Buňky HEK293T: Využití potenciálu ve studiích transfekce

Buňky HEK293T jsou lidské embryonální ledvinové buňky široce používané v průmyslové biotechnologii, toxikologii a výzkumu rakoviny. Tyto imortalizované buňky se také používají k produkci řady terapeutických proteinů a virů.

Obecné charakteristiky a původ buněk HEK293T

Tato část článku se zabývá původem a obecnými informacemi o buněčné linii HEK293T. 

• Buněčná linie HEK293T pochází z primárních lidských embryonálních ledvinových buněk kultivovaných v laboratoři. Vědci tyto buňky vyvinuli na počátku 70. let 20. století transfekcí embryonálních ledvinových buněk fragmenty DNA adenoviru typu 5. Výzkumníci vytvořili buněčnou linii HEK293T zavedením velkého T-antigenu opičího viru 40 (SV40) do genomu buněk HEK293. Tato modifikace umožnila výzkumníkům snadno transfekovat buňky 293 a učinila je vhodnými pro produkci proteinů a studie genové exprese [1].
• Buňky HEK293T mají epiteliální morfologii. Mají protáhlý a zploštělý tvar s jasně vymezenými buněčnými hranicemi.
• Velikost buněk HEK293T se pohybuje v rozmezí 11 až 15 µm v průměru.
• Buňky HEK293T s velkým T-antigenem SV40 mají komplexní karyotyp. Tyto buňky jsou hypotriploidní, obsahují třikrát méně chromozomů než haploidní gameta a mají modální počet chromozomů 64.

Jaký je rozdíl mezi HEK293T a HEK293?

Obě buněčné linie HEK293 a HEK293T jsou lidského původu. HEK293T je populární derivát buněčné linie HEK293. Vědci tyto buňky vyvinuli z původních lidských embryonálních ledvinových buněk 293 jejich transfekcí velkým T antigenem SV40, zatímco imortalizované buňky HEK293 vytvořili transformací a kultivací lidských embryonálních ledvinových buněk pomocí fragmentů DNA lidského adenoviru 5.

Buněčné technologie a biomedicínské aplikace buněk HEK293T

Buněčná kultura a bankování v rámci výzkumu HEK293T

Buňky HEK293T, které pocházejí z lidských embryonálních ledvinových buněk 293, nacházejí široké uplatnění v buněčné kultuře díky svému robustnímu růstu a snadné transfekci. Při práci s těmito buňkami musí výzkumníci upřednostnit buněčné banky, což zahrnuje skladování buněk pro dlouhodobý výzkum a terapeutické použití. Musí používat stupňovitý přístup k buněčným bankám, aby zachovali vlastnosti buněk a zajistili jejich dlouhodobou životaschopnost. Vytváření buněčných bank vyžaduje dodržování předpisů správné výrobní praxe, aby byla zajištěna životaschopnost a integrita buněk pro terapeutické aplikace.

Správná výrobní praxe je zásadní při výrobě buněčných bank HEK293T, které jsou základem jak pro výzkum, tak pro terapeutické aplikace. Hlavní buněčná banka slouží jako referenční bod pro všechny následné buněčné produkty. Výroba těchto buněk pro terapeutické aplikace, jako je například produkce lentivirů pro genové terapie, se řídí přísnými regulačními standardy, aby byla zajištěna bezpečnost a účinnost konečných produktů.

Protokoly a testy využívající HEK293T

V cytotechnologii jsou navrženy specifické protokoly a testy pro hodnocení vlastností buněk HEK293T. Patří mezi ně hodnocení účinnosti vektorů genové terapie a interakce buněk s extracelulární matricí v misce nebo v suspenzní kultuře. Aby byla zachována integrita buněk HEK293T, vybírají vědci reagencie pro transfekci s velkou přesností a suroviny podrobuje přísným testům kontroly kvality.

Výzkumné aplikace buněčné linie HEK293T

• Vývoj vakcín: Buněčná linie HEK293T se používá ke studiu virů a k výrobě vakcín na bázi virových vektorů pro boj s různými virovými infekcemi. Jedna studie využila tuto embryonální renální buněčnou linii k prozkoumání strukturálních a funkčních základů vstupu viru COVID-19 do buňky prostřednictvím lidského angiotenzin konvertujícího enzymu 2 (ACE2) [3]. Kromě toho byla v nedávné studii použita buňky HEK93T k vytvoření lentivirových částic pseudotypizovaných spike proteinem SARS-CoV-2 [4].
  
