انتقل إلى الصفحة الرئيسية

خلايا CHO في الإنتاج الحيوي: التطبيقات والابتكارات

تُعد سلالة خلايا CHO، المستمدة من مبيض الهامستر الصيني، قوة دافعة في مجال البحوث الطبية والبيولوجية بفضل نطاقها الواسع من التطبيقات. توفر هذه السلالة من الخلايا الثديية إمكانيات لا حصر لها، بدءًا من إنتاج البروتينات المُعاد تجميعها وصولًا إلى التعبير الجيني وفحص السمية والتغذية والدراسات الجينية.

📋 خط خلايا CHO — حقائق سريعة
وسط النمو
انظر صفحة المنتج
وقت التضاعف
انظر صفحة المنتج
نوع النمو
ملتصق
مستوى السلامة البيولوجية
BSL-1
متوفر من
Cytion — طلب CHO

تتعمق مقالتنا في العالم المثير لخلايا CHO، وتستكشف كيف أحدثت هذه الخلايا ثورة في أبحاث الأدوية الحيوية ومهدت الطريق لعلاجات منقذة للحياة. استعد لكشف أسرار خلايا CHO القوية واكتشف كيف تقود هذه الخلايا إلى تقدمات رائدة في الطب وما بعده! ستتعلم كل ما تحتاج إلى معرفته قبل البدء، بما في ذلك:

📋 المحتويات
  1. ما هو خط خلايا CHO؟
  2. خلايا CHO: الخيار المفضل لصناعة الأدوية الحيوية لإنتاج البروتينات المؤتلفة
  3. آفاق مستقبلية في أبحاث خلايا CHO
  4. اكتشف فوائد خلايا CHO القوية
  5. السمات الرئيسية لخلايا CHO
  6. مقارنة بين خط الخلايا CHO و CHO-K1
  7. حقق إنجازات رائدة مع خلايا CHO الخاصة بنا
  8. عشر نصائح لزراعة خلايا CHO
  9. البروتوكولات ومقاطع الفيديو والمنشورات الحديثة حول خلايا CHO
  10. منشورات بحثية مثيرة للاهتمام باستخدام خلايا CHO
  11. الأسئلة المتكررة حول خلايا CHO
  12. المراجع
  13. الأسئلة المتكررة

ما هي سلالة خلايا CHO؟

منذ إنشائها في عام 1957 على يد ثيودور ت. باك، أصبحت خلايا مبيض الهامستر الصيني (CHO) عنصرًا أساسيًا في الأبحاث البيولوجية والطبية نظرًا لنموها السريع وإنتاجها العالي للبروتين. تُستخدم هذه الخلايا الظهارية، المستمدة من مبيض الهامستر الصيني، على نطاق واسع في التصنيع الحيوي وعلم الوراثة وفحص السمية والتغذية ودراسات التعبير الجيني.

يمكن لخلايا CHO إنتاج بروتينات ذات تعديلات ما بعد الترجمة (PTMs) مشابهة لتلك الموجودة في البشر. كما أنها تعاني من نقص في تخليق البرولين ولا تعبر عن مستقبل عامل نمو البشرة (EGFR)، مما يجعلها مثالية لدراسة مختلف طفرات EGFR.

في التصنيع الحيوي، تُستخدم خلايا CHO على نطاق واسع لإنتاج الأجسام المضادة أحادية النسيلة والبروتينات المؤتلفة واللقاحات. تمت الموافقة على إنتاج أكثر من 60 بروتينًا علاجيًا مصنوعًا من خلايا CHO، ولا يزال استخدامها في توسع مستمر. تتناول مقالتنا الخصائص الرائعة والتطبيقات المتنوعة لخلايا CHO، وتسلط الضوء على دورها الحاسم في دفع عجلة التقدم في الطب الحيوي وما بعده. استعد لاستكشاف العالم الرائع لخلايا CHO واكتشاف إمكاناتها التي لا مثيل لها في مجال البحوث الطبية الحيوية!

