Primäre Zellkultur

Unter primärer Zellkultur versteht man die Ex-vivo-Kultur von Zellen, die frisch aus einem mehrzelligen Organismus gewonnen wurden, im Gegensatz zur Kultur von immortalisierten Zelllinien. Im Allgemeinen gelten primäre Zellkulturen als repräsentativer für In-vivo-Gewebe als Zelllinien, was in einigen Ländern wie dem Vereinigten Königreich rechtlich anerkannt ist (Human Tissue Act 2004). Primärzellen benötigen jedoch angemessene Substrat- und Nährstoffbedingungen, um zu gedeihen, und nach einer bestimmten Anzahl von Teilungen nehmen sie einen seneszenten Phänotyp an, der zu einem irreversiblen Stillstand des Zellzyklus führt. Die Erzeugung von Zelllinien ist auf diese beiden Gründe zurückzuführen. Primäre Zellen können entweder spontan (z. B. HeLa-Zellen) oder durch genetische Modifikation (z. B. HEK-Zellen) immortalisiert werden, wodurch sie zu Zelllinien werden, die unbegrenzt subkultiviert werden können.

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Anatomische Terminologie

Aufgrund ihrer Anforderungen an die Lebensfähigkeit, haben sich primäre Zellkulturen erst in den 2000er Jahren durchgesetzt. Diese Kulturen bieten mehrere Vorteile gegenüber Zelllinien, darunter eine bessere Darstellung der zellulären Heterogenität von Geweben, ein genaueres transkriptomisches und proteomisches Profil (insbesondere bei 3D-Kulturen) und realistischere funktionelle Reaktionen, einschließlich Reaktionen auf Medikamente. Im Gegensatz dazu ist bekannt, dass immortalisierte Zelllinien durch die natürliche Selektion spezifischer Subpopulationen homogen werden, eine genetische Drift erfahren und genetische Aberrationen annehmen können. In vielen Fällen wurden Zelllinien falsch identifiziert, mit anderen Zellen kontaminiert oder mit Mykoplasmen infiziert, kleinen intrazellulären Bakterien, die jahrzehntelang unentdeckt blieben.

Wenn ganze Gewebe oder Teile davon isoliert und ex vivo erhalten werden, wird das Verfahren als primäre Gewebekultur bezeichnet. Zu den spezifischeren Begriffen gehören organotypische Kultur, Gewebeschnitte und Explantate.