CHO-K1-celler: En fast bestanddel i bioteknologisk forskning
CHO-K1-celler er afledt af cellelinjen fra kinesisk hamsteræggestok (CHO). De anvendes i vid udstrækning inden for industriel bioteknologi til produktion af biofarmaceutiske produkter og andre rekombinante proteiner. Desuden anvendes CHO-K1-cellelinjen også i toksikologisk forskning. Forskere manipulerer disse celler genetisk for at forbedre glykosylering, reducere apoptose og øge den samlede produktivitet.
- Vækstmedium
- Ham's F12-vækstmedium tilsat 10 % FBS, 1,0 mM stabilt glutamin, 1,0 mM natriumpyruvat og 1,1 g/l NaHCO3 anvendes til dyrkning af CHO-K1-celler. Mediet bør udskiftes 2 til 3 gange om ugen.
- Fordoblingstid
- Doblingstiden for CHO-K1 er ca. 22 timer.
- Væksttype
- CHO-K1-celler er adhærente. De kan dog genetisk modificeres til at blive CHO-K1-suspensionsceller.
- Biosikkerhedsniveau
- BSL-1
- Fås hos
- Cytion — Bestil CHO-K1
- Oprindelse og generelle egenskaber: CHO-K1-celler
- CHO-K1-cellelinje: Oplysninger om dyrkning
- Fordele og begrænsninger ved CHO-K1-celler
- Anvendelser af CHO-K1-cellelinjen i forskning
- 5. CHO-K1-celler: Forskningspublikationer
- Ressourcer til CHO-K1-cellelinjen: Protokoller, videoer og mere
- Ofte stillede spørgsmål
Oprindelse og generelle egenskaber: CHO-K1-celler
En cellelinjes generelle egenskaber og oprindelse bestemmer dens anvendelse i forskning. Dette afsnit hjælper dig med at lære om oprindelsen og egenskaberne ved den berømte CHO-K1-cellelinje. Du vil få at vide: Hvor stammer CHO-K1-cellen fra? Hvor store er CHO-K1-celler? Hvad er den fulde betegnelse for CHO-K1-cellelinjen? Hvad er CHO-K1-cellernes morfologi?
- CHO-K1 eller den kinesiske hamster-æggestokcelle-linje K1 er en subklon af forældrecellerne CHO, der stammer fra en biopsi af en voksen kvindelig kinesisk hamsters æggestok i 1957. Den oprindelige cellelinje blev udviklet af T.T. Puck og kolleger ved University of Colorado Medical School, Denver, USA [1].
- CHO-K1-cellelinjen udviser epitel-lignende morfologi.
- CHO-K1-cellernes diameter er ca. 0,001 millimeter. Interessant nok er cellerne store i starten, men de bliver mindre med tiden.
- CHO-K1-genomet består af et lignende antal kromosomer som menneskelige celler. De har diploide karyotyper og har kun få kromosomafvigelser.
CHO-K1 vs. CHO-S-cellelinje
Begge cellelinjer er CHO-derivater. De adskiller sig i den måde, disse celler vokser og formerer sig på. CHO-S-celler er tilpasset til at vokse i kulturer, mens CHO-K1 kan genetisk manipuleres til at producere adhærente og suspensionsceller.
CHO-K1-cellelinje: Oplysninger om dyrkning
CHO-K1-cellelinjen er meget udbredt i industriel bioteknologisk forskning. Det er cellelinjer, der er nemme at vedligeholde. Kendskab til de vigtigste punkter ved dyrkning af CHO-K1-celler kan gøre det lettere for dig. Dette afsnit vil hjælpe dig med at lære: Er CHO-K1-celler adhærente? Hvad er fordoblingstiden for CHO-K1-celler? Hvilket medium anvendes til CHO-cellekulturer? Hvad er CHO-K1-udsåningsdensiteten?
Vigtige punkter ved dyrkning af CHO-K1-celler
Populationsfordoblingstid:
Doblingstiden for CHO-K1 er ca. 22 timer.
Adhærente eller i suspension:
CHO-K1-celler er adhærente. De kan dog genetisk modificeres til at blive CHO-K1-suspensionsceller.
Udsåningstæthed:
CHO-K1-udsåningsdensiteten er 1 x 104 celler/cm2. Ved denne densitet kan cellerne danne et sammenhængende lag på ca. 6 dage. For adhærente celler skylles cellerne med 1 x PBS og inkuberes i 8 til 10 minutter ved stuetemperatur. Dissocierede celler tilsættes til frisk medium og centrifugeres. De høstede celler resuspenderes og hældes i den nye kolbe til vækst.
