خلايا HEK293T: إطلاق العنان لإمكانياتها في دراسات التطهير
خلايا HEK293T هي خلايا الكلى الجنينية البشرية المطبقة على نطاق واسع في التكنولوجيا الحيوية الصناعية وعلم السموم وأبحاث السرطان. تُستخدم هذه الخلايا الخالدة أيضًا لإنتاج مجموعة متنوعة من البروتينات العلاجية والفيروسات.
الخصائص العامة لخلايا HEK293T وأصلها
سيغطي هذا القسم من المقالة الأصل والمعلومات العامة حول خط الخلايا HEK293T.
- نشأ خط الخلايا HEK293T من خلايا الكلى الجنينية البشرية الأولية التي تمت زراعتها في المختبر. طوّر الباحثون هذه الخلايا في أوائل السبعينيات من القرن الماضي عن طريق نقل خلايا الكلى الجنينية بشظايا الحمض النووي من النوع 5 من الفيروس الغدي المنفصل. أنشأ الباحثون خط خلايا HEK293T عن طريق إدخال مستضد فيروس سيميان 40 (SV40) الكبير T-antigen إلى جينوم خلايا HEK293. وقد مكّن هذا التعديل الباحثين من نقل خلايا 293 بسهولة وجعلها مناسبة لإنتاج البروتين ودراسات التعبير الجيني [1].
- تمتلك خلايا HEK293T مورفولوجيا تشبه الخلايا الظهارية. وهي تمثل شكلاً ممدوداً ومسطحاً مع حدود خلوية محددة.
- يتراوح حجم خلايا HEK293T بين 11 و15 ميكرومتر في القطر.
- وتمتلك خلايا HEK293T ذات المستضد الكبير SV40 ذات النمط النووي المعقد. هذه الخلايا ناقصة الصبغيات الصبغية، حيث تحتوي على عدد كروموسومات أقل بثلاث مرات من الأمشاج الأحادية الصبغيات، كما أنها تمتلك عدد كروموسومات نموذجي يبلغ 64.
ما الفرق بين خلايا HEK293T وخلايا HEK293؟
يعود أصل كل من خطي خلايا HEK293 وHEK293T إلى أصل بشري. HEK293T هو مشتق شائع من خط خلايا HEK293. قام العلماء بتطوير هذه الخلايا من خلايا الكلى الجنينية البشرية الأصلية 293 عن طريق نقلها بمستضد SV40 الكبير T، بينما قاموا بتأسيس خلايا HEK293 غير الخالدة عن طريق تحويل خلايا الكلى الجنينية البشرية وزراعتها بأجزاء الحمض النووي الغدي البشري 5 المنفصمة.
التقنيات الخلوية والتطبيقات الطبية الحيوية لخلايا HEK293T
زراعة الخلايا والتخزين المصرفي في أبحاث HEK293T
تُستخدم خلايا HEK293T، المشتقة من خلايا الكلى الجنينية البشرية 293، على نطاق واسع في زراعة الخلايا بسبب نموها القوي وسهولة نقلها. وللعمل مع هذه الخلايا، يجب على الباحثين إعطاء الأولوية لتخزين الخلايا، والذي يتضمن تخزين الخلايا للاستخدام البحثي والعلاجي الممتد. ويحتاجون إلى استخدام نهج متدرج لتخزين الخلايا للحفاظ على خصائص الخلايا وضمان استمرارية الخلايا على المدى الطويل. يتطلب إنشاء بنوك الخلايا الالتزام بلوائح ممارسات التصنيع الجيدة لضمان صلاحية وسلامة الخلايا للتطبيقات العلاجية.
تُعد ممارسات التصنيع الجيدة أمرًا بالغ الأهمية في إنتاج بنوك الخلايا HEK293T، والتي تعتبر أساسية لكل من التطبيقات البحثية والعلاجية. ويعمل بنك الخلايا الرئيسي كنقطة مرجعية لجميع المنتجات الخلوية اللاحقة. ويتبع تصنيع هذه الخلايا للتطبيقات العلاجية، مثل إنتاج الفيروسات اللمفاوية للعلاجات الجينية، معايير تنظيمية صارمة لضمان سلامة وفعالية المنتجات النهائية.
البروتوكولات والفحوصات باستخدام HEK293T
في التكنولوجيا الخلوية، يتم تصميم بروتوكولات وفحوصات محددة لتقييم خصائص خلايا HEK293T. ويشمل ذلك تقييم فعالية نواقل العلاج الجيني وتفاعل الخلية مع المصفوفة خارج الخلية في طبق أو مزرعة معلقة. وللحفاظ على سلامة خلايا HEK293T، يختار الباحثون كواشف نقل الخلايا بدقة ويخضعون المواد الخام لاختبارات صارمة لمراقبة الجودة.