• Toxikologický výzkum: Tato lidská embryonální renální buněčná linie je široce používána k testování toxicity a účinnosti léčiv. Výzkum provedený v roce 2022 použil HEK293T jako normální lidskou buněčnou linii k ověření cytotoxického potenciálu extraktů Caladium lindenii proti buněčné linii rakoviny jater HepG2 [5].
• Studie genové exprese: Buněčná linie HEK293T s velkým T antigenem SV40 je velmi vhodná pro transfekci, a je tedy vhodná pro studie genové exprese. V jedné studii byly buňky HEK293T použity ke zkoumání role dlouhé nekódující RNA SNHG16 při regulaci funkcí trofoblastů. Studie odhalila, že LncRNA SNHG16 interaguje s osou miR-218-5p/LASP1 a zprostředkovává tyto účinky [6].

Inovace v buněčné terapii s využitím buněk HEK293T

Pokroky v buněčné terapii s HEK293T

Buňky HEK293T významně přispívají k rozvoji buněčné terapie, zejména při tvorbě virových vektorů pro genovou terapii. Tyto buňky jsou nezbytné ve výrobních procesech, které dodržují předpisy správné výrobní praxe, protože zajišťují výrobu vysoce kvalitních produktů pro genovou terapii. Školení výrobního personálu se také zaměřuje na zacházení s jedinečnými vlastnostmi buněk HEK293T a udržování vysokého standardu léčivých přípravků odvozených z těchto buněk.

Buňky HEK293T v klinických studiích a genové terapii

Buněčná linie HEK293T hraje klíčovou roli ve vývoji produktů pro genovou terapii a je nedílnou součástí klinických studií zaměřených na uvedení nových buněčných terapií na trh. To zahrnuje využití vysoké transfektivity buněčné linie pro přenos genů s využitím vektorů, jako jsou lentivirové balicí vektory, u nichž mutace integrázy D64V představuje významný pokrok ve zvyšování bezpečnosti.

Inovativní techniky v kultivaci buněk HEK293T

Všestrannost buněk HEK293T podporuje inovativní techniky jak v dvourozměrných, tak i ve složitějších buněčných kulturách. Tato přizpůsobivost je klíčová při zkoumání buněčných produktů pro různé typy biomedicínského výzkumu, včetně výzkumu rakoviny, kde se tyto buňky používají ke studiu tumorigenních procesů a testování léků. Kromě toho je linie HEK293T zásadní pro produkci lentivirových částic, které jsou klíčové jak pro výzkum, tak pro výrobní procesy terapeutických vektorů.

Pořiďte si buňky HEK293 pro svůj výzkum

Posuňte svůj výzkum na vyšší úroveň s našimi buňkami HEK293, které jsou známé svou přizpůsobivostí ve studiích genové exprese a při výrobě vakcín. Naše nabídka zahrnuje univerzální deriváty, jako jsou HEK293T, linie HEK293 přizpůsobená pro kultivaci v suspenzi, HEK293T/17, AAV-293 a 2V6.11. Prozkoumejte náš rozsáhlý výběr a podpořte a posuňte svou experimentální práci na vyšší úroveň.

Informace o kultivaci buněčné linie HEK293T

Buňky HEK293T se hojně kultivují ve výzkumných laboratořích. Před zahájením kultivace buněk HEK293T je třeba znát: Jaká je doba zdvojnásobení buněk HEK293T? Co je médium pro HEK293T? Jaká je hustota výsevu buněk HEK293T?

Klíčové body pro kultivaci buněk HEK293T

Doba zdvojnásobení:

Doba zdvojnásobení uváděná pro buňky HEK293T je 30 hodin.

Adherentní nebo v suspenzi:

HEK293T je adhezivní buněčná linie.

Hustota výsevu:

Buňky HEK293T se vysévají v hustotě 1 x 10⁴ buněk/cm². Při této hustotě vysévání mohou buňky vytvořit konfluentní monovrstvu přibližně za 4 dny. Pro vysévání se adhezivní buňky oddělí pomocí disociačního roztoku Accutase. Uvolněné buňky se odstředí a poté se opatrně resuspendují pomocí růstového média. Poté se buňky rozdělí do nových lahví pro kultivaci.

Růstové médium:

Buňky HEK293T se kultivují v EMEM (Eagle's minimal essential medium) obsahujícím 1,0 g/l L-glukózy, 2,2 g/l NaHCO3, 2,0 mM L-glutaminu a 10 % fetálního bovinního séra. Médium by se mělo vyměňovat dvakrát týdně.

Podmínky růstu:

Kultury buněk HEK293T se udržují ve zvlhčeném inkubátoru při teplotě 37 °C s přívodem 5 % CO2.

Skladování:

Lidské embryonální ledvinové buňky HEK293T se skladují ve fázi páry kapalného dusíku nebo při teplotě nižší než -150 °C po delší dobu.

Proces zmrazování a médium:

Buňky HEK293 lze zmrazit v mrazicích médiích CM-1 nebo CM-ACF. Pro buňky HEK293T se doporučuje pomalý proces zmrazování, který umožňuje postupný pokles teploty o 1 °C, aby byla zachována jejich životaschopnost.

