Aula completa sobre Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas

1. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas

2. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
O que é célula?
VIDA!
1 ng de massa típica
1 a 100 micrometros
100 trilhões (mais de 1014) células
+ 200 células ≠

3. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas

4. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
1590 1665 1674 1838 1839 1855
Hans e
Zacharias Janssen
Robert Hooke
Anton van
Leeuwenhoek
Matthias Schleiden Friedrich Schwann Rudolf Virchow
inventam o microscópio
observou uma amostra
de cortiça ao
microscópio e viu que a
cortiça era constituída
por uma série de
estruturas que chamou
células
olhou ao microscópio
uma gota de água de
um lago e viu as
primeiras células vivas
sugeriu que todas as
plantas são formadas
de células
sugeriu que todos os
animais são formados
de células
concluiu que todas as
células provem de
outras células

5. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
1956
Watson e Crick
DNA
ácido desoxirribonucleico
modelo da dupla hélice

6. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA

7. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
Ciclo Celular

9. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
INÍCIO
Cultivo Celular
Ross Harrison, 1907 Alexis Carrel, 1912

10. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
Cultivo Celular
OBJETIVO
Por ~ 50 anos → utilização de fragmentos não desagregados
Segunda metade do Séc. XX → cultura de células dispersas
“Tissue Culture” x “Cell Culture”
Termo Genérico
Desenvolver um método para estudar o comportamento de células
animais livres da influência das variações sistêmicas
Ex.: stress do experimento, homeostase normal

11. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
Cultivo Celular
animal de sangue frio → rã (1907)
animais de sangue quente → interesse médico
embrião (ovo de galinha) → diversidades de células
roedores → linhagem celular contínua
tumores humanos → Hela (1952)
recentemente → células de insetos (pestes/biotecnologia)
células de peixe (“fish farming” / poluição)

12. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
Cultivo Celular
L-Cell → Fibroblasto subcultâneo de camundongo (1943)
COS → Célula de rim de macaco (1951)
Hela → Célula epitelial do cervix humano (1952)
CHO-K1 → Células de ovário de hamster chinês (1958)
W138 → Fibroblastos embrionários de pulmão humano (1961)
BHK21 → “Fibroblastos de rim de hamster bebê” (1962)
HEK293 → “Célula renal embrionária humana” (1970)
Per.C6 → “Células retinoblásticas humanas” (1985)

13. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
CULTIVO CELULAR
técnica que permite manter e
estudar o comportamento de
células vivas fora do organismo
isolamento de células
eucarióticas de um determinado
tecido (animal ou vegetal)
manutenção da viabilidade e
proliferação dessas células em
um sistema in vitro
constituído de nutrientes e fatores
essenciais à sobrevivência, sob
condições controladas de temperatura,
pH e osmolaridade

14. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
VANTAGENS DO CULTIVO CELULAR
Aspectos Físicos-químicos: controle do pH, temperatura, osmolaridade, gases dissolvidos
Micro-ambiente: regulação da matriz, interação célula-célula e difusão gasosa
Homogeneidade da linhagem celular: capacidade seletiva do meio e clonagem
Caracterização: citologia e imuno-coloração
Controle de concentração e tempo: possibilidade de definir dose, concentração e tempo
Redução do uso de animal: citotoxicidade e screening de fármacos, cosméticos, etc

15. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
LIMITAÇÕES DO CULTIVO CELULAR
Habilidade: manualidade, contaminação química ou microbial, contaminação cruzada
Controle ambiental: local de trabalho, incubação, controle do pH, acondicionamento e descartes de
material com risco biológico
Quantidade e custo: capital para equipamentos e material de consumo: meio, soro, plásticos
Instabilidade genética: heterogeneidade, variabilidade
Instabilidade fenotípica: desdiferenciação

16. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
últimas
décadas
pesquisas biológicas
e farmacêuticas
para predizer
 pesquisa e desenvolvimento
de novos fármacos
 da terapia gênica
 dos transplantes
 de vacinas
 entre outros
cultivo celular
especialmente células de mamíferos
ferramenta importante
mecanismo de ação
metabolismo e toxicidade
de fármacos e agentes tóxicos
diferentes aplicações
técnicas modernas
biologia celular e molecular
busca do conhecimento
tratamento de doenças

17. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
CULTIVO CELULAR
atividades intracelulares de
transcrição de DNA
síntese proteica marcada com
isótopos radioligantes ou fluorescência
metabolismo
estudos com RNA
ensaios de proliferação
senescência
ciclo celular
transporte de proteínas
áreas da
genômica e proteômica

18. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
CULTIVO CELULAR
Farmacologia e Toxicologia
• efeito de drogas
• interações fármaco-receptor
• mutagênese
• carcinogênese
• dentre outros
descoberta de
drogas antineoplásicas
• culturas 3D
• ensaios de ancoragem
• agregação de células
Engenharia de tecidos
• produção de organoides com
o objetivo de transplantes,
regeneração de tecido e
desenvolvimento de matriz
extracelular

19. Cultivo celular aplicado às Ciências Farmacêuticas
CULTIVO CELULAR
produção de vacinas produção de biofármacos

20. Tecnologia e Avaliação de biofármacos
TIPOS DE CULTURAS CELULARES
• cultura primária: obtida a partir da fragmentação ou
dissociação mecânica e/ou enzimática de tecidos;
• células em linhagem contínua ou “imortalizada”:
exibem características do seu tecido de origem, porém,
possui alta capacidade proliferativa e podem se dividir
por muitas vezes sem perder as suas propriedades
(células homogêneas);

21. Tecnologia e Avaliação de biofármacos
TIPOS DE CULTURAS CELULARES
• células transformadas: aquelas com características
tumorais, que apresentam modificações que as tornam
genética e morfologicamente diferentes do tecido
original;
• células aderentes e em suspensão: dependentes ou
não de ancoragem para se proliferarem;
• cultura de células em 3D: inseridas em uma matriz
de hidrogel que mimetiza o ambiente in vivo.