Vækstmedium:
Ham's F12-vækstmedium tilsat 10 % FBS, 1,0 mM stabilt glutamin, 1,0 mM natriumpyruvat og 1,1 g/L NaHCO3 anvendes til dyrkning af CHO-K1-celler. Mediet bør udskiftes 2 til 3 gange om ugen.
Vækstbetingelser:
CHO-K1-kulturer opbevares i en befugtet inkubator ved 37 °C med en CO2-tilførsel på 5 %.
Opbevaring:
Frosne CHO-K1-celler opbevares ved en temperatur under -150 °C eller i dampfasen af flydende nitrogen.
Fryseproces og medium:
CM-1- eller CM-ACF-frysemedier anvendes til frysning af CHO-K1-celler. Der anvendes en langsom fryseproces, der muliggør et gradvist temperaturfald på 1 °C, til at fryse CHO-K1-celler.
Optøningsproces:
Frosne CHO-K1-celler opbevares i et vandbad ved 37 °C, indtil der kun er en lille isklump tilbage. Optøede celler tilsættes frisk dyrkningsmedium og hældes i den nye kolbe, der indeholder dyrkningsmedium, med en tæthed på 5 x 104 celler/cm2. Det tager næsten 24 til 48 timer for cellerne at genoplive sig ordentligt.
Biosikkerhedsniveau:
CHO-K1-kulturer håndteres og opbevares i laboratorier med biosikkerhedsniveau 1.
Fordele og begrænsninger ved CHO-K1-celler
CHO-K1 er et uvurderligt forskningsværktøj. Dens unikke kombination af fordele og begrænsninger adskiller den fra andre cellelinjer. I dette afsnit er nogle af fordele og ulemper ved CHO-K1-cellelinjen blevet diskuteret.
Fordele
De vigtigste fordele ved CHO-K1-cellelinjen omfatter:
Transfektionsmodtagelighed
CHO-K1-celler anvendes i vid udstrækning i transfektionsstudier. De kan transfekteres midlertidigt og stabilt gennem forskellige fysiske og kemiske procedurer. På grund af deres høje transfektionsmodtagelighed anvendes CHO-K1-celler i vid udstrækning til produktion af rekombinante proteiner og andre biofarmaceutiske produkter.
Hurtig væksthastighed og nem dyrkning
CHO-K1-cellers fordoblingstid er kun 22 timer, hvilket betyder, at de har en høj væksthastighed og er ideelle til industriel bioteknologisk anvendelse. Desuden gør CHO-K1-suspensionstilpasningen dem nyttige til produktion af store mængder biopharmaceutiske produkter. Derudover er de nemme at dyrke og vedligeholde i laboratorier og kræver ingen vanskelige dyrkningsbetingelser og -procedurer.
Lav forekomst af kromosomafvigelser
CHO-K1 er et velkarakteriseret og etableret modelsystem. CHO-K1-genomet er stabilt og har kun få kromosomafvigelser. Derfor er de ideelle værter til produktion af rekombinante proteiner.
Begrænsninger
Her er nogle begrænsninger ved CHO-K1-cellelinjen:
Ikke-human oprindelse
Selvom CHO-K1-celler har evnen til at udføre menneskelignende glykosyleringsmønstre, er de af ikke-menneskelig oprindelse. Dette kan være et problem, når man studerer meget menneskespecifikke celleprocesser og immunogeniciteten af terapeutiske midler.
Heterogenitet
CHO-K1-celler kan udvise let forskellige genetiske egenskaber inden for samme population, hvilket resulterer i genetisk heterogenitet. Dette kan påvirke cellulære funktioner og forårsage variabilitet i proteinekspressionsniveauer, hvilket potentielt kan påvirke reproducerbarheden af eksperimentelle resultater.
Anvendelser af CHO-K1-cellelinjen i forskning
CHO-K1-cellelinjen har adskillige anvendelser inden for industriel bioteknologi og toksikologisk forskning. Her har vi diskuteret nogle specifikke anvendelser.
- Produktion af rekombinante proteiner: CHO-K1-celler er uvurderlige forskningsværktøjer til produktion af rekombinante proteiner, herunder antistoffer, terapeutiske proteiner og enzymer. Deres høje væksthastighed og lette dyrkningsbetingelser bidrager til at producere store mængder rekombinante proteiner med korrekt foldning og glykosylering. For eksempel anvendte en undersøgelse udført af Kritika Gupta CHO-K1-celler og transfekterede dem stabilt for at producere et rekombinant monoklonalt antistof mod tumornekrosefaktor-alfa (TNF-α) [2]. Produktionen af CHO-K1-antistoffer er ganske pålidelig og praktisk. Forskere modificerer også disse celler for at forbedre produktionen af CHO-K1-antistoffer. For eksempel blev der i en undersøgelse genetisk manipuleret med CHO-K1-celler for at producere antistoffer med høje andele af a-fucosylerede Fc-bundne N-glykaner, hvilket er vigtigt for deres effektorfunktion [3].
