Garis Sel Calu-3

Sel Calu-3 merupakan garis sel epitel saluran napas yang berasal dari manusia dan mewakili karsinoma paru-paru sel non-kecil. Sel ini banyak digunakan dalam penelitian biomedis, termasuk studi mengenai biologi kanker paru-paru, penyakit pernapasan, interaksi inang-patogen, dan transportasi obat di saluran napas. Selain itu, sel ini juga digunakan untuk mengembangkan pengobatan bagi berbagai gangguan pernapasan.

Asal-usul dan karakteristik umum sel Calu-3

Informasi utama yang Anda perlukan tentang suatu lini sel adalah asal-usul dan atribut umumnya. Hal ini akan membantu Anda memutuskan penggunaannya dalam pekerjaan penelitian Anda. Bagian ini akan membantu Anda mempelajari informasi penting ini tentang lini sel Calu-3. Bagian ini akan mencakup: Apa itu lini sel CALU-3? Bagaimana morfologi sel Calu-3? Dari mana asal sel Calu-3?

• Sel Calu-3 diperoleh dari efusi pleura (lokasi metastasis) seorang pria Kaukasia (25 tahun) yang menderita adenokarsinoma paru-paru. Garis sel ini didirikan pada tahun 1975 oleh Jorgen Fogh dan Germain Trempe dari Memorial Sloan Kettering Cancer Center.
• Sel Calu-3 memiliki morfologi mirip epitel.
• Ukuran sel Calu-3 berkisar antara 8–9 hingga 20 mikron.
• Sel-sel ini memiliki mutasi pada gen K-RAS (G13D), TP53, dan CDKN2A serta mengekspresikan EGFR tipe liar.

A549 vs Calu-3

Sel A549 dan Calu-3 merupakan garis sel adenokarsinoma paru manusia, namun memiliki karakteristik yang berbeda. Perbedaan utama antara model sel Calu-3 dan A549 terletak pada ketebalan lapisan lendir. Sel Calu-3 membentuk lapisan lendir yang lebih tipis, sehingga dapat memodelkan epitel saluran napas proksimal. Di sisi lain, sel A549 tidak memiliki karakteristik ini dan lebih cocok untuk merepresentasikan struktur fisiologis saluran pernapasan distal [1].

Garis sel Calu-3: Informasi tentang kultur sel

Bagian ini akan membantu Anda memahami poin-poin penting dalam kultur sel Calu-3. Di sini kita akan membahas: Berapa lama waktu penggandaan sel Calu-3? Apa itu media kultur sel Calu-3? Apa protokol kultur sel Calu-3? Bagaimana cara mengkultur sel Calu-3?

Poin-Poin Penting dalam Pembiakan Sel Calu-3

Waktu Perduplikan:

Waktu penggandaan sel Calu-3 adalah sekitar 35 jam.

Adheren atau dalam Suspensi:

Calu-3 adalah garis sel adenokarsinoma paru-paru yang melekat.

Rasio Pembagian:

Rasio subkultur untuk garis sel Calu-3 adalah 1:2 hingga 1:4. Untuk subkultur; sel dicuci dengan 1 x larutan garam buffer fosfat (PBS) dan diinkubasi dengan Accutase (larutan pemindahan) pada suhu kamar selama hampir 10 menit. Setelah itu, media sel segar ditambahkan, dan sel-sel yang terlepas disentrifugasi. Pelet sel disuspensi kembali dengan hati-hati, dan sel-sel tersebut dimasukkan ke dalam labu yang berisi media kultur segar untuk pertumbuhan.

Media Pertumbuhan:

Media EMEM yang mengandung 10% FBS, 2 mM L-Glutamin, 1,5 g/L NaHCO₃, EBSS, 1 mM natrium piruvat, dan NEAA digunakan untuk membiakkan sel Calu-3. Media sel Calu-3 harus diganti 2 hingga 3 kali seminggu.

Kondisi Pertumbuhan:

Sel Calu-3 ditumbuhkan dalam inkubator yang dilembabkan pada suhu 37°C dan pasokan CO₂ sebesar 5%.

Penyimpanan:

Sel beku harus disimpan dalam fase uap nitrogen cair atau pada suhu di bawah -150 °C untuk menjaga viabilitas sel dalam jangka panjang.