Proces rozmrazování:

Zmrazenou lahvičku s buňkami rychle protřepeme ve vodní lázni (37 °C), dokud nezůstane jen malá hrudka ledu. Buňky resuspendujeme v médiu a odstředíme, abychom odstranili složky zmrazovacího média. Získané buňky pak kultivujeme v nových lahvích obsahujících růstové médium. 

Úroveň biologické bezpečnosti:

Pro manipulaci a udržování buněčných kultur HEK293T je vyžadována laboratoř s úrovní biologické bezpečnosti 1.

Často kladené dotazy týkající se kultury buněk HEK293T a jejich použití

Buňky HEK293T: Vědecké publikace

V této sekci uvádíme několik slibných výzkumných publikací zabývajících se buňkami HEK293T.

Vývoj mRNA vakcín proti SARS-CoV-2 kódujících N-koncový a receptorově vázající se domény spike

Tato publikace vyjde v BioRxiv v roce 2022. Tato studie využila buňky HEK293T k vývoji mRNA vakcín proti viru COVID-19 kódujících N-terminální a RBD (domény vázající se na receptor) domény genu spike.

Cirkulární HER2 RNA pozitivní trojnásobně negativní karcinom prsu je citlivý na pertuzumab

Tento výzkum byl publikován v časopise Molecular Cancer v roce 2020. Studie navrhla, že exprese cirkulární HER2 RNA v buňkách trojnásobně negativního karcinomu prsu způsobuje jeho citlivost na léčbu pertuzumabem. V této studii použili vědci buňky HEK293 k produkci lentiviru a transfekci cirkulárního genu HER2.

Antivirová role IFITM3 při infekci prototypovým pěnivým virem

Tento článek byl publikován v časopise Virology Journal v roce 2022. Tato studie využila buňky HEK293T k vyšetření antivirového účinku IFITM3 (interferonem indukovaný transmembránový protein 3) při infekci prototypovým pěnivým virem (PFV).

MiRNA-21 zprostředkovává antiangiogenní aktivitu metforminu prostřednictvím cílení na expresi PTEN a SMAD7 a signální dráhu PI3K/AKT

Tento výzkumný článek v časopise Nature Scientific Reports (2017) použil buňky HEK293T a zkoumal, že miRNA-21 zprostředkovává metforminem indukované antiangiogenní účinky regulací signální dráhy PI3K/AKT a expresí genů SMAD7 a PTEN.

MicroRNA-608 inhibuje proliferaci rakoviny močového měchýře prostřednictvím signální dráhy AKT/FOXO3a

Tento výzkum byl publikován v časopise Molecular Cancer v roce 2017. Tato studie použila buňky HEK293 k prozkoumání antiproliferačního potenciálu miRNA-608 proti rakovině močového měchýře.

Zdroje pro buněčnou linii HEK293T: protokoly, videa a další

Následuje několik zdrojů týkajících se buněk HEK293T:

• Transfekce buněk HEK293T.
• Transfekce buněk HEK: Toto video ukazuje obecný protokol transfekce pro lidskou embryonální renální buněčnou linii HEK293.
• Pasážování buněk: Toto video vysvětluje postup rozdělení nebo subkultivace adhezivních buněk.

Protokoly pro buněčné kultury

Protokoly pro kultivaci buněk HEK293T jsou uvedeny zde.

• Rozdělení buněk HEK293T: Tato stránka poskytuje podrobného průvodce subkultivací buněk HEK293 krok za krokem.
• Kultivace lidských embryonálních ledvinových buněk: Tento odkaz vám poskytne protokol pro kultivaci buněk HEK293T.

Reference

1. Tan, E., et al., HEK293 Cell Line as a Platform to Produce Recombinant Proteins and Viral Vectors. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9.
2. Kim, M.J., et al., AMPKα1 reguluje progresi rakoviny plic a prsu regulací signální osy TRAF6-BECN1 zprostředkované TLR4. Cancers (Basel), 2020, 12(11).
3. Wang, Q., et al., Strukturální a funkční základ vstupu SARS-CoV-2 pomocí lidského ACE2. Cell, 2020. 181(4): s. 894–904.
4. Gale, E.C., et al., Hydrogelové pomalé uvolňování vakcíny s podjednotkou vázající se na receptor vyvolává neutralizační protilátkové reakce proti SARS-CoV-2. bioRxiv, 2021.
5. Kalsoom, A., et al., In vitro hodnocení cytotoxického potenciálu extraktů Caladium lindenii na lidské hepatokarcinomové buněčné linie HepG2 a normální buněčné linie HEK293T. Biomed Res Int, 2022, s. 1279961.
6. Yu, Z., et al., LncRNA SNHG16 reguluje funkce trofoblastů prostřednictvím osy miR-218-5p/LASP1. J Mol Histol, 2021. 52(5): s. 1021-1033.