Résolution des problèmes de culture cellulaire

La culture cellulaire est devenue l'une des techniques les plus fondamentales pour la modélisation de systèmes biologiques. Elle revêt une importance grandissante dans le secteur pharmaceutique et des biotechnologies, et est un procédé essentiel aux laboratoires de recherche en sciences de la vie. Même si cette technique est très accessible, le succès de la propagation des cellules, pour augmenter leur stock ou pour des expériences de modélisation, peut être entaché par une contamination ou d'autres conditions altérant la viabilité des cellules. La pratique courante consistant à partager ses cellules avec d'autres a permis d'apporter des preuves étayées de la contamination croisée des stocks de cellules, dont l'origine n'était auparavant pas discutée. L'identification des raisons courantes, mais aussi des raisons moins fréquentes, de l'échec du développement des cellules peut permettre d'augmenter l'efficacité des laboratoires, d'améliorer le rendement des produits cellulaires, et de garantir l'obtention de données aval fiables et significatives à partir des modèles in vitro.

Erreur d'identification des lignées cellulaires

Des études récentes estiment que jusqu'à un tiers de l'ensemble des lignées cellulaires en cours d'utilisation pourraient être concernées par une erreur d'identification. Cette découverte pourrait remettre en cause les conclusions des publications basées sur des résultats provenant de modèles de lignées cellulaires. Une erreur d'identification ou une contamination croisée de lignées cellulaires peut provenir des facteurs suivants :

• Contamination par des lignées cellulaires agressives : l'analyse d'isoenzymes a montré que de nombreuses lignées cellulaires partagent une isoforme d'enzyme rare avec les cellules HeLa. Depuis, il a été montré que les cellules HeLa constituent la lignée cellulaire invasive la plus courante dans les stocks de culture.
• Pratiques en matière de documentation et d'étiquetage : les flacons, plaques, tubes cryovials et compartiments de congélateur dédiés à la culture cellulaire doivent être clairement étiquetés, et les cartes de stockage dans l'azote liquide doivent être strictement maintenues à jour afin de refléter l'ajout, le retrait et le déplacement des stocks de cellules.
• Prêt de lignées cellulaires : partager des cellules avec les laboratoires voisins est une pratique courante qui provoque des erreurs sur l'identité des lignées de cellules. Il est conseillé de se procurer les lignées cellulaires uniquement auprès de collections de cellules réputées, telles que l'ECACC (European Collection of Authenticated Cell Cultures) de Public Health England.

S'informer sur les causes courantes de la contamination croisée des lignées cellulaires et sur le moyen de protéger votre travail de ses conséquences.

Contamination microbienne des cultures cellulaires

Les milieux de culture cellulaire et les conditions d'incubation offrent un environnement idéal pour les cellules, mais aussi pour les bactéries, champignons et contaminants viraux. Pour augmenter le respect des techniques de culture aseptiques, les cultures doivent faire l'objet d'un examen régulier au microscope, à la recherche d'intrus bactériens ou fongiques. Certains contaminants microbiens omniprésents échappent à la détection visuelle ; ainsi, on estime que jusqu'à 30 % de l'ensemble des cultures sont contaminées par des mycoplasmes. Les réactifs et kits de détection des mycoplasmes invisibles reposent souvent sur une amplification par PCR, qui permet aussi de détecter les contaminants viraux.

Découvrez comment préserver vos cultures des contaminants biologiques et chimiques.

Croissance cellulaire médiocre

Il est frustrant de voir que des cellules en culture ne parviennent pas à arriver à confluence, alors qu'elles semblent par ailleurs parfaitement saines. Une fois les contaminants écartés, les barrières à la multiplication de cellules saines peuvent être par exemple :

• État et qualité des milieux de culture/congélation
• Qualité et pertinence des suppléments pour l'application envisagée
• Dénombrement cellulaire peu précis durant la congélation ou le passage

Lorsque les cellules semblent viables mais ne parviennent pas à se multiplier, découvrez ce que vous pouvez faire pour améliorer les conditions de culture et atteindre une croissance optimale avant de retourner en chercher d'autres dans l'azote liquide.

Détachement des phénotypes cellulaires adhérents

Les cellules adhérentes peuvent spontanément se détacher lors de leur culture, isolément ou en feuillets. Lorsque les cultures adhérentes perdent de leur adhérence, découvrez comment vérifier et restaurer la cohésion des cultures.

Agglutination cellulaire

Les cellules en suspension imitent les conditions in vivo lorsqu'elles sont séparées les unes des autres. Un début d'agglutination peut être dû à des acides nucléiques collants, présents dans le milieu lorsque les cultures sont soumises à un stress. Qu'est-ce qui peut bien se cacher dans le milieu pour provoquer l'agglutination des cellules ? Plus d'informations ici sur la façon de se débarrasser de l'agglutination dans les cultures.

Mort des cellules en culture

Lorsque des cellules meurent en culture, il faut d'abord exclure une contamination par des micro-organismes. Voici d'autres facteurs pouvant altérer la santé des cellules ou provoquer un comportement non cohérent avec le phénotype :

• Conditions dans lesquelles se trouve le stock congelé
• Nombre de passages des cellules/surconfluence
• Stress environnemental
• Surdigestion par des enzymes de dissociation

La résolution des problèmes inattendus survenant durant la culture de cellules repose sur les éléments essentiels suivants : des équipements adaptés, des réactifs qualifiés et des protocoles d'expert.

Précipités dans les milieux de culture

Si elles ne proviennent pas d'une contamination, les particules présentes dans une culture sont souvent d'origine inorganique. Comprenez le rôle des constituants d'un tampon équilibré et d'un milieu, et approfondissez vos connaissances sur la façon de maintenir en suspension les constituants de vos milieux.