الاستخدامات البحثية لخط الخلايا HEK293T
- تطوير اللقاحات: استُخدِم خط الخلاياHEK293T لدراسة الفيروسات وإنتاج لقاحات قائمة على النواقل الفيروسية لمكافحة مجموعة متنوعة من العدوى الفيروسية. استخدمت إحدى الدراسات خط خلايا الكلى الجنينية هذا لدراسة الأساس الهيكلي والوظيفي لدخول فيروس كوفيد-19 إلى الخلايا من خلال الإنزيم البشري المحول للأنجيوتنسين 2 (ACE2) [3]. وبالإضافة إلى ذلك، استخدمت دراسة حديثة خلايا HEK93T لتوليد جسيمات فيروس كورونا المستجد (SARS-CoV-2) ذات النمط الشائك الزائف [4].
- أبحاث علم السموم: يستخدم هذا الخط من خلايا الكلى الجنينية البشرية على نطاق واسع لاختبار سمية الأدوية وفعاليتها. استخدمت الأبحاث التي أُجريت في عام 2022 خط HEK293T كخط خلوي بشري طبيعي للتحقق من صحة القدرة السامة للخلايا لمستخلصات الكالاديوم لينديني ضد خط خلايا سرطان الكبد HepG2 [5].
- دراسات التعبير الجيني: يُعد خط خلايا HEK293T من مستضد SV40 الكبير من نوع T HEK293T قابلاً بدرجة كبيرة لنقل العدوى، وبالتالي فهو مناسب لدراسات التعبير الجيني. استخدمت إحدى الدراسات خلايا HEK293T HEK293T لدراسة دور الحمض النووي الريبي الطويل غير المشفر SNHG16 في تنظيم وظائف الأرومة الغاذية. وكشفت الدراسة أن LncRNA SNHG16 يتفاعل مع محور miR-218-5p/LASP1 للتوسط في هذه التأثيرات [6].
ابتكارات العلاج بالخلايا باستخدام خلايا HEK293T
التطورات في العلاج بالخلايا باستخدام خلايا HEK293T
تُسهم خلايا HEK293T بشكل كبير في مجال العلاج الخلوي، خاصةً في توليد النواقل الفيروسية للعلاج الجيني. وتعد هذه الخلايا ضرورية في عمليات التصنيع التي تلتزم بلوائح ممارسات التصنيع الجيدة، حيث تضمن إنتاج منتجات العلاج الجيني عالية الجودة. كما يركز تدريب موظفي التصنيع أيضًا على التعامل مع الخصائص الفريدة لخلايا HEK293T والحفاظ على مستوى عالٍ للمنتجات الطبية المشتقة من هذه الخلايا.
خلايا HEK293T في التجارب السريرية والعلاج الجيني
يلعب خط الخلايا HEK293T دوراً محورياً في تطوير منتجات العلاج الجيني وهو جزء لا يتجزأ من التجارب السريرية التي تهدف إلى تقديم علاجات خلوية جديدة إلى السوق. وينطوي ذلك على الاستفادة من قابلية النقل العالية لخط الخلايا لتوصيل الجينات، باستخدام ناقلات مثل ناقلات التغليف اللينتيفيروسية، حيث كانت طفرة Integrase D64V تقدمًا ملحوظًا لزيادة السلامة.
تقنيات مبتكرة في زراعة الخلايا HEK293T
يدعم تعدد استخدامات خلايا HEK293T التقنيات المبتكرة في كل من مزارع الخلايا ثنائية الأبعاد والأكثر تعقيدًا. وتُعد هذه القدرة على التكيف أساسية في استكشاف المنتجات الخلوية لأنواع مختلفة من الأبحاث الطبية الحيوية، بما في ذلك أبحاث السرطان، حيث تُستخدم هذه الخلايا لدراسة عمليات تولد الأورام واختبار الأدوية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن خط HEK293T له دور أساسي في إنتاج الجسيمات الفيروسية اللمفاوية التي تعتبر ضرورية لعمليات تصنيع النواقل البحثية والعلاجية على حد سواء.
قم بشراء خلايا HEK293 لأبحاثك
ارتقِ بأبحاثك باستخدام خلايا HEK293 المشهورة بقدرتها على التكيف في دراسات التعبير الجيني وإنتاج اللقاحات. تشمل عروضنا مشتقات متعددة الاستخدامات مثل HEK293T، وخط HEK293 المتكيف مع التعليق HEK293، وHEK293T/17، وAVAV-293، و2V6.11. استكشف مجموعتنا الواسعة لدعم وتطوير عملك التجريبي.