Chinese hamster

خلايا CHO: الخيار المفضل في صناعة المستحضرات الصيدلانية الحيوية لإنتاج البروتينات المُعاد تجميعها

في صناعة التكنولوجيا الحيوية، تُستخدم خلايا مبيض الهامستر الصيني (CHO) بشكل متكرر لإنتاج مستحضرات صيدلانية حيوية مثل الأجسام المضادة أحادية النسيلة والبروتينات المُعاد تجميعها واللقاحات.

على الرغم من أنك قد لا تدرك ذلك، إلا أن خلايا مبيض الهامستر الصيني (CHO) قد تكون السبب إذا كنت قد خضعت لعلاج بالأجسام المضادة أحادية النسيلة. غالبًا ما تستخدم صناعة الأدوية الحيوية هذه الخلايا القابلة للتكيف لإنتاج البروتينات المؤتلفة التي تُستخدم في الأبحاث الطبية الحيوية والتشخيص ومجموعة متنوعة من العلاجات. تُستخدم العلاجات القائمة على البروتينات والتي تُسمى الأجسام المضادة أحادية النسيلة (mAbs) لعلاج مجموعة متنوعة من الأمراض، مثل السرطان وأمراض المناعة الذاتية والأمراض المعدية. نظرًا لأن خلايا CHO تقوم بتعديلات ما بعد الترجمة تشبه تلك الموجودة في الخلايا البشرية، فإنها تُستخدم غالبًا في صناعة الأجسام المضادة أحادية النسيلة. هذه التعديلات ضرورية لكي تعمل هذه العلاجات بشكل صحيح.

تُعرف البروتينات التي يتم إنتاجها من خلال الهندسة الوراثية بالبروتينات المؤتلفة. وبالإضافة إلى كونها كواشف بحثية، يمكن استخدامها أيضًا كعلاجات وأدوات تشخيصية. نظرًا لأنها يمكن أن تخضع لتعديلات ما بعد الترجمة ولديها عمليات جليكوزيلاتيون معقدة تشبه تلك الموجودة في الخلايا البشرية، فإن خلايا CHO مناسبة بشكل خاص لصنع البروتينات المؤتلفة بسبب نموها السريع، والتعبير العالي عن البروتين، والقدرة على التعبير عن كميات كبيرة من البروتين. مع عوائد تتراوح من 3 إلى 10 جرامات لكل لتر من المزرعة، يُعد خط خلايا CHO نقطة تحول في مجال المستحضرات الصيدلانية الحيوية بفضل قدرته التي لا مثيل لها على الإنتاج الضخم للبروتينات العلاجية. تعد خلايا CHO الآن مكونًا حيويًا في الطب الحيوي المعاصر بفضل التحسين الجيني، الذي يزيد من قدرتها على إنتاج كميات كبيرة من البروتينات المؤتلفة.

اللقاحات هي مستحضرات صيدلانية حيوية تُستخدم للوقاية من العدوى التي تسببها الفيروسات والبكتيريا وعلاجها. وتُعد اللقاحات المضادة لفيروس كوفيد-19 من بين تلك المصنوعة باستخدام خلايا CHO. ابتكر العلماء عددًا من التقنيات، بما في ذلك الهندسة الوراثية وتحسين الوسائط وتطوير العمليات، لتعزيز أداء خلايا CHO في إنتاج المستحضرات الصيدلانية الحيوية. وقد أسفرت هذه التقنيات عن إنشاء أنظمة استزراع عالية الغلة ومنخفضة التكلفة لإنتاج المستحضرات الصيدلانية الحيوية باستخدام خلايا CHO. تشمل المجموعة الواسعة من تطبيقات خلايا CHO ما يلي:

منشأة لإنتاج المستحضرات الصيدلانية.