Proses Pembekuan dan Media:

Media pembekuan CM-1 atau CM-ACF umumnya digunakan untuk membekukan garis sel paru-paru Calu-3. Untuk menjaga viabilitas sel dan mencegah sel mengalami guncangan, sel-sel tersebut menjalani proses pembekuan lambat yang memungkinkan penurunan suhu hanya sebesar 1 °C per menit.

Proses Pencairan:

Sel dicairkan dengan menempatkan botol dalam penangas air yang telah diatur pada suhu 37 °C selama sekitar 1 menit atau hingga hanya tersisa gumpalan es kecil. Media kultur baru ditambahkan, dan sel-sel disentrifugasi untuk menghilangkan komponen media pembekuan. Setelah itu, endapan sel disuspensi kembali, dan sel-sel dituangkan ke dalam labu baru yang berisi media pertumbuhan.

Tingkat Keamanan Biologis:

Pengaturan laboratorium dengan tingkat keamanan biologis 1 sangat penting untuk menangani garis sel Calu-3.

Keunggulan dan kelemahan sel Calu-3

Seperti garis sel manusia lainnya, sel Calu-3 memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri. Di sini, kami akan membahas beberapa di antaranya yang penting.

Keunggulan

• Model epitel saluran napas in vitro:

  Dalam penelitian pernapasan, sel Calu-3 berfungsi sebagai model in vitro yang efisien untuk epitel saluran napas. Sel ini mencerminkan sifat-sifat lapisan saluran napas manusia, sehingga memungkinkan dilakukannya penelitian mengenai transportasi obat, interaksi inang-patogen, dan produksi musin.

• Polarisasi:

  Sel Calu-3 membentuk lapisan tunggal terpolarisasi, sehingga banyak digunakan untuk menyelidiki transportasi obat dan interaksi inang-patogen dalam konteks yang lebih realistis.

Kekurangan

• Garis sel kanker:

  Sel Calu-3 diperoleh dari adenokarsinoma paru-paru, sehingga penting untuk diperhatikan bahwa sel ini mungkin tidak sepenuhnya mewakili jaringan paru-paru yang sehat. Peneliti harus mempertimbangkan hal ini saat menggunakannya sebagai model dalam penelitian.

Aplikasi garis sel Calu-3 dalam penelitian

Calu-3 menawarkan beberapa aplikasi dalam penelitian biomedis. Bagian artikel ini akan menjelaskan beberapa aplikasi yang paling menjanjikan.

• Penelitian penyakit pernapasan: Sel paru-paru Calu-3 digunakan untuk menyelidiki berbagai penyakit atau gangguan pernapasan, misalnya, cystic fibrosis, asma, dan penyakit paru obstruktif kronis (PPOK). Sebuah penelitian oleh Chiara Papi dan rekan-rekannya menyelidiki dampak asam nukleat peptida (PNA) anti-miR-101-3p dalam menargetkan miRNA-101-3p menggunakan model in vitro fibrosis kistik Calu-3. Penelitian tersebut menemukan bahwa pengobatan PNA cenderung meningkatkan ekspresi gen Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR), yang menunjukkan adanya strategi terapi potensial untuk cystic fibrosis dan gangguan terkait [2].
• Pengembangan obat: Sel Calu-3 berfungsi sebagai model untuk menguji dan mengembangkan obat untuk beberapa kondisi pernapasan. Selain itu, sel-sel ini juga digunakan dalam mempelajari transportasi obat melintasi epitel saluran napas. Sebagai contoh, penelitian yang dilakukan pada tahun 2021 mengeksplorasi aktivitas antivirus ekstrak tanaman Andrographis paniculata dan senyawa bioaktif andrographolide-nya terhadap infeksi SARS-CoV-2 pada sel Calu-3 [3].
• Interaksi Inang-Patogen: Sel Calu-3 sangat ideal untuk mempelajari interaksi patogen dengan epitel saluran napas, yang membantu dalam memahami infeksi pernapasan seperti SARS-CoV-2. Sebagai contoh, Byoung Kwon Park dan rekan-rekannya meneliti respons sel Calu-3 dan Vero serta produksi virus sebagai respons terhadap infeksi SARS-CoV-2 [4].

