Отидете на началната страница
Количка за пазаруване 0,00 €*
Покажи всички категории Клетъчна линия CHO в биопроизводството: Приложения и иновации Обратно

CHO-клетки в биопроизводството: приложения и иновации

Произхождаща от яйчниците на китайски хамстер, клетъчната линия CHO е мощно средство в медицинските и биологичните изследвания с широкия си спектър от приложения. Тази клетъчна линия от бозайници предлага безкрайни възможности, от производство на рекомбинантни протеини до генна експресия, скрининг за токсичност, хранене и генетични изследвания.

📋 Клетъчна линия CHO — кратки факти
Среда за растеж
Вижте страницата на продукта
Време за удвояване
Вижте страницата на продукта
Тип растеж
Прилепващ
Ниво на биологична безопасност
BSL-1
Наличен от
Cytion — Поръчайте CHO

Нашата статия се впуска в увлекателния свят на CHO клетките, като разглежда как тези клетки са революционизирали биофармацевтичните изследвания и са проправили пътя за животоспасяващи терапии. Пригответе се да разкриете тайните на мощните CHO клетки и да откриете как те стимулират революционни постижения в медицината и извън нея! Ще научите всичко, което трябва да знаете, преди да започнете, включително:

📋 Съдържание
  1. Какво представлява клетъчната линия CHO?
  2. CHO клетки: предпочитаният избор на биофармацевтичната индустрия за производство на рекомбинантни протеини
  3. Бъдещи перспективи в изследванията на CHO клетките
  4. Открийте предимствата на мощните CHO клетки
  5. Основни характеристики на CHO клетките
  6. Сравнение между клетъчните линии CHO и CHO-K1
  7. Постигнете пробиви с нашите CHO клетки
  8. Десет съвета за култивиране на CHO клетки
  9. Протоколи, видеоклипове и актуални публикации за CHO клетки
  10. Интересни научни публикации, използващи CHO клетки
  11. Често задавани въпроси за CHO клетките
  12. Източници
  13. Често задавани въпроси

Какво представлява клетъчната линия CHO?

Откакто са създадени през 1957 г. от Теодор Т. Пък, клетките от яйчниците на китайски хамстер (CHO) са се превърнали в основен елемент в биологичните и медицинските изследвания благодарение на бързия си растеж и високото производство на протеини. Тези епителни клетки, получени от яйчниците на китайски хамстер, се използват широко в биопроизводството, генетиката, скрининга за токсичност, храненето и изследванията на генната експресия.

CHO клетките могат да произвеждат протеини с посттранслационни модификации (PTM), подобни на тези, откривани при хората. Те също така имат дефицит в синтеза на пролин и не експресират рецептора на епидермалния растежен фактор (EGFR), което ги прави идеални за изследване на различни EGFR мутации.

В биопроизводството CHO клетките се използват широко за производството на моноклонални антитела, рекомбинантни протеини и ваксини. Повече от 60 терапевтични протеина, произведени с CHO клетки, са одобрени за производство, а тяхното приложение продължава да се разширява. Нашата статия разглежда забележителните свойства и разнообразните приложения на CHO клетките, като подчертава тяхната решаваща роля в насърчаването на напредъка в биомедицината и извън нея. Пригответе се да изследвате завладяващия свят на CHO клетките и да откриете техния несравним потенциал в биомедицинските изследвания!

Chinese hamster

CHO клетки: предпочитаният избор на биофармацевтичната индустрия за производство на рекомбинантни протеини

В биотехнологичната индустрия клетките от яйчници на китайски хамстер (CHO) често се използват за създаване на биофармацевтични продукти като моноклонални антитела, рекомбинантни протеини и ваксини.

Въпреки че може би не го знаете, клетките от яйчници на китайски хамстер (CHO) може да са виновни, ако някога сте преминавали терапия с моноклонални антитела. Тези адаптивни клетки често се използват от биофармацевтичната индустрия за производството на рекомбинантни протеини, които се използват в биомедицинските изследвания, диагностиката и различни терапевтични средства. Терапевтичните средства на протеинова основа, наречени моноклонални антитела (mAbs), се използват за лечение на различни заболявания, като рак, автоимунни състояния и инфекциозни болести. Тъй като те претърпяват посттранслационни модификации, наподобяващи тези в човешките клетки, CHO клетките често се използват за производството на mAbs. Тези модификации са необходими, за да функционират правилно тези терапевтични средства.

