Le colture cellulari e le loro applicazioni

Prima dell'utilizzo, ogni nuovo composto sintetizzato deve sottostare all'approvazione da parte di organi competenti, che ne autorizzano l'uso in seguito all'effettuazione di accurati studi di tossicità. Pertanto, è necessaria da una sperimentazione che valuti gli eventuali effetti che composti a tossicità nota o potenzialmente tossici, di origine naturale o artificiale, esercitano sugli organismi in seguito a contatto, inalazione o ingestione. Le vie per effettuare la presenza di tossicità sono essenzialmente riconducibili a due tipi di metodi: 1) metodi non biologici, che consistono in sistemi previsionali teorici (simulazioni, modelli matematici) capaci di fornire rapidamente e con un costo contenuto, indicazioni di massima riguardanti la tossicità di xenobiotici (sostanze estranee agli organismi) e 2) metodi biologici, che sono costituiti dai metodi in vivo e dai metodi in vitro. I primi fanno uso di organismi nella loro integrità strutturale e fisiologica; tramite questi metodi si effettuano quelli che vengono comunemente definiti “esperimenti sugli animali”. I metodi in vitro costituiscono, invece, una sezione importante all'interno dei metodi biologici. Tra essi si distinguono diverse categorie in base alla “porzione biologica” effettivamente utilizzata: si passa dalle colture d'organo (che valutano l'influenza di tossici su una struttura ad un elevato grado di organizzazione biologica), alle colture di tessuto (utili a verificare l'azione di xenobiotici in cellule tra loro comunicanti), alle colture cellulari, che costituiscono il mezzo più utilizzato e conosciuti. Altri sistemi, soprattutto usati per studi biomolecolari si basano sull'utilizzo di frazioni subcellulari (mitocondri, lisosomi, ecc.). Bisogna specificare, che con le colture d'organo è possibile mantenere e sviluppare in vitro intere parti di organi; si mantiene dunque una struttura di tipo organizzato. È un sistema più complesso rispetto alla coltura cellulare e consente di studiare, ad esempio, gli effetti di sostanze tossiche sul differenziamento dei tessuti embrionali e sulle funzioni dell'organo. Come le colture di tessuto di intende invece mantenere le interazioni tra le cellule di un tessuto e studiarne i relativi processi. Sia le colture d'organo sia quelle di tessuto presentano, in genere, una scarsa continuità nel tempo, per cui perdono rapidamente la loro organizzazione e tendono a degenereare. Con le colture cellulari, invece, i problemi citati sopra sono in gran parte superati; esse costituiscono un sistema molto omogeneo poiché tutte le cellule contraggono identici rapporti con l'ambiente extracellulare rappresentato dal terreno di coltura. In tutti questi casi, comunque, si deve considerare che, quando si parla di sistemi sperimentali, un fattore molto importante è costituito dalla validazione dei test effettuati; è infatti necessario che i risultati ottenuti in un esperimento siano il più possibile “validi” per lo scopo che lo studio si prefigge.