خلايا CHO في إنتاج المستحضرات الصيدلانية الحيوية

تُستخدم خلايا CHO لإنتاج العديد من العلاجات الحيوية، بما في ذلك البروتينات المُعاد تجميعها والأجسام المضادة أحادية النسيلة المستخدمة في علاج أمراض مثل السرطان واضطرابات المناعة الذاتية والأمراض المعدية. يعود اعتماد خلايا CHO في المستحضرات الصيدلانية الحيوية إلى حد كبير إلى قدرتها على إجراء تعديلات ما بعد الترجمة مشابهة للخلايا البشرية، مما يجعلها مضيفات مثالية من الثدييات لإنتاج بروتينات علاجية متوافقة مع البشر. يعد الفهم الشامل لخصائص بروتينات الخلايا المضيفة CHO وتطبيق تقنيات ELISA لبروتينات الخلايا المضيفة جزءًا لا يتجزأ من ضمان نقاء وسلامة المستحضرات الصيدلانية الحيوية المنتجة في أنظمة خلايا CHO. ونتيجة لذلك، عززت خلايا CHO مكانتها كمنصة متعددة الوظائف في صناعة التكنولوجيا الحيوية.

التطورات في إنتاج الأجسام المضادة القائمة على خلايا CHO

تُستخدم خلايا CHO على نطاق واسع في إنتاج الأجسام المضادة أحادية النسيلة، التي أحدثت ثورة في مجال الطب الحيوي من خلال توفير علاجات موجهة لمختلف الأمراض. أصبحت خلايا CHO حجر الزاوية في التعبير عن الأجسام المضادة المؤتلفة وإنتاج العلاجات البروتينية نظرًا لقدرتها على طي البروتينات البشرية وتجميعها وتعديلها بشكل صحيح. تطور إنتاج الأجسام المضادة باستخدام خلايا CHO مع التحسينات في تقنيات زراعة الخلايا وهندسة خلايا CHO، مما أدى إلى إنتاج خلايا CHO عالية الجودة التي تعتبر محورية لتطوير المستحضرات الصيدلانية الحيوية. تم تطبيق مناهج شاملة في مجال التكنولوجيا الحيوية، بما في ذلك تكنولوجيا الحمض النووي وطرق زراعة الخلايا المتطورة، لتحسين أنظمة خلايا CHO من أجل زيادة كفاءة إنتاج الأجسام المضادة.

علم الأحياء الجزيئي وهندسة خلايا CHO

أدى دمج تقنيات البيولوجيا الجزيئية مع زراعة خلايا CHO إلى إنشاء سلالات خلايا CHO معدلة وراثياً والتلاعب بمتحولات خلايا الهامستر الصيني لتحقيق السمات المطلوبة. وقد سهلت هذه التطورات في هندسة الخلايا وتكنولوجيا الحمض النووي تطوير خلايا CHO قادرة على إنتاج بروتينات مؤتلفة محددة ذات فعالية عالية. وقد ساهم استكشاف نُهج زراعة الخلايا حقيقية النواة، بما في ذلك خلايا CHO و HeLa، في فهم أفضل للآليات الخلوية وتحسين مزارع الخلايا الثديية لإنتاج البروتينات العلاجية.

ولكن هذا ليس كل شيء! للخلايا CHO تطبيقات أخرى مثيرة للاهتمام في مجال البحوث الطبية الحيوية، بما في ذلك:

  • فحص السمية: تُستخدم خلايا CHO لتقييم سمية الأدوية، بما في ذلك العوامل العلاجية المضادة للسرطان والفيروسات. على سبيل المثال، استكشفت دراسة النشاط المحدد المضاد لسرطان الثدي للأحماض الدهنية المشتقة من الطحالب الدقيقة في القطب الجنوبي باستخدام CHO كخط خلوي مرجعي.
  • التعبير الجيني: تُستخدم خلايا CHO للتعبير عن الجينات بشكل مستقر ومؤقت لدراسات وظائف الجينات أو إنتاج البروتينات المستهدفة. تُستخدم أدوات تعديل الجينات لتطوير نماذج إدخال الجينات وإخراجها في سلالات خلايا CHO.

آفاق مستقبلية في أبحاث خلايا CHO

تركز الأبحاث والتطوير المستمر في أنظمة خلايا CHO على تعزيز كفاءة وتنوع هذه الخلايا في إنتاج المستحضرات الصيدلانية الحيوية. ونظرًا لأن خلايا CHO لا تزال في طليعة العلاجات بالبروتينات المؤتلفة، فإن دورها في مستقبل الطب والتكنولوجيا الحيوية كبير، ويبشر بتقدم جديد في تطوير الأجسام المضادة وإنتاج العلاجات المنقذة للحياة.