Протеините, създадени чрез генно инженерство, са известни като рекомбинантни протеини. Освен като реагенти за изследвания, те могат да се използват и като терапевтични средства и диагностика. Тъй като могат да претърпят посттранслационни модификации и имат сложни гликозилирания, наподобяващи тези в човешките клетки, CHO-клетките са особено подходящи за производството на рекомбинантни протеини поради бързия си растеж, високата протеинова експресия и способността да експресират големи количества протеин. С добив, вариращ от 3 до 10 грама на литър култура, клетъчната линия CHO променя изцяло играта в биофармацевтиката благодарение на несравнимата си способност за масово производство на терапевтични протеини. CHO клетките са вече жизненоважен компонент на съвременната биомедицина благодарение на генетичната оптимизация, която увеличава способността им да генерират големи количества рекомбинантни протеини.

Ваксините са биофармацевтични продукти, използвани за превенция и лечение на инфекции, причинени от вируси и бактерии. Ваксините срещу COVID-19 са сред тези, произведени с CHO клетки. Учените са създали редица техники, включително генно инженерство, оптимизация на средата и разработване на процеси, за да подобрят ефективността на CHO клетките при производството на биофармацевтични продукти. Тези техники са довели до създаването на високопродуктивни и нискоразходни културални системи за производство на биофармацевтични продукти с използване на CHO клетки. Широкият спектър от приложения на CHO клетките включва:

Завод за производство на лекарства.

CHO-клетки в биофармацевтичното производство

CHO клетките се използват за производството на различни биотерапевтични средства, включително рекомбинантни протеини и моноклонални антитела, използвани за лечение на заболявания като рак, автоимунни заболявания и инфекциозни болести. Прилагането на CHO клетки в биофармацевтиката се дължи до голяма степен на способността им да извършват посттранслационни модификации, подобни на човешките клетки, което ги прави идеални бозайнически гостоприемници за производството на терапевтични протеини, съвместими с човешкия организъм. Цялостното разбиране на протеиновите профили на CHO-клетките-гостоприемници и прилагането на ELISA-техники за протеини от клетки-гостоприемници са неразделна част от осигуряването на чистотата и безопасността на биофармацевтичните продукти, произвеждани в CHO-клетъчни системи. В резултат на това CHO-клетките са затвърдили позицията си като мултифункционална платформа в биотехнологичната индустрия.

Напредък в производството на антитела на базата на CHO клетки

CHO клетките се използват широко в производството на моноклонални антитела, които революционизираха областта на биомедицината, като предоставиха целеви терапии за различни заболявания. CHO клетките се превърнаха в крайъгълен камък в експресията на рекомбинантни антитела и производството на протеинови терапевтични средства благодарение на способността им да сгъват, сглобяват и модифицират правилно човешките протеини. Производството на антитела от CHO клетки се е развило с подобренията в техниките за клетъчна култура и инженерството на CHO клетки, което е довело до висококачествени CHO клетки, които са от ключово значение за разработването на биофармацевтични продукти. Комплексни биотехнологични подходи, включително ДНК технология и усъвършенствани методи за клетъчна култура, са били приложени за оптимизиране на системите от CHO клетки с цел повишаване на ефективността на производството на антитела.

Молекулярна биология и инженеринг на CHO клетки

Сливането на техниките на молекулярната биология с култивирането на CHO клетки е довело до създаването на трансгенни линии от CHO клетки и манипулирането на мутанти на клетки от китайски хамстер за постигане на желаните характеристики. Тези напредъци в инженерството на клетките и ДНК технологията са улеснили разработването на CHO клетки, способни да произвеждат специфични рекомбинантни протеини с висока ефикасност. Изследването на подходите за култивиране на еукариотни клетки, включително CHO и HeLa клетки, е допринесло за по-доброто разбиране на клетъчните механизми и оптимизирането на културите от бозайнически клетки за производство на терапевтични протеини.