- Toksikologisk forskning: CHO-K1-cellen bruges ofte til lægemiddelforskning og screeningsassays. De kan anvendes til at evaluere toksicitet og effektivitet af potentielle lægemidler. Desuden bruger forskere CHO-K1-celler til at undersøge interaktioner mellem lægemidler og målmolekyler samt til at studere lægemiddelmetabolisme. Der er gennemført flere undersøgelser for at vurdere de mulige terapeutiske effekter af planteekstrakter, forbindelser, nanopartikler, terapeutiske proteiner og andre midler ved hjælp af CHO-K1-cellelinjen. En lignende undersøgelse blev gennemført i 2022, hvor forskere målte det cytotoksiske potentiale af flavonoidrige planteekstrakter i CHO-K1-celler [4]. Ligeledes evaluerede en forskningsundersøgelse udført af Ryan Deweese og kolleger cytotoksiciteten af ekstrakter af Baptisia australis, Trifolium pratense og Rubus idaeus på CHO-K1-celler fra kinesiske hamsteræggestokke [5].
5. CHO-K1-celler: Forskningspublikationer
Her følger nogle interessante forskningspublikationer om CHO-K1-celler.
Denne undersøgelse, der blev offentliggjort i Molecular Biology Reports (2023), foreslog de positive effekter af SIRT6-genets overekspression på CHO-K1-cellers levedygtighed og antistofekspression.
Denne publikation findes i Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Forskningsresultaterne beskriver potentialet i CRISPR-Cas13d til genetisk modifikation af CHO-K1-celler med henblik på forbedret antistofproduktion med hensyn til kvalitet og mængde.
Denne forskningsartikel fra Nature Scientific Reports (2018) foreslog maltose som en lovende energikilde til dyrkning af CHO-K1-celler i et proteinfrit medium og til forbedring af produktionen af rekombinant monoklonalt antistof.
Denne undersøgelse i Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) anvendte CHO-K1-celler til at evaluere de potentielle cytotoksiske og antigenotoksiske effekter af etanolutdrag af sort peber alene og i kombination med doxorubicin.
Denne forskning blev offentliggjort i The Nucleus i 2019. Her vurderede forskerne sølvnanopartiklers cytotoksiske og genotoksiske potentiale i CHO-K1-cellelinjen.
Ressourcer til CHO-K1-cellelinjen: Protokoller, videoer og mere
CHO-K1 er en velkendt cellelinje. De tilgængelige ressourcer vedrørende CHO-K1-dyrknings- og transfektionsprotokoller er nævnt her.
- CHO-K1-transfektion: Dette link beskriver protokollen for transfektion af CHO-K1. Det er en trin-for-trin-vejledning til transfektion af plasmid-DNA i CHO-K1-celler ved hjælp af Lipofectamine LTX-reagens.
- Vejledning i transfektion af CHO-K1: Denne video forklarer proceduren for transient transfektion af CHO-K1 i detaljer.
Her er nogle ressourcer, der beskriver cellekulturprotokollen for CHO-K1-celler.
- CHO-K1-celler: Dette link til en hjemmeside indeholder nyttige oplysninger om CHO-K1-celler, herunder opskrift på CHO-K1-medie, subkultivering og optøningsprotokol.
Referencer
- Gamper, N., J.D. Stockand og M.S. Shapiro, Anvendelsen af kinesiske hamsteræggestokceller (CHO) i undersøgelsen af ionkanaler. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): s. 177-85.
- Gupta, K., et al., En stabil CHO K1-cellelinje til produktion af rekombinant monoklonalt antistof mod TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): s. 828-839.
- Popp, O., et al. Udvikling af en præ-glykoengineeret CHO-K1-værtscellelinje til ekspression af antistoffer med forbedret Fc-medieret effektorfunktion. i MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Kurchatova, M., et al., Cytotoksicitet af flavonoidholdige planteekstrakter over for CHO-cellelinjen: en sammenlignende undersøgelse. Cell and Tissue Biology, 2022. 16(1): s. 80-85.
- Deweese, R., et al., Cytotoksiske effekter af Trifolium pratense-, Baptisia australis- og Rubus idaeus-ekstrakter på CHO-K1-celler. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): s. 128-139.