اكتشف مزايا خلايا CHO القوية

فيما يلي بعض المزايا الرئيسية لسلسلة خلايا CHO التي تجعلها أداة بحثية جذابة.

  1. سهولة الاستزراع: إجراءات وظروف استزراع خط خلايا CHO ليست معقدة. هذه الخلايا قوية وقادرة على تحمل التغيرات في درجات الحرارة ودرجات الحموضة. وبالتالي، فهي مثالية للاستزراع على نطاق واسع.
  2. التعديلات ما بعد الترجمة: تشبه هذه الخلايا الخلايا البشرية وقادرة على إنتاج تعديلات ما بعد الترجمة مماثلة. وبالتالي، يمكن استخدام خلايا CHO لإنتاج منتجات بيولوجية متوافقة حيوياً ذات نشاط صيدلاني ممتاز.
  3. إنتاجية عالية: تُستخدم خلايا CHO على نطاق واسع لإنتاج كميات كبيرة من البروتينات المؤتلفة. وقد أدى التحسين الجيني لسلسلة خلايا CHO إلى إنتاج ما يقرب من 3-10 جرامات من البروتين لكل لتر من المزرعة.
  4. التعبير الجيني: خلايا CHO سهلة التحويل؛ لذلك، تُستخدم بشكل متكرر لدراسات التعبير المؤقت والمستقر. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم العديد من الأدوات الجينية لتطوير نماذج إدخال الجينات وإزالتها باستخدام خط خلايا CHO.
  5. الموافقات الحكومية: استُخدمت خلايا CHO في ما يقرب من 50 علاجًا بيولوجيًا معتمدًا في الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي.
  6. انخفاض قابلية الإصابة بالفيروسات: نظرًا لأصلها من الهامستر، ينخفض خطر انتشار الفيروسات البشرية، مما يقلل من خسائر الإنتاج ويزيد من السلامة الحيوية.

السمات الرئيسية لخلايا CHO

  • المورفولوجيا: تظهر خلايا CHO مظهرًا شبيهًا بالخلايا الظهارية مع شكل ممدود وشبيه بالخلايا الليفية. وهي خلايا ملتصقة وتنمو عادةً في طبقات أحادية.

  • حجم الخلية: يتراوح متوسط قطر خلايا CHO بين 12 و14 ميكرومتر.

  • الجينوم والبلويدية: خلايا CHO هي خلايا غير متساوية الصبغيات، وتمتلك 21 كروموسومًا، وهو ما يختلف عن عدد الكروموسومات المتساوية الصبغيات الموجودة في الهامستر الصيني. يتميز النمط النووي لخلايا CHO بإعادة ترتيب هيكلي متعدد، بما في ذلك الفقدان الجزئي للكروموسوم 2 ومواد الكروموسوم X. 

CHO cells mid confluent and at a high confluency

صور مجهرية لخلايا CHO: عند كثافة عالية (يسار) وعند كثافة تبلغ حوالي 50٪ (يمين).

مقارنة بين خط الخلايا CHO وخط الخلايا CHO-K1

منذ الإبلاغ عن خط الخلايا CHO الأصلي في عام 1956، تم إنشاء العديد من المتغيرات لهذا الخط لأغراض متنوعة. تم إنتاج CHO-K1 من نسخة واحدة من خلايا CHO في عام 1957، ثم تم إنتاج CHO-DXB11 (المعروف أيضًا باسم CHO-DUKX) لاحقًا من خلال إحداث طفرات باستخدام ميثان سلفونات الإيثيل. ومع ذلك، كانت فائدتها محدودة بسبب قدرتها على العودة إلى نشاط DHFR عند إحداث طفرة فيها. في وقت لاحق، تم إحداث طفرة في خلايا CHO باستخدام أشعة جاما لإنتاج CHO-DG44، حيث تم القضاء تمامًا على كل من أليلات DHFR. تتطلب هذه السلالات التي تعاني من نقص DHFR الجلايسين والهيبوكسانثين والثيميدين للنمو، وتستخدم على نطاق واسع في إنتاج البروتين الصناعي. ومنذ ذلك الحين، أصبحت أنظمة الانتقاء الأخرى شائعة، وتبين أن الخلايا المضيفة مثل CHO-K1 وCHO-S وCHO-Pro minus تنتج مستويات عالية من البروتينات. ونظرًا لعدم الاستقرار الجيني، غالبًا ما تُزرع هذه السلالات الخلوية في أوساط خالية من المكونات الحيوانية أو محددة كيميائيًا في مفاعلات حيوية للزراعة المعلقة. كما نوقشت تعقيدات علم الوراثة لخلايا CHO واشتقاقها النسيلي.