Но това не е всичко! CHO клетките имат и други интересни приложения в биомедицинските изследвания, включително:

  • Скрининг за токсичност: CHO клетките се използват за оценка на токсичността на лекарства, включително противоракови и антивирусни терапевтични средства. Например, едно проучване изследва специфичната активност срещу рак на гърдата на мастните киселини, извлечени от антарктически микроводорасли, като използва CHO като контролна клетъчна линия.
  • Генна експресия: CHO клетките се използват за стабилна и преходна експресия на гени за изследвания на генната функция или целево производство на протеини. Инструменти за генетично редактиране се използват за разработване на модели за генно вмъкване и нокаут в CHO клетъчни линии.

Бъдещи перспективи в изследванията на CHO клетки

Текущите изследвания и разработки в системите с CHO клетки са фокусирани върху повишаване на ефективността и гъвкавостта на тези клетки в биофармацевтичното производство. Тъй като CHO клетките остават в челните редици на терапиите с рекомбинантни протеини, тяхната роля в бъдещето на медицината и биотехнологиите е значителна, обещаваща нови постижения в разработването на антитела и производството на животоспасяващи лечения.

Открийте предимствата на мощните CHO клетки

Ето някои от основните предимства на клетъчната линия CHO, които я правят привлекателен инструмент за изследвания.

  1. Лесност на култивиране: Процедурите и условията за култивиране на клетъчната линия CHO не са сложни. Тези клетки са издръжливи и могат да понасят промени в температурата и pH. По този начин те са идеални за култивиране в голям мащаб.
  2. Посттранслационни модификации: Тези клетки са сходни с човешките клетки и са способни да произвеждат подобни посттранслационни модификации. По този начин CHO клетките могат да се използват за производството на биосъвместими биологични продукти с отлична фармацевтична активност.
  3. Висока производителност: CHO клетките се използват широко за получаване на високи добиви от рекомбинантни протеини. Генетичната оптимизация на клетъчната линия CHO е довела до добив от приблизително 3-10 грама протеин на литър култура.
  4. Генна експресия: CHO клетките са лесни за трансфекция; поради това те често се използват за проучвания на преходна и стабилна експресия. Освен това, много генетични инструменти се използват за разработване на модели за генно вмъкване и нокаут, използващи клетъчната линия CHO.
  5. Правителствени одобрения: CHO клетките са използвани в почти 50 биотерапевтични средства, одобрени в САЩ и ЕС.
  6. Ниска податливост към вируси: Поради хамстерския произход рискът от разпространение на човешки вируси е намален, което води до намаляване на производствените загуби и повишаване на биологичната безопасност.

Основни характеристики на CHO клетките

  • Морфология: CHO клетките имат вид, подобен на епителни клетки, с удължена и фибропластоподобна форма. Те са адхезивни и обикновено растат в монослоеве.

  • Размер на клетките: Средният диаметър на CHO клетките е между 12-14 μm.

  • Геном и плоидност: CHO клетките са анеуплоидни, притежават 21 хромозоми, което се различава от еуплоидния брой хромозоми, открит при китайския хамстер. Кариотипът на CHO клетките се характеризира с множество структурни прегрупирания, включително частична загуба на материал от хромозома 2 и X. 

CHO cells mid confluent and at a high confluency

Микроскопски снимки на CHO-клетки: при висока степен на сгъстяване (вляво) и при около 50% степен на сгъстяване (вдясно).

Сравнение между клетъчните линии CHO и CHO-K1

Откакто оригиналната клетъчна линия CHO беше описана през 1956 г., са създадени много варианти на тази клетъчна линия за различни цели. CHO-K1 е създадена от един-единствен клон на CHO клетки през 1957 г., а CHO-DXB11 (известна също като CHO-DUKX) е създадена впоследствие чрез мутагенеза с етилметанесулфонат. Въпреки това, тяхната полезност е била ограничена поради способността им да възстановят DHFR активността при мутагенизация. По-късно, CHO клетките са били мутагенизирани с гама радиация, за да се получи CHO-DG44, в която и двата DHFR алела са били напълно елиминирани. Тези щамове с дефицит на DHFR се нуждаят от глицин, хипоксантин и тимидин за растеж и се използват широко за промишлено производство на протеини. Оттогава други системи за селекция станаха популярни и се показа, че клетки-гостоприемници като CHO-K1, CHO-S и CHO-Pro minus произвеждат високи нива на протеини. Поради генетичната нестабилност тези клетъчни линии често се култивират в среди без животински компоненти или химически дефинирани среди в биореактори за суспензионна култура. Обсъдени бяха и сложностите на генетиката на CHO-клетките и клоналното им произхождение.

