Δεν είναι όλοι οι πολιτισμοί ανθρώπινοι – Blog Biomedical Beat – Εθνικό Ινστιτούτο Γενικών Ιατρικών Επιστημών

Η λέξη Πολιτισμός μπορεί να σας κάνει να σκεφτείτε μια σημαία, στυλ ένδυσης, γιορτή ή κάποια άλλη παράδοση που σχετίζεται με μια συγκεκριμένη ομάδα ανθρώπων. Αλλά στη βιοϊατρική επιστήμη, ένας πολιτισμός είναι μια ομάδα κύτταρα καλλιεργείται σε εργαστήριο. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν καλλιέργειες για να μάθουν για βασικές βιολογικές διεργασίες και να αναπτύξουν και να δοκιμάσουν νέα φάρμακα.

Η γέννηση ενός πολιτισμού

Οι επιστήμονες μπορούν να αναπτύξουν πολλούς τύπους κυττάρων ως καλλιέργειες, από βακτήρια στα ανθρώπινα κύτταρα. Για να δημιουργήσει μια καλλιέργεια, ένας ερευνητής προσθέτει κύτταρα σε ένα δοχείο όπως ένα τρυβλίο Petri μαζί με ένα μείγμα θρεπτικών ουσιών που χρειάζονται τα κύτταρα για να αναπτυχθούν και να διαιρεθούν. Η ακριβής συνταγή ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του κυττάρου. (Επειδή πολλά δοχεία εργαστηρίου ήταν ιστορικά κατασκευασμένα από γυαλί, οι ερευνητές μερικές φορές αναφέρονται σε μελέτες που χρησιμοποιούν καλλιέργειες ως in vitro—Λατινικά σημαίνει «σε γυαλί».) Μόλις τα κύτταρα πολλαπλασιαστούν και γεμίσουν το δοχείο τους, οι ερευνητές χώρισαν την καλλιέργεια σε νέα δοχεία για να παράγουν περισσότερα.

Τα περισσότερα φυσιολογικά ανθρώπινα κύτταρα θα σταματήσουν να διαιρούνται μετά από μερικές εβδομάδες ή μήνες, αλλά οι επιστήμονες μπορούν να τροποποιήσουν τα βήματα τους διαίρεση διαδικασία ώστε να συνεχίσουν να αναπτύσσονται και να πολλαπλασιάζονται για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Ένας άλλος τρόπος για να δημιουργήσετε αυτές τις λεγόμενες αθάνατες καλλιέργειες είναι να ξεκινήσετε με καρκινικά κύτταρα ή βλαστοκύτταρατα οποία φυσικά συνεχίζουν να διαιρούνται για εκτεταμένες χρονικές περιόδους—επιτρέποντας στους επιστήμονες περισσότερο χρόνο να τα μελετήσουν και να τα χρησιμοποιήσουν.

Γιατί Πολιτισμοί;

Οι επιστήμονες έχουν μεγαλύτερο έλεγχο των πειραμάτων όταν χρησιμοποιούν καλλιέργειες αντί για ερευνητικούς οργανισμούς. Για παράδειγμα, μπορούν πιο εύκολα:

• Χειραγωγώ DNA να καθορίσει τους ρόλους ορισμένων γονίδια
• Παρακολουθήστε και αλλάξτε οποιοδήποτε μέρος του περιβάλλοντος των κυψελών
• Δείτε πώς ένα φάρμακο, τοξίνη ή άλλο μόριο επηρεάζει μόνο έναν τύπο κυττάρων

Οι καλλιέργειες αποτελούν βασικό εργαλείο στη βιοϊατρική έρευνα και έχουν συμβάλει σε ένα ευρύ φάσμα ανακαλύψεων, συμπεριλαμβανομένων πολλών που σχετίζονται με την κυτταρική ανάπτυξη και διαφοροποίηση, τη λειτουργία των γονιδίων και τη βιολογία του καρκίνου. Συνήθως, οι ερευνητές δοκιμάζουν νέα φάρμακα σε καλλιέργειες πριν προχωρήσουν σε πιο σύνθετους οργανισμούς. Δεν είναι όλα τα φάρμακα που φαίνεται να δρουν σε πολιτισμούς τελικά αποτελεσματικά στους ανθρώπους επειδή το σώμα μας είναι τόσο περίπλοκο, αλλά οι καλλιέργειες παίζουν σημαντικό ρόλο στον περιορισμό των υποψηφίων φαρμάκων και στην αξιολόγηση της ασφάλειάς τους. Χρησιμοποιούνται επίσης για τη μαζική παραγωγή ινσουλίνης, ιούς όπως ηπατίτιδα Β για εμβόλια, μονοκλωνικό αντίσωμα θεραπείες και άλλες θεραπείες.

Αν και οι κυτταροκαλλιέργειες και οι ανθρώπινες καλλιέργειες μπορεί να φαίνονται πολύ διαφορετικές με την πρώτη ματιά, και οι δύο εμπλουτίζουν την κατανόησή μας για τον κόσμο.