Существенно, что при работе с культурами клеток в эксперименте используются здоровые клетки, и они сохраняют жизнеспособность в течение всего эксперимента. При опытах на целом животном состояние почек, например, можно оценить лишь в конце эксперимента, и к тому же обычно лишь качественно.

Культуры клеток представляют собой генетически однородную популяцию клеток, растущих в постоянных условиях. Более того, исследователь может изменять эти условия в определённых пределах, что позволяет ему оценивать влияние на рост клеток самых различных факторов - рН, температуры, концентрации аминокислот, витаминов и др. Рост может быть оценен в течение короткого периода времени либо по увеличению числа или размеров клеток, либо по включению радиоактивных предшественников в клеточную ДНК.

Эти реальные преимущества по сравнению с исследованиями на целых животных ставят клеточные культуры как экспериментальную систему в один ряд с культурами микроорганизмов.

Более того, при работе с культурами клеток существенные результаты могут быть получены при использовании очень небольшого числа клеток. Эксперименты, требующие для выяснения того или иного вопроса использования 100 крыс или 1000 человек, могут быть с равной статистической достоверностью поставлены на 100 культурах на покровных стёклах. Т. о. одна клетка может заменить целую клинику больных. Это является важным преимуществом, когда дело касается человека, и, кроме того, снимает многие этические проблемы, возникающими при необходимости использовать для эксперимента большую группу животных.

Поскольку клетки в культуре легко доступны для различных биохимических манипуляций, то при работе с ними радиоактивные предшественники, яды, гормоны и др. могут быть введены в заданной концентрации и в течение заданного периода. Количество этих соединений может быть на порядок меньше, чем при экспериментах на целом животном. Исчезает также опасность того, что исследуемое соединение метаболизируется печенью, запасается мышцами или экскретируется почками. При использовании клеточных культур, как правило, бывает нетрудно установить, что при определённой концентрации добавленное в культуру вещество находится в контакте с клетками в течение данного периода времени. Это обеспечивает получение реальных значений скорости включения или метаболизма исследуемых соединений. 

Генетика
Способность клеток к росту в культуре привела к развитию следующих методов:

• Клонирование
• Хранение и слияние клеток
• Получение и работа с мутантными клетками.

Биотехнология
Культуры клеток могут стать ценным источником гормонов и других секретируемых материалов. Культуры клеток уже сейчас оказываются важными продуцентами видоспецифического противовирусного агента интерферона. 

Вирусология и трансформация клеток
Прогресс в области вирусологии в значительной степени обусловлен возможностью выращивать вирусы в культурах клеток.
В результате применения этих методов выяснилось, что вирусы способны не только инфицировать и убивать клетки, но могут также вызывать изменения в характере роста клеток - феномен, известный как вирусная трансформация клеток. Эти изменения, приводящие к появлению клеток, не реагирующих на своих соседей так, как это характерно для нетрансформированных клеток, вызывают особый интерес в связи с тем, что они могут помочь понять природу трансформации, поскольку сходные изменения, происходящие с клетками in vitro, играют определенную роль в индукции опухоли.
Так как в настоящее время большая часть вирусных заболеваний лечится путем введения антисыворотки, выращивание вирусов имеет важное значение как для идентификации вирусов, так и для их использования в получении вакцины.
Эти задачи решаются в основном с использованием клеточных культур.

Изучение дифференцировки у высших эукариот представляет собой чрезвычайно сложную проблему. Однако имеются системы, способные к дифференцировке in vitro.

Преимущество таких систем заключается в том, что после воздействия дифференцировочного стимула, популяция клеток претерпевает определенные изменения, которые можно легко выявить и количественно проследить.

Такими изменениями могут быть образование белка или более сложные изменения структуры и характера роста клеток, как это имеет место при дифференцировке и слиянии миобластов или дифференцировке эпидермальных кератиноцитов, образующих систему, напоминающую ороговевающий слой кожи.

Большое количество клеточных линий получено из центральной нервной системы - в частности линии дифференцированных клеток глии и линии нейронов. Кроме того, выделили линии клеток из опухолей периферической нервной системы (неопластические шванновские клетки). Поскольку клетки нейробластомы в культуре могут образовывать отростки, при культивировании этих клеток с дифферецирующимися миобластами происходит образование синапсов, что позволяет изучать передачу синаптических сигналов в весьма простой системе.

Главным направлением в использовании клеточных культур представляется тестирование и изучение механизма действия различных веществ, которые могут быть использованы в качестве лекарственных препаратов, детергентов, косметических средств, инсектицицидов, консервантов.

Результаты, полученные на клеточных культурах, нельзя экстраполировать на целый организм, но не вызывает сомнений, что если то или иное вещество оказывает повреждающее действие в нескольких линиях культивируемых клеток, то следует ожидать неблагоприятного эффекта и при введении этого вещества целому животному.

Помимо того, что использование культуры клеток избавляет от страданий большое количество животных, использование культур клеток человека позволяет оценивать повреждающее действие веществ  у вида, недоступного для экспериментов такого рода, то есть у человека.

Более того, результаты таких тестов оказываются более воспроизводимыми, когда они проводятся in vitro.

(По Р. Адамсу)