أطلق العنان للإنجازات مع خلايا CHO الخاصة بنا

عشر نصائح لزراعة خلايا CHO

  1. سلسلة خلايا CHO هي سلسلة خلايا لا تتطلب صيانة كثيرة وسهلة الاستزراع.
  2. تتميز خلايا CHO بفترة مضاعفة سريعة للعدد تتراوح بين 14 و17 ساعة.
  3. خلايا CHO ملتصقة وتنمو كطبقات أحادية أو يمكن تكييفها لتنمو في حالة تعليق.
  4. قم بإعادة زراعة خلايا CHO عند نسبة تغطية تبلغ 80-90% باستخدام Accutase.
  5. زرع خلايا CHO بكثافة خلوية تبلغ 1 × 104 خلية/سم² للحصول على طبقة أحادية متقاربة في غضون 4 أيام تقريبًا.
  6. للحصول على استزراع مثالي، استخدم خليطًا بنسبة 50:50 من DMEM و Ham's F12 مع إضافة 5٪ من مصل الدم البشري (FBS) و L-glutamine.
  7. جدد وسط النمو 2-3 مرات في الأسبوع.
  8. قم بزراعة خلايا CHO في حاضنة مرطبة مضاف إليها 5٪ من غاز ثاني أكسيد الكربون عند درجة حرارة 37 درجة مئوية.
  9. قم بتخزين خلايا CHO في بخار النيتروجين السائل أو في المرحلة السائلة (-196 درجة مئوية).
  10. اتبع إرشادات مستوى السلامة الحيوية 1 للتعامل مع خط خلايا CHO وزراعته.

البروتوكولات ومقاطع الفيديو والمنشورات الحديثة حول خلايا CHO

فيما يلي بعض الموارد الممتازة التي يمكنك استكشافها للتعرف على زراعة خط خلايا CHO وصيانته.

  1. بروتوكول شامل لزراعة الخلايا CHO: يمكن أن يساعدك هذا الرابط في معرفة كل شيء عن إعادة زراعة خلايا CHO ونقل الجينات إليها.
  2. خلايا CHO: يوفر هذا الموقع معلومات أساسية عن زراعة الخلايا فيما يتعلق بسلسلة خلايا CHO، بما في ذلك تقسيم الخلايا وتخزينها وتجميدها وإذابتها، وما إلى ذلك.
  3. تذويب خلايا CHO: يعرض هذا الفيديو بروتوكولًا نموذجيًا لتذويب خلايا CHO المجمدة.

بروتوكولات نقل الجينات لسلالة خلايا CHO

تتميز خلايا CHO بقدرتها العالية على التحويل الجيني المؤقت والمستقر. فيما يلي بعض الموارد التي توفر معلومات مفيدة حول بروتوكولات التحويل الجيني لسلسلة خلايا CHO.

  • إدخال الجينات في خلايا CHO: توفر هذه المقالة المنشورة بروتوكولًا لإدخال الجينات المؤقت في سلالة خلايا CHO باستخدام البولي إيثيلينيمين الخطي (PEI).
  • طرق نقل الجينات لخلايا CHO: تشرح هذه المقالة استراتيجيات مختلفة لنقل الجينات بكفاءة لخطوط خلايا CHO باستخدام كواشف نقل جينات مختلفة.
  • النقل المؤقت لخلايا CHO: يستخدم هذا الفيديو الرسوم التوضيحية لشرح المفاهيم الأساسية المتعلقة بدراسات التعبير المؤقت في خلايا CHO.

