мышечной – скелетные, сердечные и гладкие мышцы;
эпителиальной – печень, легкие, кожа, мочевой пузырь, почки, молочная железа;
нервной – глиальные клетки и нейроны (хотя они лишены способности к пролиферации);
эндокринной системы – гипофиз, надпочечники, клетки островков Лангерганса;
различные типы опухолевых клеток.
По продолжительности культивирования in vitro (первичные культуры, диплоидные культуры, постоянные культуры)
По способу культивирования (монослойные, суспензионные, на микроносителях и т. п.).
Первичные культуры
Получают путем диспергирования тканей разными методами, выделяя клетки с помощью ферментов
Клетки выращивают в течение 1-3 пассажей (производство вакцин, тестирование препаратов, типирование вирусов)
диплоидные культуры, чаще получаемые из эмбриональных тканей и сохраняющие диплоидный набор хромосом до 50 пересевов (для производства вакцин, получения диагностических препаратов)
Преимущества диплоидных клеточных линий по сравнению с первичными культурами :
•однородность популяции;
•стабильность морфологических свойств;
• высокая чувствительность к вирусам;
•возможность масштабирования и хранения в жидком азоте
Перевиваемая культура клеток – при длительном культивировании приобретают способность к размножению вне организма неопределенно долгое время – линии клеток
Ограниченная линия клеток – линия клеток, гибнущая после нескольких пересевов
Постоянная (перевиваемая) линия клеток – после нескольких пересевов получается однородная популяция клеток, может существовать вне организма десятки лет
Образование постоянной клеточной культуры отражается на комплексе морфофизиологических особенностях клеток:
уменьшение размера клеток,
снижение их адгезивности,
округление,
увеличение ядерно-цитоплазматического соотношения,
увеличение скорости роста (время генерации клеток),
по снижению зависимости от сыворотки и возможности поддержания в более простых средах,
снижение зависимости от субстрата и, следовательно, их способность к росту в суспензии;
увеличение гетероплоидности (хромосомные различия между клетками) и анеуплоидности (изменяется количество хромосом )
увеличение опухолеродности
Преимущества постоянных клеточных линий
высокая скорость роста,
возможность достижения более высокой плотности и, следовательно, более высокого выхода биомассы;
возможность использования более дешевых сред;
способность к суспензионному росту
Недостатки постоянных клеточных линий
повышенная хромосомная нестабильность,
отклонение от фенотипа донора,
утрата специфических маркеров
Особенности в биологии культивируемых клеток in vitro заключается в следующем:
1. Клетки животных и, в особенности, млекопитающих способны расти в состоянии клеточной культуры лишь прикрепленными к какому-либо субстрату. В качестве субстрата можно использовать другие клетки, коллаген, желатин (денатурированный коллаген), стекло или пластик. В случае отделения культуральных клеток от субстрата, происходит остановка роста и размножения, быстрая дегенерация такой суспензионной культуры.
2. Клетки растущей клеточной культуры находятся в клеточном цикле деления и делятся с периодичностью примерно 1 раз в 24 часа.
3. Клеточные культуры находятся под контролем своего роста, что связано с постоянным действием лимитирующих факторов.
4. Поддержание постоянной плотности популяции клеточной культуры в результате согласования скорости деления.
5. Клетки, делящиеся в культуре, претерпевают в процессе своего роста так называемое контактное торможение. При достижении клетками плотного монослоя, при котором клетки плотно прилегают друг к другу, происходит остановка деления клеток. При контакте клетки с соседней клеткой происходит прекращение движения в этом направлении, так называемое контактное ингибирование. При достижении монослойности, клетки культуры прекращают свое движение.
Проблемы культивирования клеток
Повышение эффективности использования компонентов питательной среды и увеличения продуктивности клеток
Переход к суспензионному культивированию
Создание коллекций культур клеток
Американская коллекция типовых культур (Вашингтон)
Европейская коллекция культур (Великобритания)
Более 800 линий клеток или 450 линий и клонов клеток 43 видов животных, включая 200 штаммов фибробластов человека, 2 линии комаров
Институт вирусологии им. Д.И. Ивановского (Москва)НИИ цитологии РАН (Санкт-Петербург)
Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» (Новосибирск)
НИИ ветеринарии РАСХН (Москва)
Паспортизация культур клеток
Полное наименование
Тканевое и видовое происхождение
Описание культуральных и морфологических свойств культуры
Описание кариотипа, особенностей криоконсервации
Данные по контролю контаминации клеток посторонними микроорганизмами
Подтверждение видовой идентичности и данные по чувствительности клеток к вирусам или их продуктивности в случае использования культур клеток в качестве продуцентов рекомбинантных препаратов
Контроль контаминации культуры клеток микроорганизмами
бактериями
Грибами
Вирусами (реакция гемадсорбции с эритроцитами 0 группы человека или морской свинки, пассирование на чувствительных клетках, электронная микроскопия и т.д.
Микоплазмами (от 10-15 до 45-90%)
Наличие микоплазм
Индуцировать хромосомные абберации
Влияют на синтез белков, нуклеиновых кислот, клеточных мембран, ангиогенез, индукцию туморогенных потенций, дегенеративных изменений (цитопатический эффект), гибель клеток
Деконтаминация
Антибиотики
Химические реагенты
Физические методы (нагревание до ну е41 С)
Частотно-резонансный метод
Источники заражения
Нестерильность рабочего помещения
Первичный материал
Инфицированная сыворотка
Люди
Окружающая среда