HEK293T-celler: Udnyttelse af potentialet i transfektionsundersøgelser

HEK293T-celler er humane embryonale nyreceller, der er vidt anvendt inden for industriel bioteknologi, toksikologi og kræftforskning. Disse udødeliggjorte celler bruges også til at producere en række terapeutiske proteiner og vira.

Generelle egenskaber og oprindelse af HEK293T-celler

Dette afsnit af artiklen vil omhandle oprindelsen og generelle oplysninger om HEK293T-cellelinjen. 

• HEK293T-cellelinjen stammer fra primære humane embryonale nyreceller, der er dyrket i laboratoriet. Forskere udviklede disse celler i begyndelsen af 1970'erne ved at transfektere embryonale nyreceller med fragmenter af adenovirus type 5-DNA. Forskere etablerede HEK293T-cellelinjen ved at indføre det store T-antigen fra simianvirus 40 (SV40) i HEK293-cellernes genom. Denne modifikation gjorde det muligt for forskerne nemt at transfektere 293-celler og gjorde dem egnede til proteinproduktion og undersøgelser af genekspression [1].
• HEK293T-celler har en epitelagtig morfologi. De har en langstrakt og flad form med en tydelig cellegrænse.
• Størrelsen af HEK293T-celler varierer mellem 11 og 15 µm i diameter.
• HEK293T-cellerne med det store SV40-t-antigen har en kompleks karyotype. Disse celler er hypotriploide, indeholder 3 gange færre kromosomer end en haploid kønscelle, og de har et modalt kromosomantal på 64.

Hvad er forskellen mellem HEK293T og HEK293?

Både HEK293- og HEK293T-cellelinjer er af menneskelig oprindelse. HEK293T er et populært derivat af HEK293-cellelinjen. Forskere udviklede disse celler fra de oprindelige humane embryonale nyreceller 293 ved at transfektere dem med SV40 stort T-antigen, mens de etablerede de udødeliggjorte HEK293-celler ved at transformere og dyrke humane embryonale nyreceller med fragmenter af humant adenovirus 5-DNA.

Celleteknologier og biomedicinske anvendelser af HEK293T-celler

Cellekultur og opbevaring i HEK293T-forskning

HEK293T-celler, som stammer fra humane embryonale nyreceller 293, anvendes i vid udstrækning i cellekulturer på grund af deres robuste vækst og lette transfektion. For at arbejde med disse celler skal forskere prioritere cellebanker, hvilket indebærer opbevaring af celler til udvidet forskning og terapeutisk brug. De skal anvende en gradueret cellebankmetode for at bevare cellernes egenskaber og sikre deres levedygtighed på lang sigt. Oprettelsen af cellebanker kræver overholdelse af reglerne for god fremstillingspraksis for at sikre cellernes levedygtighed og integritet til terapeutiske anvendelser.

God fremstillingspraksis er afgørende i produktionen af HEK293T-cellebanker, som er grundlæggende for både forskning og terapeutiske anvendelser. Mastercellebanken fungerer som referencepunkt for alle efterfølgende celleprodukter. Fremstillingen af disse celler til terapeutiske anvendelser, såsom lentiviral produktion til genterapier, følger strenge lovgivningsmæssige standarder for at sikre slutprodukternes sikkerhed og effektivitet.

Protokoller og assays ved brug af HEK293T

Inden for cytoteknologi er der udviklet specifikke protokoller og assays til at evaluere HEK293T-cellernes egenskaber. Disse omfatter vurdering af genterapivektorers effektivitet og cellernes interaktion med den ekstracellulære matrix i en skål eller en suspensionskultur. For at bevare HEK293T-cellernes integritet vælger forskerne reagenser til transfektion med stor præcision og underkaster råmaterialerne strenge kvalitetskontroltests.

Forskningsanvendelser af HEK293T-cellelinjen

• Vaccineudvikling: HEK293T-cellelinjen er blevet brugt til at studere vira og producere virusvektorbaserede vacciner til bekæmpelse af en række virusinfektioner. I en undersøgelse blev denne embryonale nyrecellelinje anvendt til at undersøge det strukturelle og funktionelle grundlag for COVID-19-virussets indtrængen i celler via det humane angiotensinkonverterende enzym 2 (ACE2) [3]. Derudover anvendte en nylig undersøgelse HEK93T-celler til at generere SARS-CoV-2-spike-pseudotypede lentiviruspartikler [4].
  
• Toksikologisk forskning: Denne humane embryonale nyrecellelinje anvendes i vid udstrækning til at teste lægemidlers toksicitet og effektivitet. I en undersøgelse fra 2022 blev HEK293T anvendt som en normal human cellelinje til at validere det cytotoksiske potentiale af Caladium lindenii-ekstrakter mod leverkræftcellelinjen HepG2 [5].
• Genekspressionsstudier: SV40 large T-antigen HEK293T-cellelinjen er meget modtagelig for transfektion og er derfor velegnet til genekspressionsstudier. I en undersøgelse blev HEK293T-celler anvendt til at undersøge den lange ikke-kodende RNA SNHG16's rolle i reguleringen af trofoblastfunktioner. Undersøgelsen afslørede, at LncRNA SNHG16 interagerer med miR-218-5p/LASP1-aksen for at formidle disse effekter [6].

