Отидете на началната страница

Клетки CHO-K1: основен елемент в приложенията на биотехнологичните изследвания

CHO-K1 клетките са производни на клетъчната линия от яйчници на китайски хамстер (CHO). Те се използват широко в индустриалната биотехнология за производство на биофармацевтични продукти и други рекомбинантни протеини. Освен това клетъчната линия CHO-K1 се използва и в токсикологичните изследвания. Изследователите генетично манипулират тези клетки, за да подобрят гликозилирането, да намалят апоптозата и да повишат общата продуктивност.

📋 Клетъчна линия CHO-K1 — кратки факти
Среда за растеж
За култивиране на CHO-K1 клетки се използва среда за растеж Ham's F12, допълнена с 10% FBS, 1,0 mM стабилен глутамин, 1,0 mM натриев пируват и 1,1 g/L NaHCO3. Средата трябва да се сменя 2 до 3 пъти седмично.
Време за удвояване
Времето за удвояване на CHO-K1 е приблизително 22 часа.
Тип растеж
CHO-K1 клетките са адхезивни. Те могат обаче да бъдат генетично модифицирани, за да се превърнат в суспензионни CHO-K1 клетки.
Ниво на биологична безопасност
BSL-1

Произход и общи характеристики: клетки CHO-K1

Общите характеристики и произходът на една клетъчна линия определят нейното приложение в научните изследвания. Тази секция ще ви помогне да научите повече за произхода и характеристиките на известната клетъчна линия CHO-K1. Ще разберете: Откъде произхождат клетките CHO-K1? Колко са големи клетките CHO-K1? Каква е пълната форма на клетъчната линия CHO-K1? Каква е морфологията на клетките CHO-K1?

  • CHO-K1 или клетъчна линия K1 от яйчници на китайски хамстер е субклон на родителски CHO клетки, произхождащи от биопсия на яйчници на възрастна женска китайска хамстерка през 1957 г. Оригиналната клетъчна линия е разработена от Т.Т. Пък и колеги в Медицинския факултет на Университета на Колорадо, Денвър, САЩ [1].
  • Клетъчната линия CHO-K1 притежава епителиоподобна морфология.
  • Диаметърът на клетките CHO-K1 е приблизително 0,001 милиметра. Интересното е, че клетките първоначално са големи, но с времето стават по-малки.
  • Геномът на CHO-K1 се състои от подобен брой хромозоми като човешките клетки. Те имат диплоидни кариотипи и имат само по-малко хромозомни аномалии.

Клетъчна линия CHO-K1 срещу CHO-S

И двете клетъчни линии са производни на CHO. Те се различават по начина, по който тези клетки растат и се размножават. Клетките CHO-S са адаптирани да растат в култури, докато CHO-K1 могат да бъдат генетично манипулирани, за да произвеждат адхезивни и суспензионни клетки.

Култивиране в суспензия във фармацевтичното производство.

Клетъчна линия CHO-K1: Информация за култивиране

Клетъчната линия CHO-K1 се използва широко в индустриалните биотехнологични изследвания. Това са лесни за поддържане клетъчни линии. Познаването на ключовите моменти при култивирането на клетки CHO-K1 може да ви помогне да се справите лесно с това. Тази секция ще ви помогне да научите: Клетките CHO-K1 прилепват ли? Какъв е времето за удвояване на клетките CHO-K1? Какви среди се използват за култивиране на CHO-клетки? Каква е плътността на засяване на CHO-K1?

Ключови моменти при култивирането на CHO-K1 клетки

Време за удвояване на популацията:

Времето за удвояване на CHO-K1 е приблизително 22 часа.

Адхезивни или в суспензия:

CHO-K1 клетките са адхезивни. Те обаче могат да бъдат генетично модифицирани, за да се превърнат в суспензионни CHO-K1 клетки.

Плътност на засяване:

Плътността на засяване на CHO-K1 е 1 x 104 клетки/cm2. При тази плътност клетките могат да образуват конфузен слой за приблизително 6 дни. При адхезивните клетки, клетките се изплакват с 1 x PBS и се инкубират за 8 до 10 минути при стайна температура. Дисоциираните клетки се добавят към свежа среда и се центрофугират. Събраните клетки се ресуспендират и се изсипват в нова колба за растеж.

Среда за растеж:

За култивиране на CHO-K1 клетки се използва среда за растеж Ham's F12, допълнена с 10% FBS, 1,0 mM стабилен глутамин, 1,0 mM натриев пируват и 1,1 g/L NaHCO3. Средата трябва да се сменя 2 до 3 пъти седмично.

Условия за отглеждане:

Културите CHO-K1 се съхраняват в овлажнен инкубатор при 37 °C с 5% CO2.