Открийте пробиви с нашите CHO клетки

Десет съвета за култивиране на CHO-клетки

  1. Клетъчната линия CHO е клетъчна линия, която не изисква много грижи и е лесна за култивиране.
  2. CHO клетките имат бързо време за удвояване на популацията от 14–17 часа.
  3. CHO клетките са адхезивни и растат като монослоеве или могат да бъдат адаптирани да растат в суспензия.
  4. Субкултивирайте CHO клетки при 80–90% конфлуентност, като използвате Accutase.
  5. Засявайте CHO клетки при плътност 1 x 104 клетки/cm2, за да се получи конфлуентен монослой за около 4 дни.
  6. За оптимално култивиране използвайте смес 50:50 от DMEM и Ham's F12, допълнена с 5% FBS и L-глутамин.
  7. Подменяйте средата за растеж 2-3 пъти седмично.
  8. Култивирайте CHO клетките във влажен инкубатор, допълнен с 5% CO2 газ при 37°C.
  9. Съхранявайте CHO клетките във фракция на течен азот или в течна фаза (-196°C).
  10. Следвайте указанията за биологична безопасност от ниво 1 при работа и култивиране на клетъчната линия CHO.

Протоколи, видеоклипове и актуални публикации за CHO клетки

Ето някои отлични ресурси, които можете да разгледате, за да научите повече за култивирането и поддържането на клетъчната линия CHO.

  1. Подробен протокол за клетъчна култура на CHO клетки: Този линк може да ви помогне да научите всичко за субкултивирането и трансфекцията на CHO клетки.
  2. CHO клетки: Този сайт ще ви предостави основна информация за култивирането на клетъчната линия CHO, включително разделяне, съхранение, замразяване и размразяване на клетки и др.
  3. Размразяване на CHO клетки: Това видео показва примерна процедура за размразяване на замразени CHO клетки.

Протоколи за трансфекция на клетъчна линия CHO

CHO клетките са изключително подходящи както за преходна, така и за стабилна трансфекция на гени. Ето някои ресурси, предоставящи полезна информация за протоколите за трансфекция на клетъчната линия CHO.

  • Трансфекция на CHO клетки: Тази публикувана статия предоставя протокол за преходна трансфекция на клетъчната линия CHO с използване на линеен полиетиленимин (PEI).
  • Методи за трансфекция на CHO клетки: Тази статия обяснява различни стратегии за ефективна трансфекция на клетъчни линии CHO с използване на различни реагенти за трансфекция.
  • Временна трансфекция на CHO клетки: Това видео използва илюстрации, за да обясни основните концепции относно проучванията за временна експресия в CHO клетки.

430,00 €*

Съдържание: 1.5 milliliter

Цени без данъци и разходи за доставка

cryovial
Номер на продукта: 603479

Интересни научни публикации, в които са използвани CHO-клетки

По-долу са представени резюмета на различни проучвания, в които са използвани CHO клетки:

  1. Проучване: „Бързо производство с висока производителност на пълноразмерна екзодомейн на шипа на SARS-CoV-2 чрез преходна генна експресия в CHO клетки“ (2021)

    • Цел: Да се експресира екзодомейнът на шипа на SARS-CoV-2 в CHO клетки, като се използват три метода за преходна трансфекция за висока продуктивност.
    • Методология: CHO клетките бяха трансфектирани с плазмиди, кодиращи пълната дължина на екзодомейна на шипа на SARS-CoV-2, като се използват три метода за преходна трансфекция. Експресията на протеина беше оценена чрез ELISA и Western blot.
    • Ключови заключения: И трите метода за преходна трансфекция показаха високи нива на протеинова експресия, като най-високият добив беше получен чрез метода с полиетиленимин.

