Ligne cellulaire Calu-3
Les cellulesCalu-3 constituent une lignée de cellules épithéliales des voies respiratoires d'origine humaine représentant le carcinome pulmonaire non à petites cellules. Elles sont largement utilisées dans la recherche biomédicale, notamment pour étudier la biologie du cancer du poumon, les maladies respiratoires, les interactions hôte-pathogène et le transport des médicaments dans les voies respiratoires. En outre, elles sont utilisées pour développer des traitements pour plusieurs troubles respiratoires.
Cet article vous apportera des connaissances complètes sur la lignée cellulaire Calu-3. Vous y apprendrez notamment
- L'origine et les caractéristiques générales des cellules Calu-3
- La lignée cellulaire Calu-3 : Informations sur la culture
- Avantages et inconvénients des cellules Calu-3
- Applications de la lignée cellulaire Calu-3 dans la recherche
- Cellules Calu-3 : Publications de recherche
- Ressources pour les cellules Calu-3 : Protocoles, vidéos et autres
1. Origine et caractéristiques générales des cellules Calu-3
La première information dont vous avez besoin sur une lignée cellulaire est son origine et ses caractéristiques générales. Elles vous aideront à décider de son utilisation dans votre travail de recherche. Cette section vous aidera à obtenir ces informations essentielles sur la lignée cellulaire Calu-3. Elle comprendra les points suivants : Qu'est-ce qu'une lignée cellulaire CALU-3 ? Quelle est la morphologie des cellules Calu-3 ? Quelle est l'origine des cellules Calu-3 ?
- Les cellules Calu-3 ont été obtenues à partir de l'épanchement pleural (site métastatique) d'un homme caucasien (25 ans) atteint d'un adénocarcinome pulmonaire. La lignée cellulaire a été créée en 1975 par Jorgen Fogh et Germain Trempe du Memorial Sloan Kettering Cancer Center.
- Les cellules Calu-3 possèdent une morphologie de type épithélial.
- La taille des cellules Calu-3 varie de 8-9 à 20 microns de diamètre.
- Elles présentent des mutations dans les gènes K-RAS (G13D), TP53 et CDKN2A et expriment un EGFR de type sauvage.
A549 et Calu-3
Les cellules A549 et Calu-3 sont des lignées cellulaires d'adénocarcinome pulmonaire humain, mais elles présentent des caractéristiques distinctes. La principale différence entre les modèles cellulaires Calu-3 et A549 est l'épaisseur de la couche de mucus. Les cellules Calu-3 forment une couche de mucus plus fine, modélisant ainsi l'épithélium des voies aériennes proximales. En revanche, les cellules A549 ne présentent pas cette caractéristique et sont plus adaptées à la représentation de la structure physiologique des voies respiratoires distales [1].
2. Lignée cellulaire Calu-3 : Informations sur la culture
Cette section vous aidera à connaître les points clés de la culture de la lignée cellulaire Calu-3. Nous discuterons ici des points suivants Quel est le temps de doublement des cellules Calu-3 ? Qu'est-ce que le milieu de culture des cellules Calu-3 ? Quel est le protocole de culture des cellules Calu-3 ? Comment cultiver les cellules Calu-3 ?