Съхранение:

Замразените CHO-K1 клетки се съхраняват при температура под -150 °C или във фазата на пари на течен азот.

Процес на замразяване и среда:

За замразяването на CHO-K1 клетки се използват среди за замразяване CM-1 или CM-ACF. За замразяването на CHO-K1 клетки се използва процес на бавно замразяване, който позволява постепенно понижаване на температурата с 1 °C.

Процес на размразяване:

Замразените CHO-K1 клетки се държат във водна баня при 37°C, докато остане малък леден буцик. Към размразените клетки се добавя свежа културална среда и се изсипват в нова колба, съдържаща културална среда, с плътност 5 x 104 клетки/cm2. Клетките се възстановяват напълно за около 24 до 48 часа.

Ниво на биологична безопасност:

Културите CHO-K1 се обработват и поддържат в лаборатории с ниво на биологична безопасност 1.

 

CHO K1 cells

CHO-K1 клетки в суспензионна култура, при които делът на адхезивните клетки е по-малко от 10% (вляво) и се наблюдават клъстери (вдясно).

Предимства и ограничения на клетките CHO-K1

CHO-K1 е безценен инструмент за научни изследвания. Уникалната комбинация от предимства и ограничения го отличава от другите клетъчни линии. В тази секция бяха обсъдени няколко предимства и недостатъци на клетъчната линия CHO-K1.

Предимства

Основните предимства на клетъчната линия CHO-K1 включват:

Подходяща за трансфекция

CHO-K1 клетките се използват широко в проучвания за трансфекция. Те могат да бъдат трансфектирани временно и стабилно чрез различни физични и химични процедури. Благодарение на високата си податливост към трансфекция, CHO-K1 клетките се използват широко за производството на рекомбинантни протеини и други биофармацевтични продукти.

Бърз темп на растеж и лесно култивиране

Времето за удвояване на клетките CHO-K1 е само 22 часа, което означава, че те имат висока скорост на растеж и са идеални за промишлено биотехнологично приложение. Освен това, адаптацията на суспензията от CHO-K1 ги прави полезни за производството на големи количества биофармацевтични продукти. Освен това те са лесни за култивиране и поддържане в лаборатории и не изискват сложни условия и процедури за култивиране.

Ниска честота на хромозомни аномалии

CHO-K1 е добре характеризирана и утвърдена моделна система. Геномът на CHO-K1 е стабилен и има само малко хромозомни аномалии. Следователно те са идеални гостоприемници за производството на рекомбинантни протеини.

 

Ограничения

Ето някои ограничения на клетъчната линия CHO-K1:

Нечовешки произход

Въпреки че клетките CHO-K1 имат способността да осъществяват гликозилиране, подобно на това при човека, те са от нечовешки произход. Това може да бъде проблем при изучаването на силно специфични за човека клетъчни процеси и имуногенността на терапевтични средства.

Хетерогенност

Клетките CHO-K1 могат да проявяват леко различаващи се генетични характеристики в рамките на една и съща популация, което води до генетична хетерогенност. Това може да повлияе на клетъчните функции и да доведе до вариабилност в нивата на протеинова експресия, което потенциално може да повлияе на възпроизводимостта на експерименталните резултати.

 

Приложения на клетъчната линия CHO-K1 в научните изследвания

Клетъчната линия CHO-K1 има многобройни приложения в индустриалната биотехнология и токсикологичните изследвания. Тук сме обсъдили някои конкретни от тях.

  • Производство на рекомбинантни протеини: Клетките CHO-K1 са безценни изследователски инструменти за производството на рекомбинантни протеини, включително антитела, терапевтични протеини и ензими. Високата им скорост на растеж и лесните условия за култивиране спомагат за производството на големи количества рекомбинантни протеини с правилно сгъване и гликозилиране. Например, в проучване, проведено от Kritika Gupta, са използвани клетки CHO-K1, които са били стабилно трансфектирани за производството на рекомбинантно моноклонално антитяло срещу туморния некротичен фактор-алфа (TNF-α) [2]. Производството на антитяла с CHO K1 е доста надеждно и удобно. Изследователите също модифицират тези клетки за подобрено производство на антитела от CHO-K1. Например, в едно проучване CHO-K1 клетките бяха генетично манипулирани за производството на антитела с високи съотношения на а-фукозилирани N-гликани, прикрепени към Fc, което е важно за тяхната ефекторна функция [3].
  • Токсикологични изследвания: Клетката CHO-K1 често се използва за откриване на лекарства и скринингови тестове. Тя може да се използва за оценка на токсичността и ефикасността на потенциални лекарства. Освен това изследователите използват клетки CHO-K1 за изследване на взаимодействията между лекарствата и техните мишени, както и за изучаване на метаболизма на лекарствата. Проведени са няколко проучвания за оценка на възможните терапевтични ефекти на растителни екстракти, съединения, наночастици, терапевтични протеини и други агенти, използвайки клетъчната линия CHO-K1. Подобно проучване беше проведено през 2022 г., в което изследователите измериха цитотоксичния потенциал на растителни екстракти, богати на флавоноиди, в CHO-K1 клетки [4]. По същия начин, в проучване, проведено от Райън Дюизи и колеги, е оценена цитотоксичността на екстракти от Baptisia australis, Trifolium pratense и Rubus idaeus върху клетки CHO-K1 от яйчници на китайски хамстер [5].