منشورات بحثية مثيرة للاهتمام تستخدم خلايا CHO

فيما يلي ملخصات لدراسات مختلفة استخدمت خلايا CHO:

  1. الدراسة: "إنتاج سريع وعالي الغلة للمجال الخارجي الكامل لفيروس SARS-CoV-2 عن طريق التعبير الجيني المؤقت في خلايا CHO" (2021)

    • الغرض: التعبير عن المجال الخارجي لفيروس SARS-CoV-2 في خلايا CHO باستخدام ثلاث طرق للتحويل المؤقت من أجل إنتاجية عالية.
    • المنهجية: تم نقل البلازميدات التي تشفر المجال الخارجي الكامل لفيروس SARS-CoV-2 إلى خلايا CHO باستخدام ثلاث طرق نقل مؤقتة. تم تقييم التعبير البروتيني بواسطة ELISA و Western blot.
    • النتائج الرئيسية: أظهرت طرق النقل المؤقت الثلاث مستويات عالية من التعبير البروتيني، مع الحصول على أعلى عائد باستخدام طريقة البولي إيثيلينيمين.
  2. الدراسة: "هندسة خط خلايا CHO مستقر لتعبير مستضد لقاح فيروس كورونا MERS" (2018)

    • الغرض: إنتاج مستضد فيروس كورونا MERS في خلايا CHO لاستخدامه كمرشح لقاح في المستقبل.
    • المنهجية: تم نقل البلازميد الذي يشفر مستضد فيروس كورونا MERS إلى خلايا CHO وتم اختيارها للتعبير المستقر باستخدام الجينيتين. تم تقييم التعبير البروتيني بواسطة ELISA و Western blot.
    • النتائج الرئيسية: أظهر خط الخلايا CHO المستقر مستويات عالية من التعبير البروتيني والاستقرار على مدى عدة ممرات.
  3. الدراسة: "النشاط السام للخلايا للأحماض الدهنية المستخلصة من الطحالب الكبيرة في القطب الجنوبي على نمو خلايا سرطان الثدي البشري" (2018)

    • الغرض: استخدام خلايا CHO كعنصر تحكم لتقييم سمية العوامل المضادة للسرطان على الخلايا الطبيعية.
    • المنهجية: تمت زراعة خلايا CHO ومعالجتها بالأحماض الدهنية المستخلصة من الطحالب الكبيرة في القطب الجنوبي، وتم تقييم قابلية الخلايا للحياة باستخدام اختبار MTT.
    • النتائج الرئيسية: لم تظهر الأحماض الدهنية المستخلصة من الطحالب الكبيرة في القطب الجنوبي أي تأثيرات سامة للخلايا على خلايا CHO، مما يشير إلى إمكانية استخدامها كعامل مضاد للسرطان مع انتقائية للخلايا السرطانية.
  4. الدراسة: "يؤدي تعطيل جين كاسباز-7 إلى تحسين التعبير عن البروتين المؤتلف في خط خلايا CHO من خلال توقف دورة الخلية في مرحلة G2/M" (2022)

    • الغرض: التلاعب جينياً بخلايا CHO لتحسين التعبير عن البروتينات المؤتلفة.
    • المنهجية: تم تعطيل جين كاسباز-7 في خلايا CHO باستخدام تقنية CRISPR/Cas9، وتم تقييم تعبير البروتين بواسطة تقنية Western blot والمجهر الفلوري.
    • النتائج الرئيسية: أدى تعطيل جين caspase-7 في خلايا CHO إلى تحسين تعبير البروتين، ويرجع ذلك على الأرجح إلى توقف دورة الخلية في مرحلة G2/M الناجم عن فقدان caspase-7.
  5. الدراسة: "تطوير خط خلايا CHO لإنتاج مستقر للأجسام المضادة المؤتلفة ضد MMP9 البشري" (2015)