Points clés pour la culture des cellules Calu-3
|
Temps de doublement : |
Le temps de doublement des cellules Calu-3 est d'environ 35 heures. |
|
Adhérentes ou en suspension : |
Calu-3 est une lignée cellulaire adhérente d'adénocarcinome pulmonaire. |
|
Ratio de division : |
Le ratio de sous-culture pour la lignée cellulaire Calu-3 est de 1:2 à 1:4. Pour la sous-culture, les cellules sont rincées avec une solution saline au tampon phosphate (PBS) et incubées avec Accutase (solution de passage) à température ambiante pendant près de 10 minutes. Ensuite, un milieu cellulaire frais est ajouté et les cellules détachées sont centrifugées. Le culot cellulaire est remis en suspension avec précaution et les cellules sont distribuées dans le flacon contenant le milieu de culture frais pour la croissance. |
|
Milieu de croissance : |
Le milieu EMEM contenant 10 % de FBS, 2 mM de L-Glutamine, 1,5 g/L de NaHCO3, EBSS, 1 mM de pyruvate de sodium et NEAA est utilisé pour la culture des cellules Calu-3. Le milieu de culture des cellules Calu-3 doit être remplacé 2 à 3 fois par semaine. |
|
Conditions de croissance : |
Les cellules Calu-3 sont cultivées dans un incubateur humidifié à 37°C et 5% de CO2. |
|
Stockage : |
Les cellules congelées doivent être conservées dans la phase vapeur de l'azote liquide ou à une température inférieure à -150 °C afin de protéger la viabilité des cellules à long terme. |
|
Procédé de congélation et milieu : |
Le milieu de congélation CM-1 ou CM-ACF est principalement utilisé pour congeler la lignée de cellules pulmonaires Calu-3. Afin de préserver la viabilité des cellules et d'éviter tout choc, les cellules sont soumises à un processus de congélation lent qui ne permet qu'une baisse de température de 1 °C par minute. |
|
Processus de décongélation : |
Les cellules sont décongelées en plaçant un flacon dans un bain-marie préréglé à 37 °C pendant environ 1 minute ou jusqu'à ce qu'il ne reste plus qu'un petit amas de glace. Un milieu de culture frais est ajouté et les cellules sont centrifugées pour éliminer les composants du milieu de congélation. Le culot cellulaire est ensuite remis en suspension et les cellules sont versées dans un nouveau flacon contenant un milieu de croissance. |
|
Niveau de biosécurité : |
Un laboratoire de niveau de biosécurité 1 est indispensable pour manipuler la lignée cellulaire Calu-3. |
3. Avantages et inconvénients des cellules Calu-3
Comme les autres lignées cellulaires humaines, les cellules Calu-3 ont leurs propres avantages et inconvénients. Nous examinerons ici quelques-uns d'entre eux.
Avantages
-
Modèle in vitro d'épithélium des voies respiratoires :
Dans la recherche respiratoire, les cellules Calu-3 servent de modèle in vitro efficace pour l'épithélium des voies respiratoires. Elles reflètent les attributs de la muqueuse des voies respiratoires humaines, ce qui permet d'étudier le transport des médicaments, les interactions hôte-pathogène et la production de mucine.
-
Polarisation :
Les cellules Calu-3 forment des monocouches polarisées, ce qui permet de les utiliser largement pour étudier le transport des médicaments et les interactions hôte-pathogène dans un contexte plus réaliste.
Inconvénients
-
Lignée cellulaire cancéreuse :
Les cellules Calu-3 ont été obtenues à partir d'un adénocarcinome pulmonaire. Il est donc important de noter qu'elles peuvent ne pas représenter totalement un tissu pulmonaire sain. Les chercheurs doivent en tenir compte lorsqu'ils les utilisent comme modèle dans leurs études.
4. Applications de la lignée cellulaire Calu-3 dans la recherche
La lignée cellulaire Calu-3 offre plusieurs applications dans la recherche biomédicale. Cette section de l'article met en lumière quelques-unes des plus prometteuses.
- Études sur les maladies respiratoires : Les cellules pulmonaires Calu-3 sont utilisées pour étudier diverses maladies ou troubles respiratoires, par exemple la mucoviscidose, l'asthme et la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO). Une étude menée par Chiara Papi et ses collègues a examiné l'impact de l'acide peptide-nucléique (ANP) anti-miR-101-3p sur le ciblage du miRNA-101-3p en utilisant le modèle in vitro de la fibrose kystique Calu 3. L'étude a révélé que le traitement par PNA tend à augmenter l'expression du gène du régulateur de la conductance transmembranaire de la mucoviscidose (CFTR), ce qui suggère une stratégie thérapeutique potentielle pour la mucoviscidose et les troubles connexes [2].
