細胞株 - 課題、応用、研究範囲

At the base of large scale experimental リサーチ で 分子生物学 は細胞株を使用しています。人工的に作成され、継続的に成長し、診断や治療の発見に役立っている細胞株は、今さら紹介する必要もないでしょう。その主な分類は、形態的特徴と分離した根元の組織を区別の基準としている。しかし、大規模な研究では、初代細胞とそれを用いて開発された細胞株の間には大きな違いがあることがわかっている。なぜ、このような試験管内の生物学的素材が研究開発のための構成的資源となるのでしょうか？また、その適用範囲の広さにはどのような理由があるのでしょうか。これらは、細胞株開発（CLD）業界にとって再帰的な問いである。ここでは、その適用性を合理化し、ボトルネックを軽減するために行われてきた改善についてお話します。細胞株の応用例は以下の通りです。

細胞株の活用をめぐる葛藤

遺伝子型と表現型が同一であると考えられていた連続した細胞株の研究が何十年にもわたって行われてきましたが、今日、科学者たちは様々な細胞株のレパートリーから選ぶことができます。150の生物種から開発された3600の細胞株があります。マウスのセルトリ細胞株（MSC-1）、Hepa1-6、HeLa、クローン細胞株に始まり、CLDは全く新しい旅に出ています。現在、研究者たちは、胚性幹細胞や臍帯幹細胞が新しいCLDに使用されるレベルまで、様々な人工的に生成された細胞株を提示されています。

一方で、研究者は、結果の異常や資源の浪費につながるため、細胞株の取り扱いには厳しい課題を抱えています。 Gurvinder Kaur et al (2012) は、マウスセルトリ細胞がMSC-1株よりも重要な免疫学的特性を持っていることを示した。 Hughes et al (2007) 18-36%の表現型の質が、誤認やクロスコンタミネーションによって失われていることを示していた。最近では チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO) は、「生物学的製剤」として知られる一連のバイオ医薬品の合成に使用することがますます困難になってきた。その結果、細胞株が適用できない理由として、細胞株の変異頻度の高さ、細胞継代内での制御されていないクローンの選択、臨床的に意義のあるものへの変換の限界などが挙げられています。 in vitro モデルを使用しています。

細胞株の応用

とはいえ、細胞株は科学研究を行う上で、最も費用対効果が高く、倫理的にも実行可能な資源である。細胞株の開発は、反復的な細胞集団における表現型と遺伝子型の均一性を理想としていた。ここ数十年、ほとんどすべての科学的開発が細胞株に基づいて行われてきたのは、細胞株の実行可能性と容易な入手が理由である。抗体作製、ワクチン開発、薬物検査、遺伝子機能研究、癌細胞の増殖研究、人工皮膚の開発などに利用されているのも不思議ではない。

New cell lines are being continually developed to find バイオマーカー for cancer, skin diseases, lung dysfunctions and better visualization of tumor cells. Since cell lines mimic cellular homogeneity of almost all human tissues and are used to create in vitro models, procuring and maintaining cell lines remains imperative, with new guidelines and protocols coming in every year by CLD companies. Sigma Aldrich, Thermo Fisher Scientific, Lonza, and The Horizon are the companies that have continually developed and evolved cell lines in terms of cytogenetic variants.

今後の展開

初代細胞株よりも細胞株を使用した場合、相反する結果が得られるため、研究者はどちらの細胞資源を使用すべきかを決定するという困難な課題に直面している。これに対する答えは セルラインエンジニアリング（CLE）の手法 と3次元細胞培養に基づいています。これらの新しいアプローチは、ヒトの初代細胞および/または動物の細胞を根元の組織から調達し、選択的な培地を用いて3次元的に培養し、細胞がスフェロイドと呼ばれる球状の集合体を形成することを基本としています。3次元細胞培養の条件としては、高分子マット、例えばポリスチレンマット、ポリカーボネートベースのECM繊維、コラーゲンマット、人工的に作られたin vitro基材（スキャフォールド）などが挙げられる。

CLE is an advanced technology enabling CLDs design cell lines by using CRISPR の製品を使用しています。 サーモフィッシャーサイエンティフィック は、共同研究者である顧客が求める研究プロジェクトの要件に応じて、既に入手可能な多種多様な細胞株を用いて新しい細胞株を作成しています。これにより、がん細胞の研究や人工臓器の増殖、新しい治療法などが、生きた人間の組織により近いものとなり、コンタミネーションや制御できない突然変異をなくすことができる。これらは細胞株の応用である。

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未来へようこそ！」。