    • الغرض: إنتاج أجسام مضادة أحادية النسيلة ضد بروتين MMP9 البشري في خلايا CHO.
    • المنهجية: تم نقل البلازميدات التي تشفر الأجسام المضادة ضد MMP9 البشري إلى خلايا CHO وتم اختيارها للتعبير المستقر باستخدام الجينيتين. تم تقييم التعبير البروتيني بواسطة ELISA و Western blot.
    • النتائج الرئيسية: أظهر خط الخلايا CHO المستقر مستويات عالية من تعبير الأجسام المضادة واستقرارها على مدى عدة ممرات، مما يشير إلى إمكانية استخدامه في التطبيقات العلاجية التي تستهدف MMP9 البشري.

الأسئلة المتداولة عن خلايا CHO Cells

خلايا مبيض الهامستر الصيني (CHO) هي نوع من خطوط الخلايا المشتقة من مبيض الهامستر الصيني. وهي تستخدم على نطاق واسع في الأبحاث البيولوجية والطبية لأغراض مختلفة، بما في ذلك إنتاج البروتينات المؤتلفة، ودراسة وظيفة الجينات، وتطوير الأدوية العلاجية.
تُفضّل خلايا CHO لإنتاج البروتين بسبب قدرتها على إجراء تعديلات ما بعد الترجمة مشابهة لتلك الموجودة في الخلايا البشرية. وهذا يجعل من المرجح أن تكون البروتينات التي تنتجها خلايا CHO مشابهة للبروتينات البشرية من حيث التركيب والوظيفة، وهو أمر مهم للتطبيقات العلاجية.
إن خلايا CHO قابلة للتطهير الوراثي، وهي عملية إدخال حمض نووي غريب في الخلايا، لأنها تمتص الجينات الغريبة وتعبر عنها بسهولة. وهذا يجعلها مثالية لدراسات التعبير الجيني وإنتاج البروتينات المؤتلفة.
تُستخدم خلايا CHO بشكل شائع لإنتاج الأجسام المضادة لأنه يمكن هندستها لإنتاج مستويات عالية من الأجسام المضادة ويمكنها إجراء تعديلات ما بعد الترجمة البشرية مثل الإنسان، مما يضمن أن تكون الأجسام المضادة فعالة وأقل عرضة للتعرف عليها كخلايا غريبة من قبل جهاز المناعة البشري.
تعتبر خلايا CHO مهمة في التكنولوجيا الحيوية والأبحاث الصيدلانية بسبب تنوعها في التعبير عن مجموعة واسعة من البروتينات وتوافقها مع معالجة البروتين البشري وقابليتها للتوسع في عمليات الإنتاج، مما يجعلها حجر الزاوية في تطوير المستحضرات الصيدلانية الحيوية.
لقد أصبحت خلايا CHO شائعة بسبب استقرارها الوراثي وسهولة زراعتها وإنتاجيتها العالية وقدرتها على تكرار تعديلات البروتين البشري بدقة، مما يجعلها خيارًا موثوقًا وفعالًا لإنتاج البروتين على نطاق صناعي.
تنتج خلايا CHO اللاكتات كمنتج ثانوي لتحلل السكر اللاهوائي، وهو مسار استقلابي يوفر الطاقة في ظروف انخفاض الأكسجين أو عندما يتجاوز الطلب على الطاقة قدرة الفسفرة التأكسدية. يتأثر إنتاج اللاكتات أيضًا بالهندسة الأيضية للخلايا لتحسين معدلات النمو والإنتاج.
تشمل مزايا خلايا CHO قدرتها على إجراء تعديلات معقدة بعد الترجمة وقابلية التوسع العالية والمتانة في ظروف الزراعة المختلفة. قد تشمل عيوبها خطر التلوث الفيروسي، والمعالجة المعقدة والمكلفة المطلوبة في المراحل النهائية، والاختلافات المحتملة عن أنماط الغليكوزيل البشرية.
تحتاج خلايا CHO إلى الغلوتامين كمغذٍ أساسي لإنتاج الطاقة والتخليق الحيوي للبروتينات والنيوكليوتيدات، وكمصدر للكربون في دورة حمض التخثر ثلاثي الفينيل كربون (TCA) لدعم نمو الخلايا والحفاظ عليها.
خلايا CHO هي خلايا حقيقية النواة قادرة على إجراء تعديلات ما بعد الترجمة وتستخدم لإنتاج البروتين المعقد. أما خلايا الإشريكية القولونية القولونية فهي بدائية النواة وتستخدم لإنتاج بروتين أبسط وعالي الإنتاجية ولكنها تفتقر إلى الآلية اللازمة لإجراء تعديلات متقدمة بعد الترجمة.
وخلايا HEK 293 هي خلايا كلية جنينية بشرية معروفة بكفاءة نقل البروتين العالية ومعالجة البروتين الشبيهة بالبشر، بينما خلايا CHO مشتقة من خلايا مبيض الهامستر ومفضلة لنموها القوي وقابليتها للتوسع في إنتاج البروتين.
غالبًا ما تتطلب خلايا CHO مصلًا في وسط نموها لتحقيق النمو والإنتاجية المثلى، مما يوفر الهرمونات وعوامل النمو والمغذيات الضرورية، على الرغم من تطوير وسائط خالية من المصل لتطبيقات محددة.
يمكن هندسة خلايا CHO لتكون مؤتلفة، مما يعني أنه تم تعديلها وراثيًا للتعبير عن جينات أجنبية، مما يجعلها أداة رئيسية في إنتاج البروتينات المؤتلفة للاستخدام العلاجي.
نعم، يمكن هندسة خلايا CHO لإفراز مستويات عالية من الأجسام المضادة، مما يجعلها خيارًا أساسيًا لإنتاج الأجسام المضادة العلاجية وحيدة النسيلة.
تقوم الخلايا بتحويل البيروفات إلى لاكتات في الظروف اللاهوائية أو عندما يتجاوز الطلب على الطاقة قدرة الفسفرة التأكسدية للميتوكوندريا مما يسمح باستمرار تحلل الجليكولوز في إنتاج الأدينوسين الثلاثي الفوسفات والنيتروجين ثلاثي الفوسفات.