- Développement de médicaments : Les cellules Calu-3 servent de modèle pour tester et développer des médicaments pour plusieurs affections respiratoires. En outre, ces cellules sont également utilisées pour étudier le transport des médicaments à travers l'épithélium des voies respiratoires. Par exemple, des recherches menées en 2021 ont exploré l'activité antivirale de l'extrait végétal d'Andrographis paniculata et de son andrographolide bioactif sur les cellules Calu-3 infectées par le virus sars-cov-2 [3].
- Interactions hôte-pathogène : Les cellules Calu-3 sont idéales pour étudier l'interaction des pathogènes avec l'épithélium des voies respiratoires, ce qui permet de mieux comprendre les infections respiratoires telles que le SRAS-CoV-2. Par exemple, Byoung Kwon Park et ses collègues ont examiné les réponses des cellules Calu-3 et Vero et la production de virus en réponse à l'infection par le SRAS-CoV-2 [4].
5. Cellules Calu-3 : Publications de recherche
Voici quelques études passionnantes et fréquemment citées portant sur les cellules Calu-3 :
Cette étude a été publiée dans la Revue européenne des sciences médicales et pharmacologiques en 2018. La recherche a proposé que les molécules libérant du monoxyde de carbone-2 (CORM-2) favorisent l'apoptose des cellules de cancer du poumon non à petites cellules (Calu-3) et suppriment leur prolifération, leur migration et leur invasion.
Cette recherche parue dans Clinical and Translational Allergy (2018) a comparé les réponses immunitaires et de barrière épithéliale de la lignée cellulaire Calu-3 et des cellules épithéliales nasales primaires fraîchement cultivées.
La quinine inhibe l'infection des lignées cellulaires humaines par le SRAS-CoV-2
Cet article paru dans Viruses (2021) propose la quinine comme traitement potentiel de l'infection par le SRAS-CoV-2 en évaluant son effet sur différentes lignées cellulaires infectées par le virus, telles que la lignée Calu-3.
Cette recherche publiée dans BMC Molecular and Cell Biology (2022) propose que des niveaux élevés de D-glucose encouragent l'expression de l'ACE2 dans les cellules Calu-3 via la régulation du gène GLUT1.
Cet article paru dans Pathogens (2021) explore les effets immunomodulateurs du Dolosigranulum pigrum 040417 sur les cellules épithéliales pulmonaires. Il a également étudié le potentiel de cette bactérie immunobiotique dans la protection contre l'infection par le SARS-CoV-2.
6. Ressources pour les cellules Calu-3 : Protocoles, vidéos et autres
Il existe de nombreuses ressources en ligne sur les cellules Calu-3 qui comprennent des informations relatives à la culture et à la transfection des cellules.
- Protocole de transfection des cellules Calu-3 : Cette ressource fournit des informations essentielles sur la transfection des cellules Calu-3.
- Transfection des cellules Calu-3 : Ce tutoriel vidéo est un guide étape par étape pour apprendre le protocole de transfection in vitro des cellules Calu-3.
Le protocole de culture des cellules Calu-3 est mentionné ici.
- Cellules Calu-3 : Ce document contient des informations concernant le milieu de culture des cellules Calu-3 et le protocole de sous-culture ou de passage.
Références
- Wiese-Rischke, C., R.S. Murkar, et H. Walles, Biological Models of the Lower Human Airways-Challenges and Special Requirements of Human 3D Barrier Models for Biomedical Research. Pharmaceutics, 2021. 13(12).
- Fabbri, E., et al, Treatment of human airway epithelial Calu-3 cells with a peptide-nucleic acid (PNA) targeting the microRNA miR-101-3p is associated with increased expression of the cystic fibrosis Transmembrane Conductance Regulator () gene. European Journal of Medicinal Chemistry, 2021. 209: p. 112876.
- Sa-Ngiamsuntorn, K., et al, Anti-SARS-CoV-2 activity of Andrographis paniculata extract and its major component andrographolide in human lung epithelial cells and cytotoxicity evaluation in major organ cell representatives. Journal of natural products, 2021. 84(4) : p. 1261-1270.
- Park, B.K., et al, Differential Signaling and Virus Production in Calu-3 Cells and Vero Cells upon SARS-CoV-2 Infection. Biomol Ther (Séoul), 2021. 29(3) : p. 273-281.