  2. Изследване: „Създаване на стабилна клетъчна линия CHO за експресия на антиген за ваксина срещу MERS-коронавируса“ (2018)

    • Цел: Да се произведе антиген на MERS-коронавируса в CHO клетки за използване като бъдещ кандидат за ваксина.
    • Методология: CHO клетките бяха трансфектирани с плазмид, кодиращ антигена на MERS-коронавируса, и бяха селектирани за стабилна експресия с помощта на генетицин. Експресията на протеина беше оценена чрез ELISA и Western blot.
    • Ключови резултати: Стабилната клетъчна линия CHO показа високи нива на протеинова експресия и стабилност при многократни пасажи.

  3. Проучване: „Цитотоксична активност на мастни киселини от антарктически макроводорасли върху растежа на човешки ракови клетки на гърдата“ (2018)

    • Цел: Да се използват CHO клетки като контрола за оценка на токсичността на противораковите средства спрямо нормални клетки.
    • Методология: CHO клетките бяха култивирани и третирани с мастни киселини от антарктически макроводорасли, а жизнеспособността на клетките беше оценена чрез MTT тест.
    • Ключови заключения: Мастните киселини от антарктически макроводорасли не показаха цитотоксични ефекти върху CHO клетките, което предполага потенциална употреба като противораково средство със селективност към раковите клетки.

  4. Изследване: „Нокаутът на гена на каспаза-7 подобрява експресията на рекомбинантен протеин в клетъчната линия CHO чрез спиране на клетъчния цикъл във фаза G2/M“ (2022)

    • Цел: Генетична манипулация на CHO клетки за подобряване на експресията на рекомбинантни протеини.
    • Методология: Генът на каспаза-7 беше нокаутиран в CHO клетките с помощта на CRISPR/Cas9 технология, а експресията на протеина беше оценена чрез Western blot и флуоресцентна микроскопия.
    • Ключови заключения: Нокаутирането на гена на каспаза-7 в CHO клетки доведе до подобрена експресия на протеина, вероятно поради спирането на клетъчния цикъл във фаза G2/M, причинено от загубата на каспаза-7.

  5. Изследване: „Разработване на клетъчна линия CHO за стабилно производство на рекомбинантни антитела срещу човешки MMP9“ (2015)

    • Цел: Да се произведат моноклонални антитела срещу човешкия протеин MMP9 в CHO клетки.
    • Методология: CHO клетките бяха трансфектирани с плазмиди, кодиращи антителото срещу човешки MMP9, и бяха селектирани за стабилна експресия с помощта на генетицин. Експресията на протеина беше оценена чрез ELISA и Western blot.
    • Ключови резултати: Стабилната клетъчна линия CHO показа високи нива на експресия на антителата и стабилност при многократни пасажи, което предполага потенциална употреба в терапевтични приложения, насочени към човешкия MMP9.

