Mengapa harus memilih cell line atau Sel Primer untuk penelitian?

Penggunaan cell line dalam kultur sel in vitro menjadi inti dari kemajuan penelitian ilmiah dan teknologi berbasis sel. Namun adanya kekhawatiran berhubungan dengan fisiologis dan perubahan yang dihasilkan cell line yang terus menerus menyebabkan peneliti menggunakan primary cell untuk penelitian mereka. Primary cell manusia diisolasi langsung dari jaringan termasuk darah dan sumsum tulang dan oleh karena itu lebih mewakili jaringan dibandingkan dengan cell line, sehingga meningkatkan relevansi fisiologis data yang diperoleh dari uji in vitro atau model in vivo.

Mengapa Menggunakan Sel Primer Manusia?

Retensi Stabilitas Genetik dan Fenotipik

Berbeda dengan cell line yang dimodifikasi secara genetis untuk proses passage atau subkultur secara in vitro, sel primer memiliki periode kultur sel yang terbatas, sehingga memastikan stabilitas genomik dan fenotipik serta mempertahankan karakteristik utama sepanjang masa hidupnya. Cell line dapat mengalami perubahan proteom setelah passage yang lama sebagai akibat dari tekanan selektif. Analisis komparatif terhadap fenotipe molekuler dan fungsional dari cell line dan sel primer, menunjukan bahwa cell line mengubah sumber daya seluler untuk mendapatkan manfaat dari fungsi yang berkaitan dengan proliferasi dan pembelahan. Cell line yang berasal dari kanker stadium akhir sangat rentan terhadap penyimpangan genetik, dimana genom terus berkembang dengan passage berulang-ulang. Dengan demikian dalam menjalankan penelitian perlu diperhatikan aspek kunci dari penyakit atau jaringan asal yang akan diteliti dan harus dipertimbangkan juga ketika mencari sumber sel.

Kini tersedia sel primer komersial yang telah melalui proses skrining donor dan sesuai peraturan dalam menggunakan bahan biologis manusia, sehingga dapat membantu para peneliti dalam menjalankan riset yang efisien. Bedanya dengan cell line, perolehan dan penggunaanya memerlukan otentikasi dan validasi agar dapat membandingkan hasil secara akurat dengan data yang dipublikasikan menggunakan cell line yang sama. Berdasarkan Pedoman juga dari Jurnal yang telah dipublikasi oleh British Journal of Cancer Research, merekomendasikan melakukan profiling short tandem repeat (STR) cell line, merupakan suatu validasi genetik yang biasanya dilakukan oleh lembaga nasional bukan dengan laboratorium perorangan, karena itu penggunaanya terbatas. Penerapan sel primer menjadi alternatif dari cell line karena tidak perlu memvalidasi keaslian sel secara ekstensif.

Gambar 1. Primary cell Human Umbilical Endothelial Cells (HUVEC) merk IcellBio

Sel Primer komersial dari Cellverse dapat INDOGEN sediakan untuk Anda. Terdapat lebih dari 171 jenis sel primer berkualitas yang dapat kami suplai, terdiri dari 11 sistem normal manusia diantaranya saraf, jantung, hati, ginjal, gastrointestinal, paru, mesenkim, adiposa, mulut, ovarium, prostat, rambut, limfatik, kerangka, payudara, pusar, uretra, mata dan banyak lagi. Dengan menggunakan metode eksklusif Cellverse, sel-sel utama kami diisolasi dari jaringan manusia yang sehat, kriopreservasi pada passage pertama dengan mengutamakan viabilitas sel.  Adapun untuk list produk sel primer sebagai berikut.

Tabel 1. List Primary cell dari Cellverse

Dampak Kontaminasi Cell Line bagi Penelitian dan Publikasi

Adanya kontaminasi cell dan kesalahan indentifikasi memberikan keuntungan terhadap penggunaan sel primer (Primary cells). Melakukan kultur sel immortal secara terus menerus mengakibatkan kontaminasi silang atau kontaminasi mikroorganisme sebagai akibat dari praktik kultur sel yang buruk misalnya, adanya kontak aerosol, tips pipet yang terlepas, sharing media, pemberian medium yang kurang tepat, kesalah dalam pelabelan dan kontrol inventaris.

Cell line sering kali mengalami kontaminasi pada saat awal melakukan kultur, perubahan identitas sel sering tidak terdeteksi karena morfologi yang mirip dengan asli. Sebuah penelitian menemukan sebanyak 598 cell line leukemia-limfoma, hanya 59% yang asli dan bebas mikoplasma. Pemindahan sel dari satu laboratorium ke laboratorium lain berkaitan dengan meningkatnya penggandaan populasi, seleksi karakteristik pertumbuhan abnormal, dan perubahan epigenetik.