5. Клетки CHO-K1: Научни публикации

По-долу са представени някои интересни научни публикации относно CHO-K1 клетките.

Свръхекспресията на SIRT6 облекчава апоптозата и подобрява жизнеспособността на клетките и експресията на моноклонални антитела в CHO-K1 клетки

Това проучване, публикувано в Molecular Biology Reports (2023), предлага положителните ефекти от свръхекспресията на гена SIRT6 върху жизнеспособността на CHO-K1 клетките и експресията на антитела.

Повишаване на добива и активността на дефукозилирани антитела, произведени от CHO-K1 клетки, чрез мултиплексно генно насочване, медиирано от Cas13d

Тази публикация е в Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Резултатите от изследването посочват потенциала на CRISPR-Cas13d за генетично модифициране на CHO-K1 клетки с цел подобряване на производството на антитела по отношение на качество и количество.

Приложение на малтоза като енергиен източник в белтъчна култура CHO-K1 за подобряване на производството на рекомбинантни моноклонални антитела

Тази научна статия от Nature Scientific Reports (2018) предлага малтозата като обещаващ енергиен източник за култивиране на CHO-K1 клетки в среда без протеини и за подобряване на производството на рекомбинантни моноклонални антитела.

Разкриване на цитотоксичността и антигенотоксичността на етанолния екстракт от Piper nigrum L. и неговата комбинация с доксорубицин върху CHO-K1 клетки

Това проучване, публикувано в Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018), използва CHO-K1 клетки за оценка на потенциалните цитотоксични и антигенотоксични ефекти на етанолния екстракт от черен пипер, както самостоятелно, така и в комбинация с доксорубицин.

Цитотоксичност и генотоксичност на сребърни наночастици в клетки от клетъчна линия на яйчници на китайски хамстер (CHO-K1)

Това проучване беше публикувано в списанието The Nucleus през 2019 г. В него изследователите оцениха цитотоксичния и генотоксичния потенциал на сребърните наночастици в клетъчната линия CHO-K1.

Ресурси за клетъчната линия CHO-K1: протоколи, видеоклипове и др.

CHO-K1 е известна клетъчна линия. Наличните ресурси, включващи протоколи за култивиране и трансфекция на CHO-K1, са споменати тук.

  • Трансфекция на CHO-K1: Този линк описва протокола за трансфекция на CHO-K1. Това е стъпка по стъпка ръководство за трансфекция на плазмидна ДНК в клетки CHO-K1 с помощта на реагента Lipofectamine LTX.
  • Урок по трансфекция на CHO-K1: Това видео ще обясни подробно процедурата за преходна трансфекция на CHO-K1.

Ето някои ресурси, описващи протокола за клетъчна култура за CHO-K1 клетки.

  • CHO-K1 клетки: Този линк към уебсайт съдържа полезна информация за CHO-K1 клетки, включително рецепта за среда за CHO-K1, субкултивиране и протокол за размразяване.

Източници

  1. Gamper, N., J.D. Stockand и M.S. Shapiro, Използването на клетки от яйчници на китайски хамстер (CHO) в изследването на йонни канали. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): стр. 177-85.
  2. Gupta, K., et al., Стабилна клетъчна линия CHO K1 за производство на рекомбинантно моноклонално антитяло срещу TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): стр. 828-839.
  3. Popp, O., et al. Разработване на предварително гликоинженерна клетъчна линия-гостоприемник CHO-K1 за експресия на антитела с подобрена Fc-медиирана ефекторна функция. в MAbs. 2018. Taylor & Francis.
  4. Курчатова, М., и др., Цитотоксичност на растителни екстракти, съдържащи флавоноиди, спрямо клетъчната линия CHO: сравнително проучване. Клетъчна и тъканна биология, 2022. 16(1): стр. 80-85.
  5. Deweese, R., et al., Цитотоксични ефекти на екстракти от Trifolium pratense, Baptisia australis и Rubus idaeus върху CHO-K1 клетки. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): стр. 128-139.

 

Установихме, че се намирате в друга държава или използвате друг език на браузъра, различен от избрания в момента. Искате ли да приемете предложените настройки?

Затвори