Често задавани въпроси за CHO клетките

Клетките CHO (Chinese Hamster Ovary) са вид клетъчна линия, получена от яйчника на китайския хамстер. Те се използват широко в биологичните и медицинските изследвания за различни цели, включително производство на рекомбинантни протеини, изследване на функцията на гените и разработване на терапевтични лекарства.
Клетките CHO са предпочитани за производство на протеини поради способността им да извършват посттранслационни модификации, подобни на тези в човешките клетки. Това прави протеините, произведени от CHO клетки, по-вероятно да са подобни на човешките протеини по структура и функция, което е важно за терапевтичните приложения.
Клетките CHO са подходящи за трансфекция - процес на въвеждане на чужда ДНК в клетките, тъй като лесно приемат и експресират чужди гени. Това ги прави идеални за изследвания на генната експресия и производството на рекомбинантни протеини.
Клетките CHO обикновено се използват за производство на антитела, тъй като те могат да бъдат конструирани така, че да произвеждат високи нива на антитела и да извършват посттранслационни модификации, подобни на човешките, което гарантира, че антителата са функционални и е по-малко вероятно да бъдат разпознати като чужди от човешката имунна система.
Клетките CHO са важни за биотехнологичните и фармацевтичните изследвания поради тяхната гъвкавост при експресирането на широк спектър от протеини, съвместимост с обработката на човешки протеини и мащабируемост на производствените процеси, което ги прави крайъгълен камък в разработването на биофармацевтични продукти.
Клетките CHO са широко разпространени поради стабилната си генетика, лесното култивиране, високата производителност и способността за точно възпроизвеждане на модификациите на човешки протеини, което ги прави надежден и ефективен избор за производство на протеини в промишлен мащаб.
Клетките на CHO произвеждат лактат като страничен продукт на анаеробната гликолиза - метаболитен път, който осигурява енергия в условия на ниско съдържание на кислород или когато енергийните нужди надвишават капацитета на окислителното фосфорилиране. Производството на лактат се влияе и от метаболитното инженерство на клетките, за да се оптимизират темповете на растеж и производство.
Предимствата на CHO клетките включват способността им да извършват сложни посттранслационни модификации, висока мащабируемост и устойчивост при различни условия на култивиране. Недостатъците могат да включват риск от вирусно замърсяване, сложна и скъпа обработка надолу по веригата и потенциални разлики от човешките модели на гликозилиране.
Клетките на CHO се нуждаят от глутамин като критично хранително вещество за производството на енергия, биосинтеза на протеини и нуклеотиди и като източник на въглерод в цикъла на TCA, подпомагащ клетъчния растеж и поддръжка.
Клетките CHO са еукариотни, способни на посттранслационни модификации и се използват за производство на сложни протеини. Клетките на E. coli са прокариотни и се използват за по-просто и високопроизводително производство на протеини, но не разполагат с механизми за усъвършенствани посттранслационни модификации.
Клетките HEK 293 са човешки ембрионални бъбречни клетки, известни с високата си ефективност на трансфекция и обработката на протеини, подобни на човешките, докато клетките CHO са получени от клетки от яйчници на хамстер и са предпочитани заради стабилния си растеж и възможността за мащабиране при производството на протеини.
CHO клетките често се нуждаят от серум в растежната си среда за оптимален растеж и продуктивност, като осигуряват необходимите хормони, растежни фактори и хранителни вещества, въпреки че за специфични приложения са разработени среди без серум.
Клетките CHO могат да бъдат рекомбинантни, което означава, че са генетично модифицирани, за да експресират чужди гени, което ги прави ключов инструмент за производството на рекомбинантни протеини за терапевтична употреба.
Да, клетките CHO могат да бъдат създадени така, че да отделят високи нива на антитела, което ги прави основен избор за производство на терапевтични моноклонални антитела.
Клетките превръщат пирувата в лактат при анаеробни условия или когато енергийните нужди надхвърлят капацитета на митохондриалното окислително фосфорилиране, което позволява на гликолизата да продължи да произвежда АТФ и НАД.

Източници

  1. Reinhart, D., et al., Биопреработка на рекомбинантни CHO-K1, CHO-DG44 и CHO-S: CHO експресионните гостоприемници благоприятстват или производството на mAb, или синтеза на биомаса. Списание „Биотехнология“, 2019. 14(3): стр. 1700686.
  2. Pan, X., et al., Метаболитна характеристика на фазата на увеличаване на размера на CHO клетките в култури с периодично добавяне на хранителни вещества. Приложна микробиология и биотехнология, 2017. 101: стр. 8101–8313.
  3. Turilova, V.I., T.S. Goryachaya и T.K. Yakovleva, Клетъчна линия DXB-11 от яйчници на китайски хамстер: хромозомна нестабилност и хетерогенност на кариотипа. Молекулярна цитогенетика, 2021, 14(1): стр. 1–12.
  4. Хънтър, М. и др., Оптимизиране на протеиновия експресия в клетки на бозайници. Актуални протоколи в протеиновата наука, 2019. 95(1): стр. e77.
  5. Nyon, M.P., et al., Създаване на стабилна клетъчна линия CHO за експресия на антиген на ваксина срещу MERS-коронавируса. Vaccine, 2018. 36(14): стр. 1853–1862.
  6. Пачеко, Б.С. и др., Цитотоксична активност на мастни киселини от антарктически макроводорасли върху растежа на човешки ракови клетки на гърдата. Фронти в биоинженерството и биотехнологията, 2018. 6: стр. 185.
  7. Ryu, J., et al., Разработване на клетъчна линия CHO за стабилно производство на рекомбинантни антитела срещу човешки MMP9. BMC biotechnology, 2022. 22(1): стр. 8.

 

Този уебсайт използва "бисквитки", за да ви осигури най-доброто изживяване на нашия уебсайт... Повече информация.
- Imprint

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