تبیان، دستیار زندگی
شاید از خود سؤال كنیم كه چرا سلول ها را كشت می دهیم؟ کشت سلول کاربردهای گسترده ای دارد که به معرفی آنها در اینجا می پردازیم.
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

کشت سلولی و کاربردهای آن

(قسمت دوم)


شاید از خود سۆال كنیم كه چرا سلول ها را كشت می دهیم؟ کشت سلول کاربردهای گسترده ای دارد که به معرفی آنها در اینجا می پردازیم.

قسمت اول

کشت سلولی و کاربردهای آن

یكی از اهداف كشت سلولی مطالعه سلول ها از نظر نحوه رشد، نیازهای غذایی و علل توقف رشد آنهاست. بنابراین برای مطالعه چرخه رشد سلولی، توسعه روش های كنترل رشد سلول های سرطانی و تعدیل بیان ژن ها نیاز به كشت این سلول ها در محیط خارج بدن می باشد.

یكی دیگر از كاربردهای كشت سلولی، مطالعه ی تكوین جانداران است. اینكه چگونه یك سلول لقاح یافته می تواند به جانداری پرسلولی تبدیل شود كه هر یك از سلول های آن از نظر مورفولوژی و خصوصیات دیگر با هم متفاوت باشند.

برای پاسخ به این سۆال می توان این سلول لقاح یافته را در محیط آزمایشگاهی كشت داد و مراحل مختلف تكامل و تمایز آن را بررسی نمود. با كمك كشت سلولی می توان سلول هایی تهیه نمود كه در مراحل مختلف تمایز قرار دارند و به كمك هورمون ها و فاكتورهای رشد می توانند به سلول های دیگری متمایز شوند.

امروزه تولید بعضی از محصولات بیولوژیك نظیر تولید بعضی از واكسن ها و تولید آنتی بادی های مونوكلونال منحصراً به كمك تكنیك كشت سلولی امكان پذیر است

انجام بعضی از مطالعات ژنتیكی از جمله تولید حیوانات تراریخت كه بتوانند ژن های خاصی را بیان كنند فقط با كمك تكنیك كشت سلولی امكان پذیر است. در این مطالعات برای وارد كردن یك ژن بیگانه به داخل ژنوم سلول های بنیادی جنینی از كشت سلولی استفاده می شود.

کشت سلولی و کاربردهای آن

بعلاوه تكنولوژی ممزوج (فیوژن) كردن سلول ها كه عمدتاً در تولید آنتی بادی های مونوكلونال كاربرد دارد و همچنین انجام آزمایشات سم شناسی نیاز به كشت و نگهداری این سلول ها در محیط آزمایشگاهی دارد.  واكسیناسیون در مبارزه با بیماری های ویروسی حائز اهمیت است و توسعه كشت سلولی تأثیر بسزایی در تولید واكسن های ویروسی داشته است، بطوریكه امروزه تولید واكسن های ویروسی تخفیف حدّت یافته منحصراً به كمك كشت سلولی انجام می پذیرد.

تیره های سلول تولید شده از سلول های پوششی كلیه گاو و سلول های پوششی كلیه سگ از سلول های مهمی هستند كه كشت آنها به صورت استاندارد درآمده و امروزه برای تولید واكسن های تخفیف حدّت یافته ویروسی به كار می روند.

امروزه روش های مناسبی برای كشت این سلول در محیط های فاقد سرم ایجاد شده است كه علاوه بر كاهش هزینه تولید واكسن باعث اطمینان از عدم آلودگی آن با سایر عوامل عفونی و كنترل صحیح شرایط تولید واكسن می شود.

کشت سلولی و کاربردهای آن

بطور خلاصه به كمك كشت سلولی می توان سلول های همسانی تهیه نمود و فعالیت های داخل سلولی از قبیل تكثیر DNA، سنتز نسخه برداری از  DNA، سنتز RNA و پروتئین و سایر جزئیات مربوط به متابولیسم را مطالعه كرد. همچنین می توان پس از اتصال مولكول های مختلف به گیرنده غشایی مربوطه، اتفاقات بعدی و جریانات داخل سلولی از قبیل جابجایی این كمپلكس ها، نوع پیام های داخل سلولی و نحوه انتقال پیام ها را بررسی نمود.

با استفاده از سلول های كشت داده شده می توان برهم كنش سلول ها بر روی یكدیگر را مطالعه نمود.

بعلاوه می توان محصولات تولید شده توسط سلول ها بخصوص سلول های سرطانی را مطالعه نموده و از آنها برای راه اندازی آزمون های تشخیصی استفاده نمود و بالاخره اینكه ژنوم این سلول ها را می توان دستكاری ژنتیكی نموده و یا آنها را با استفاده از ویروس ها یا مواد سرطان زا نامیرا نمود و بدین ترتیب تیره های سلولی جدید تهیه كرد.

کشت سلولی و کاربردهای آن

سلول های كشت داده شده را می توان در دمای بسیار پایین به صورت منجمد نگهداری نمود. چنین شرایطی باعث حفظ سرعت رشد یا تركیب ژنتیكی این سلول ها خواهد شد و در زمان مناسب دوباره می توان این سلول ها را ذوب نموده و استفاده كرد. بدین ترتیب از پیر شدن سلول ها جلوگیری می شود و این در حالی است كه در حال حاضر امكان جلوگیری از پیری حیوانات وجود ندارد. هنگام كار با حیوانات آزمایشگاهی بایستی به تغییرات سیستمیك ناشی از تأثیر هموستاز طبیعی حیوان و یا استرس ناشی از آزمایشات روی نتایج توجه داشت.

در حالیكه استفاده از كشت سلولی این مشكل را بطور كامل مرتفع می كند. علاوه بر این، استاندارد نمودن آزمون های آزمایشگاهی نسبت به آزمون های روی موجودات زنده ساده تر و عملی تر است، بطوریكه در محیط های آزمایشگاهی كنترل عوامل فیزیكی و شیمیایی محیط زندگی سلول ها شامل اسیدیته، حرارت، فشار اسمزی و فشار گازهایی نظیر اكسیژن و دی اكسید كربن بسیار ساده تر است.

کشت سلولی و کاربردهای آن

امروزه تولید بعضی از محصولات بیولوژیك نظیر تولید بعضی از واكسن ها و تولید آنتی بادی های مونوكلونال منحصراً به كمك تكنیك كشت سلولی امكان پذیر است. در حالیكه در حیوانات فقط می توان آنتی بادی های پلی كلونال تولید نمود. كشت سلولی كاربردهای اختصاصی تری نیز دارد، مثلاً قسمتی از مراحل انجام آزمایشاتی نظیر تهیه کاریوتایپ (نقشه کروموزوم های موجود زنده) وابسته به این تكنیك است.

سمانه سادات عنایتی

بخش دانش و زندگی تبیان


منابع:

Khoramizadeh. M.R, Falak. R. Basic practical methods in cell culture.

J. Masters, ed.; Animal Cell Culture: A Practical Approach, 3rd ed., Oxford

University Press, 2000.

Michael Butler; Animal Cell Culture and Technology, 2nd ed. UK:

Routledge, 2003.

مطالب مرتبط:

کشت سلولی و کاربردهای آن(قسمت اول)

نقش پروتئین‌ها در دنیای فناوری(قسمت اول)

مبانی چاپ زیستی

مهندسی بافت (1)

مهندس بافت (قسمت دوم)

مهندسی بافت (قسمت سوم)