Cos'è la coltura cellulare?
La coltura cellulare è un metodo di ricerca che permette di studiare il comportamento delle cellule in molteplici condizioni, quanto più fedelmente possibile. Gli esperimenti di coltura cellulare sono definiti “in vitro” data la loro natura artificiale, per distinguerli dagli esperimenti “in vivo”, cioè esperimenti che sono eseguiti su un organismo vivente.
La coltura cellulare è una pratica che ha un’importanza fondamentale nello sviluppo della ricerca scientifica. Questa metodologia di ricerca è ampiamente utilizzata non solo perché permette di riprodurre effetti sulle cellule nella maniera più affidabile possibile, ma aiuta anche i laboratori ad eliminare l’uso di cavie animali per la sperimentazione.
Definizione di coltura cellulare
La coltura cellulare è un processo tramite il quale vengono mantenute le cellule in vitro, cioè al di fuori dell’organismo vivente. Durante il processo di coltura cellulare, le cellule vengono rimosse da un animale o una pianta e vengono fatte crescere all’interno di un ambiente artificiale favorevole.
Grazie alla coltura cellulare, gli scienziati riescono a studiare diversi fenomeni in un ambiente controllato. Manipolando l’ambiente in cui si trovano le cellule, è possibile analizzare il loro comportamento in risposta a vari stimoli, comprendere i meccanismi di crescita e sviluppo e testare l’efficacia di farmaci e trattamenti sperimentali. Questa metodologia consente di eseguire esperimenti ripetibili e osservare i risultati in condizioni standardizzate, fornendo così dati affidabili per la ricerca biomedica e farmacologica.
Quali sono i tipi di coltura cellulare?
Esistono due tipi di colture cellulari, le colture primarie e le linee cellulari.
Le colture cellulari derivano dal tessuto di un “donatore”, che può essere animale o umano (sia sano che malato), e successivamente vengono isolate. La particolarità di queste cellule è che, derivando da un tessuto o organo, sono in grado di duplicarsi e riprodursi solo per un numero limitato di passaggi. Una volta superato il limite nel quale si possono riprodurre, vanno incontro a un fenomeno chiamato “senescenza”. La senescenza è un processo in cui le cellule, superato un determinato tempo e in presenza di determinati stimoli, smettono di replicarsi e vanno incontro a un decadimento. La coltura cellulare primaria, data la sua deperibilità, viene chiamata anche coltura “a vita finita”.
Le linee cellulari sono anch’esse di origine animale o umana, ma grazie a caratteristiche genetiche particolari, come mutazioni del DNA o infezioni da virus, sono in grado di riprodursi all’infinito. Le linee cellulari possono derivare o da colture primarie, che sono state stabilizzate e immortalizzate tramite agenti chimici o virali, o da tessuti organici che per “natura” sono già stati immortalizzati.
Come si prepara una coltura cellulare
La prima cosa da fare quando si prepara una coltura cellulare è isolare le cellule su cui andremo a lavorare. Le cellule vengono fatte crescere in un terreno di coltura appropriato che fornisce loro i fattori di crescita e le condizioni ideali per proliferare. È importante sottolineare che per preparare il terreno di coltura e gestire correttamente le colture cellulari è necessaria un’appropriata strumentazione da laboratorio.
Una volta isolate, le cellule necessitano di un ambiente fisiologico per sopravvivere, dato che l’assenza di un sistema immunitario le rende vulnerabili ai microbi. Per isolare le cellule in maniera corretta, e non rischiare che queste inizino il loro processo di deterioramento prima del tempo, è opportuno usare incubatori a CO2. Gli incubatori a CO2, come il modello ILC 260, sono ideali per la coltura cellulare grazie alla possibilità di controllare la concentrazione di anidride carbonica.
Utilizzi della coltura cellulare
Le applicazioni della coltura cellulare sono numerose e sono necessarie per lo sviluppo biologico e scientifico. Una delle applicazioni più importanti della coltura cellulare riguarda lo studio degli effetti di vari farmaci e composti chimici, contribuendo alla ricerca su malattie. Per esempio, la coltura cellulare è una metodologia molto importante per lo studio sulle cellule tumorali.
Un’altra applicazione fondamentale della coltura cellulare è lo studio dell’interazione tra organismi patogeni e cellule. Un organismo patogeno è un organismo che contiene batteri che possono causare specifiche patologie. Nei laboratori biologici, vengono effettuati esperimenti del genere per verificare cosa succede alle nostre cellule una volta infettate con determinati virus. Questo processo è fondamentale per lo sviluppo in campo medico per capire l’effetto dei diversi virus nel nostro corpo e sviluppare farmaci per combatterli.