معلومات عن زراعة خط الخلايا HEK293T
تتم زراعة خلايا HEK293T على نطاق واسع في المختبرات البحثية. قبل تطوير مزرعة خلايا HEK293T، يجب أن تعرف: ما هو زمن مضاعفة خلايا HEK293T؟ ما هي وسائط HEK293T؟ ما هي كثافة بذر خلايا HEK293T؟
النقاط الرئيسية لزراعة خلايا HEK293T
|
زمن المضاعفة: |
وقت المضاعفة المُبلغ عنه لخلايا HEK293T هو 30 ساعة. |
|
ملتصقة أو معلقة: |
HEK293T هو خط خلايا ملتصقة. |
|
كثافة البذر: |
تُزرع خلايا HEK293T بكثافة 1 ×104 خلية/سم2. عند كثافة البذر هذه، يمكن للخلايا تكوين طبقة أحادية متجانسة خلال 4 أيام تقريبًا. بالنسبة للبذر، يتم فصل الخلايا الملتصقة باستخدام محلول التفكك الأكوتاز. تُطرد الخلايا المنفصلة طردًا مركزيًا ثم يُعاد تعليقها بعناية باستخدام وسط نمو. بعد ذلك، يتم توزيع الخلايا في قوارير جديدة للزراعة. |
|
وسط النمو: |
تُزرع خلايا HEK293T في وسط EMEM (وسط إيجل الأساسي الأدنى) الذي يحتوي على 1.0 جم/لتر جلوكوز ل، و2.2 جم/لتر NaHCO3، و2.0 ملي مولار جلوتامين ل، و10% مصل بقري جنيني. يجب استبدال الوسط مرتين في الأسبوع. |
|
ظروف النمو: |
يتم الاحتفاظ بمزارع خلايا HEK293T في حاضنة مرطبة بدرجة حرارة 37 درجة مئوية مع إمداد بنسبة 5% من ثاني أكسيد الكربون. |
|
التخزين: |
تُخزّن خلايا الكلى الجنينية البشرية HEK293T في المرحلة البخارية من النيتروجين السائل أو في درجة حرارة أقل من -150 درجة مئوية لفترة أطول. |
|
عملية التجميد والوسط: |
يمكن تجميد خلايا HEK293 في وسائط التجميد CM-1 أو CM-ACF. يوصى بعمليات التجميد البطيئة التي تسمح بانخفاض درجة الحرارة تدريجياً بمقدار 1 درجة مئوية لخلايا HEK293T لحماية قابليتها للحياة. |
|
عملية الذوبان: |
يتم تقليب قارورة الخلايا المجمدة بسرعة في حمام مائي (37 درجة مئوية) حتى يتبقى تكتل جليدي صغير. يتم إعادة تعليق الخلايا في الوسائط وطردها مركزيًا للتخلص من مكونات وسائط التجميد. ثم تتم زراعة الخلايا المستعادة في قوارير جديدة تحتوي على وسط نمو جديد. |
|
مستوى السلامة البيولوجية: |
يلزم وجود مختبر من مستوى السلامة البيولوجية 1 للتعامل مع مزارع خلايا HEK293T وصيانتها. |
خط خلايا HEK293T: المزايا والقيود
هناك مزيج فريد من المزايا والقيود المرتبطة بخلايا الكلى الجنينية البشرية 293T. سنستعرض هنا بعض المزايا والعيوب الرئيسية لهذا الخط الخلوي.
إيجابيات وسلبيات خلايا HEK293T
تشمل المزايا المهمة لخلايا HEK293T قابليتها العالية للنقل، حيث يُظهر هذا الخط الخلوي كفاءة ملحوظة في امتصاص الحمض النووي الأجنبي وإنتاج بروتينات وفيرة. وهذه الميزة تجعلها مفضلة على نطاق واسع لدراسات النقل العابر والمستقر على حد سواء. بالإضافة إلى ذلك، تشتهر مزارع خلايا HEK293T بسهولة صيانتها، مما يجعلها خيارًا ممتازًا لمختلف التجارب المخبرية نظرًا لقوتها ومتطلبات التعامل المباشر معها.
ومع ذلك، هناك قيود مرتبطة بمزارع خلايا HEK293T. يتمثل أحد المخاوف الرئيسية في خطر التلوث الميكروبي، والذي يمكن أن يؤثر بشكل كبير على مورفولوجيا الخلية والتعبير الجيني والخصائص الهامة الأخرى، مما قد يؤدي إلى نتائج تجريبية غير دقيقة. وعلاوة على ذلك، في حين أن خلايا HEK293T مناسبة للتجارب طويلة الأمد، إلا أن فترات الاستزراع الممتدة قد تضر بصحة الخلايا. يمكن أن يؤثر ذلك على كفاءة نقل الخلايا ومعدلات نموها، ولهذا السبب يوصى عمومًا بالحد من عدد مرات مرورها إلى 20 أو أقل للحفاظ على سلامة الخلايا.
الأسئلة المتداولة حول زراعة الخلايا HEK293T وتطبيقاتها
خلايا HEK293T المنشورات البحثية
في هذا القسم، ذكرنا بعض المنشورات البحثية الواعدة التي تضم خلايا HEK293T.
