composición del medio interno.

No obstante, también se pueden cultivar células que no crecen adheridas sino que crecen en suspensión (por ejemplo, cultivos de células de la línea blanca de la sangre, que ya de por si crecen sin estar adheridas).

En condiciones normales de cultivo, las células que crecen en cultivo lo hacen en forma de monocapa, es decir, únicamente una capa de células. En algunos casos, a esos recipientes se les debe añadir algún componente proteico que facilite la adhesión de aquellas células que les cuesta más pegarse al recipiente.

Pero por otro lado, también es posible la adición de ciertos componentes que mimetizan la matriz extracelular de manera que las células puedan crecer en varias capas.

Pero todavía se puede complicar más la estructura de los cultivos, ya que a día de hoy es posible hacer cultivos tridimensionales, en los cuales las células pueden crear estructuras 3D. Estos cultivos intentan acercarse lo más posible a lo que sería un tejido vivo de un determinado órgano. Estos cultivos pueden ser de dos tipos:

–          Lo que se cultiva es un trocito de tejido ya formado o un órgano en sí (cultivo primario).

–          Tejidos creados de novo en el laboratorio.

Estos modelos celulares, al igual que los tejidos que mimetizan, se componen de varios tipos celulares. Son más complejos, pero aportan mucha más información que los cultivos en capas (dos dimensiones). Entre otras, implican la ventaja de la interacción entre los diferente tipos celulares que forman el tejido.

Un ejemplo donde estos cultivos están teniendo una aplicación exitosa es en el cultivo de tejido pancreático, como recurso para tratar la diabetes mellitus. Un laboratorio de la Universidad de Harvard ha conseguido cultivar tejidos 3D de páncreas y así obtener células en cultivo productoras de insulina. La idea es poder implantar estas células en los pacientes enfermos y así restablecer la producción de esta hormona que tienen alterada.

En definitiva, destacar que los cultivos 3D es uno de los sistemas tecnológicos más avanzados hoy en día en el mundo de la investigación y que puede aportar grandes hallazgos en el mundo de la ciencia y la biomedicina.