المراجع

  1. Reinhart, D., et al., المعالجة الحيوية لـ CHO‐K1 و CHO‐DG44 و CHO‐S المُعاد تجميعها: تُفضل مضيفات التعبير CHO إما إنتاج الأجسام المضادة أحادية النسيلة أو تخليق الكتلة الحيوية. مجلة التكنولوجيا الحيوية، 2019. 14(3): ص. 1700686.
  2. Pan, X., et al., التوصيف الأيضي لمرحلة زيادة حجم خلايا CHO في مزارع الدفعات المغذية. علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والتكنولوجيا الحيوية، 2017. 101: ص. 8101–8313.
  3. Turilova, V.I., T.S. Goryachaya, و T.K. Yakovleva، خط خلايا مبيض الهامستر الصيني DXB-11: عدم الاستقرار الكروموسومي وتباين النمط النووي. علم الوراثة الخلوية الجزيئية، 2021، 14(1): ص. 1–12.
  4. Hunter, M., et al., تحسين التعبير البروتيني في خلايا الثدييات. البروتوكولات الحالية في علم البروتينات، 2019. 95(1): ص. e77.
  5. نيون، إم. بي.، وآخرون، هندسة خط خلايا CHO مستقر لتعبير مستضد لقاح فيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية. اللقاح، 2018. 36(14): ص. 1853–1862.
  6. Pacheco, B.S., et al., النشاط السام للخلايا للأحماض الدهنية من الطحالب الكبيرة في القطب الجنوبي على نمو خلايا سرطان الثدي البشري. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2018. 6: p. 185.
  7. Ryu, J., et al., تطوير خط خلايا CHO لإنتاج مستقر للأجسام المضادة المؤتلفة ضد MMP9 البشري. BMC biotechnology, 2022. 22(1): p. 8.

 

لقد اكتشفنا أنك في بلد مختلف أو أنك تستخدم لغة متصفح مختلفة عن اللغة المحددة حاليًا. هل ترغب في قبول الإعدادات المقترحة؟

إغلاق