سيتم نشر هذا المنشور في BioRxiv في عام 2022. استخدمت هذه الدراسة خلايا HEK293T لتطوير لقاحات الحمض النووي الريبوزي المرسال لفيروس كوفيد-19 المشفرة للجين الشوكي N-terminal ونطاقات الارتباط بالمستقبلات (RBD).
الحمض النووي الريبي HER2 الدائري الموجب لسرطان الثدي الثلاثي السلبي الإيجابي HER2 حساس لبيرتوزوماب
نُشر هذا البحث في مجلة Molecular Cancer في عام 2020. اقترحت الدراسة أن التعبير الدائري للحمض النووي الريبي الدائري HER2 في خلايا سرطان الثدي الثلاثي السلبي يجعله حساسًا للعلاج بعقار بيرتوزوماب. استخدم الباحثون في هذه الدراسة خلايا HEK293 لإنتاج الفيروسات اللمفاوية ونقل الجين الدائري HER2.
الدور المضاد للفيروسات لـ IFITM3 في عدوى الفيروس الرغوي النموذجي
نُشرت هذه الورقة البحثية في مجلة علم الفيروسات عام 2022. استخدمت هذه الدراسة خلايا HEK293T للتحقق من التأثير المضاد للفيروسات لـ IFITM3 (بروتين الغشاء الغشائي المستحث بالإنترفيرون 3) في عدوى الفيروس الرغوي النموذجي (PFV).
استخدمت هذه الورقة البحثية المنشورة في مجلة Nature Scientific Reports (2017) خلايا HEK293T ودرست أن الحمض النووي الريبوزي الميكروي 21 يتوسط التأثيرات المضادة لتولد الأوعية الدموية التي يسببها الميتفورمين من خلال تنظيم مسار إشارات PI3K/AKT والتعبير الجيني SMAD7 و PTEN.
يثبط MicroRNA-608 تكاثر سرطان المثانة عبر مسار إشارات AKT/FOXO3a
نُشر هذا البحث في مجلة Molecular Cancer في عام 2017. استخدمت هذه الدراسة خلايا HEK293 HEK293 للتحقق من القدرة المضادة للتكاثر لـ miRNA-608 ضد سرطان المثانة.
مصادر خط خلايا HEK293T: البروتوكولات ومقاطع الفيديو والمزيد
فيما يلي بعض المصادر عن خلايا HEK293T:
- نقل خلايا HEK293T.
- نقل خلايا HEK: يعرض هذا الفيديو بروتوكول نقل العدوى العام لخط خلايا الكلى الجنينية البشرية HEK293.
- تمرير الخلايا: يشرح هذا الفيديو إجراء تقسيم الخلايا الملتصقة أو زراعتها من الباطن.
بروتوكولات زراعة الخلايا
بروتوكولات زراعة الخلايا لخلايا HEK293T مدرجة هنا.
- تقسيم خلايا HEK293T: يوفر هذا الموقع دليلاً تفصيلياً خطوة بخطوة لزراعة خلايا HEK293T الفرعية.
- زراعة خلايا الكلى الجنينية البشرية: سيوفر لك هذا الرابط بروتوكول زراعة خلايا HEK293T.
المراجع
- تان، إي، وآخرون، خط خلايا HEK293 كمنصة لإنتاج البروتينات المؤتلفة والناقلات الفيروسية. حدود في الهندسة الحيوية والتكنولوجيا الحيوية، 2021، 9.
- Kim, M.J., et al., AMPKα1 ينظم تطور سرطان الرئة والثدي من خلال تنظيم محور إشارات TLR4- TRAF6-BECN1 بوساطة TLR4. السرطان (بازل)، 2020، 12(11).
- وانغ، كيو، وآخرون، الأساس الهيكلي والوظيفي لدخول فيروس كورونا المستجد (SARS-CoV-2) باستخدام الإنزيم المحول للأنجيوتنسين البشري 2. خلية، 2020. 181(4): p. 894-904.
- Gale, E.C., et al., الإطلاق البطيء القائم على الهيدروجيل للقاح الوحدة الفرعية لمجال المستقبلات الملزمة للمستقبلات يستثير استجابات معادلة للأجسام المضادة ضد سارس-كوف-2. bioRxiv, 2021.
- Kalsoom, A., et al., In Vitro Evaluation of Cytotoxic Potential of Caladium lindenii Extracts on Hepocarcinoma HepG2 human HepG2 and Normal HEK293T Cell Lines. Biomed Res Int، 2022، ص. 1279961.
- Yu, Z., et al., LncRNA SNHG16 ينظم وظائف الأرومة الغاذية بواسطة محور miR-218-5p/LASP1. J Mol Histol، 2021. 52(5): p. 1021-1033.