5. Sel Calu-3: Publikasi penelitian

Berikut ini adalah beberapa penelitian menarik dan sering dikutip yang menyoroti sel Calu-3:

Molekul pelepas karbon monoksida-2 (CORM-2) menekan proliferasi, migrasi, invasi, dan mendorong apoptosis pada sel Calu-3 kanker paru-paru sel non-kecil

Penelitian ini diterbitkan dalam European Review for Medical and Pharmacological Sciences pada tahun 2018. Penelitian tersebut mengusulkan bahwa molekul pelepas karbon monoksida-2 (CORM-2) mendorong apoptosis sel kanker paru-paru sel non-kecil (Calu-3) serta menekan proliferasi, migrasi, dan invasi sel tersebut.

Sel epitel Calu-3 menunjukkan respons imun dan respons penghalang epitel yang berbeda dari sel epitel hidung primer yang baru diisolasi secara in vitro

Penelitian ini, yang dimuat dalam jurnal *Clinical and Translational Allergy* (2018), membandingkan respons imun dan respons penghalang epitel antara garis sel Calu-3 dan sel epitel hidung primer yang baru dibudidayakan.

Kinin menghambat infeksi garis sel manusia oleh SARS-CoV-2

Artikel dalam jurnal *Viruses* (2021) ini mengusulkan kinin sebagai pengobatan potensial untuk infeksi SARS-CoV-2 dengan mengevaluasi efeknya pada berbagai garis sel yang terinfeksi virus, seperti Calu-3.

Tingkat D-glukosa yang tinggi menginduksi ekspresi ACE2 melalui GLUT1 pada garis sel epitel saluran napas manusia Calu-3

Penelitian dalam jurnal BMC Molecular and Cell Biology (2022) ini mengusulkan bahwa kadar D-glukosa yang tinggi mendorong ekspresi ACE2 pada sel Calu-3 melalui regulasi gen GLUT1.

Dolosigranulum pigrum Memodulasi Kekebalan terhadap SARS-CoV-2 pada Sel Epitel Pernafasan

Artikel ini dalam jurnal *Pathogens* (2021) mengeksplorasi efek imunomodulator Dolosigranulum pigrum 040417 pada sel epitel paru. Selain itu, penelitian ini juga menyelidiki potensi bakteri imunobiotik ini dalam melindungi terhadap infeksi SARS-CoV-2.

Sumber Daya untuk Sel Calu-3: Protokol, Video, dan Lainnya

Tersedia banyak sumber daya daring mengenai sel Calu-3 yang mencakup informasi terkait kultur sel dan transfeksi.

• Protokol transfeksi sel Calu-3: Sumber daya ini akan memberikan pengetahuan penting mengenai transfeksi sel Calu-3.
• Transfeksi Calu-3: Video tutorial ini merupakan panduan langkah demi langkah untuk mempelajari protokol transfeksi Calu-3 in vitro.

Protokol kultur sel Calu-3 disebutkan di sini.

• Sel Calu-3: Dokumen ini mencakup informasi mengenai media sel Calu-3 serta protokol subkultur atau pemindahan sel.

Referensi

1. Wiese-Rischke, C., R.S. Murkar, dan H. Walles, Model Biologis Saluran Napas Bawah Manusia—Tantangan dan Persyaratan Khusus Model Penghalang 3D Manusia untuk Penelitian Biomedis. Pharmaceutics, 2021. 13(12).
2. Fabbri, E., dkk., Perawatan sel epitel saluran napas manusia Calu-3 dengan asam nukleat peptida (PNA) yang menargetkan mikroRNA miR-101-3p dikaitkan dengan peningkatan ekspresi gen cystic fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR). European Journal of Medicinal Chemistry, 2021. 209: hlm. 112876.
3. Sa-Ngiamsuntorn, K., dkk., Aktivitas anti-SARS-CoV-2 ekstrak Andrographis paniculata dan komponen utamanya, andrographolide, pada sel epitel paru manusia serta evaluasi sitotoksisitas pada sel-sel perwakilan organ utama. Journal of Natural Products, 2021. 84(4): hlm. 1261-1270.
4. Park, B.K., dkk., Perbedaan Sinyal dan Produksi Virus pada Sel Calu-3 dan Sel Vero setelah Infeksi SARS-CoV-2. Biomol Ther (Seoul), 2021. 29(3): hlm. 273-281.