Terjadinya kontaminasi silang, mengakibatkan kesalahan identifikasi sel line dari berbagai nama dan jaringan asalnya. Dalam publikasi dalam suatu jurnal tertentu, seperti halnya Journal of Cancer Research sekarang memerlukan otentikasi cell line ketika mengirim paper/naskah dan lembaga pendanaan juga memberikan respons yang sama. Namun, waktu dan upaya serta biaya yang dikeluarkan untuk memvalidasi untuk mengetahui keaslian dan potensi kontaminasi masih menjadi hambatan terhadap jalannya penelitian dimana kesalahan identifikasi cell line dapat berdampak pada pendanaan, publikasi, paten dan uji klinis.

Gambar 2.Foto cell line merk IcellBio (CellVerse) – dokumentasi pribadi.

Mewujudkan Data yang Bermakna

Seiring dengan meningkatnya kekhawatiran terhadap perubahan genetik, proteomik, dan epigenetik akibat kultur berkelanjutan serta autentikasi, kontaminasi, dan kesalahan identifikasi cell line telah menyebabkan banyak peneliti mengadopsi sel primer sebagai sistem kultur pilihan mereka. Sel primer manusia mempertahankan aspek-aspek penting dari jaringan asal, sehingga mengurangi kebutuhan validasi pada model lain. Selain itu, sel primer manusia secara lebih akurat menggambarkan variabilitas bawaan antara donor atau sampel, termasuk tipe HLA dan status CMV, dan terpenting untuk menjelaskan data anda. Penggunaan sel primer manusia ke dalam pengujian berbasis sel adalah metode yang efisien untuk menghasilkan kondisi yang lebih relevan secara fisiologis dalam kultur, sehingga memungkinkan peneliti menghasilkan data bermakna yang dapat memprediksi hasil in vivo.

Perbedaan Kultur sel Primer dan Cell Line

Kultur Sel Primer

Sel diisolasi langsung dari jaringan manusia atau hewan dengan menggunakan metode enzimatik atau mekanis. Setelah diisolasi, sel tsb ditempatkan di lingkungan buatan dalam wadah plastik atau kaca yang didukung dengan media khusus yang mengandung nutrisi penting dan faktor pertumbuhan. Terdapat 2 jenis sel primer, yaitu sel suspensi dan aderan. Sel suspensi tidak memerlukan perlekatan untuk pertumbuhan, biasanya diisolasi dari sumsum tulang atau peripheral blood. Sedangkan sel aderan memerlukan pelekatan untuk mereka tumbuh, dan bersumber dari jaringan atau organ. Selengkapnya mengenai sel suspensi dan aderan dapat dibaca disini.

Saat melakukan kultur sel primer, para peneliti memperoleh kesempatan untuk mempelajari donor dan bukan hanya sel. Beberapa faktor seperti usia, riwayat kesehatan, ras, dan jenis kelamin dapat dipertimbangkan saat membuat model eksperimental. Dengan meningkatnya tren pengobatan yang dipersonalisasi, variabilitas donor dan kompleksitas jaringan hanya dapat dicapai dengan penggunaan sel primer dan sulit untuk direplikasi oleh cell line.

Kultur Cell Line

Sel ini terus menerus diperbanyak dalam waktu yang lama dan telah memperoleh karakteristik genotip dan fenotipik yang homogen. Cell line dapat bersifat terbatas ataupun berkelanjutan. Cell line yang berkelanjutan telah memperoleh kemampuan untuk berkembang biak tanpa batas, baik melalui mutasi genetik atau modifikasi buatan. Sedangkan cell line terbatas setelah melalui passage 20-80 maka dapat dikatakan sel tersebut sudah tua. Cell line lebih cocok sebagai kenyamanan untuk digunakan lebih mudah dalam perawatan dan publikasi secara luas. Namun cell line kurang disukai karena telah kehilangan karakteristik sebenarnya dari jaringan asli. Variasinya sering kali sangat jauh dari jaringan aslinya hingga tidak terlalu mirip dengan lingkungan in vivo. Sel yang tidak mewakili jaringan asli dapat menghasilkan temuan negatif palsu atau positif palsu.

Tabel 2. Perbedaan Kultur Sel Primer dan Cell line

Sumber:

1. Cell Lines vs. Primary Cells. Stem cell Technologies. 25-07-2024. 09.00 WIB.
2. What is the difference between primary cell culture and cell line?. AATBio 25-07-2024. 13:00 WIB.
3. Why Primary Cells are better than Cell Lines?. Labmal. 25-07-2024. 15:00 WIB.