Innovationer inden for celleterapi ved brug af HEK293T-celler

Fremskridt inden for celleterapi med HEK293T

HEK293T-celler bidrager væsentligt til celleterapilandskabet, især i genereringen af virale vektorer til genterapi. Disse celler er afgørende i fremstillingsprocesser, der overholder reglerne for god fremstillingspraksis, da de sikrer produktionen af genterapiprodukter af høj kvalitet. Uddannelsen af produktionspersonale fokuserer også på håndtering af de unikke egenskaber ved HEK293T-celler og opretholdelse af en høj standard for de lægemidler, der stammer fra disse celler.

HEK293T-celler i kliniske forsøg og genterapi

HEK293T-cellelinjen spiller en central rolle i udviklingen af genterapiprodukter og er en integreret del af kliniske forsøg, der har til formål at bringe nye celleterapier på markedet. Dette indebærer udnyttelse af cellelinjens høje transfektivitetsgrad til genlevering ved hjælp af vektorer såsom lentivirale pakningsvektorer, hvor D64V-mutationen i integrasen har været et bemærkelsesværdigt fremskridt med hensyn til at øge sikkerheden.

Innovative teknikker i HEK293T-cellekultur

HEK293T-cellernes alsidighed understøtter innovative teknikker i både todimensionelle og mere komplekse cellekulturer. Denne tilpasningsevne er afgørende for udforskningen af cellulære produkter til forskellige typer biomedicinsk forskning, herunder kræftforskning, hvor disse celler bruges til at studere tumorigeniske processer og lægemiddelafprøvning. Derudover spiller HEK293T-linjen en afgørende rolle i produktionen af lentivirale partikler, som er afgørende for både forsknings- og terapeutiske vektorfremstillingsprocesser.

Køb HEK293-celler til din forskning

Løft din forskning med vores HEK293-celler, der er kendt for deres tilpasningsevne i genekspressionsstudier og vaccineproduktion. Vores sortiment omfatter alsidige derivater såsom HEK293T, den suspensionstilpassede HEK293-linje, HEK293T/17, AAV-293 og 2V6.11. Udforsk vores omfattende udvalg for at understøtte og fremme dit eksperimentelle arbejde.

Oplysninger om dyrkning af HEK293T-cellelinjen

HEK293T-celler dyrkes i vid udstrækning i forskningslaboratorier. Inden du påbegynder dyrkning af HEK293T-celler, skal du vide: Hvad er fordoblingstiden for HEK293T-celler? Hvad er HEK293T-medier? Hvad er udsåningstætheden for HEK293T?

Vigtige punkter ved dyrkning af HEK293T-celler

Fordoblingstid:

Den rapporterede fordoblingstid for HEK293T-celler er 30 timer.

Adhærent eller i suspension:

HEK293T er en adhærent cellelinje.

Udsåningstæthed:

HEK293T-celler udsættes med en tæthed på 1 x 10⁴ celler/cm². Ved denne udsætningstæthed kan cellerne danne et sammenhængende monolag på ca. 4 dage. Til udsætning løsnes de adhærente celler ved hjælp af Accutase-dissociationsopløsningen. De løsrevne celler centrifugeres og resuspenderes derefter forsigtigt ved hjælp af et vækstmedium. Derefter overføres cellerne til nye kolber til dyrkning.

Vækstmedium:

HEK293T-celler dyrkes i EMEM (Eagle's minimal essential medium) indeholdende 1,0 g/L L-glukose, 2,2 g/L NaHCO3, 2,0 mM L-glutamin og 10 % føtal bovint serum. Mediet skal udskiftes to gange om ugen.

Vækstbetingelser:

HEK293T-cellekulturer opbevares i en befugtet inkubator ved 37 °C med en CO2-tilførsel på 5 %.

Opbevaring:

Humane embryonale nyreceller (HEK293T) opbevares i dampfasen af flydende nitrogen eller ved en temperatur under -150 °C i længere tid.

Fryseproces og medium:

HEK293-celler kan fryses ned i CM-1- eller CM-ACF-frysemedier. Langsomme fryseprocesser, der muliggør et gradvist temperaturfald på 1 °C, anbefales til HEK293T-celler for at beskytte deres levedygtighed.

Optøningsproces:

Et hætteglas med frosne celler omrystes hurtigt i et vandbad (37 °C), indtil der kun er en lille isklump tilbage. Cellerne resuspenderes i medie og centrifugeres for at fjerne komponenter fra frysemediet. De genvundne celler dyrkes derefter i nye kolber indeholdende vækstmedie. 

Biosikkerhedsniveau:

Der kræves et laboratorium med biosikkerhedsniveau 1 til håndtering og vedligeholdelse af HEK293T-cellekulturer.

Ofte stillede spørgsmål om HEK293T-celledyrkning og -anvendelse

HEK293T-celler: Forskningspublikationer

I dette afsnit har vi nævnt et par lovende forskningspublikationer, der omhandler HEK293T-celler.

Udvikling af SARS-CoV-2 mRNA-vacciner, der koder for spike-N-terminale og receptorbindende domæner

Denne publikation vil blive udgivet i BioRxiv i 2022. I denne undersøgelse blev HEK293T-celler anvendt til at udvikle COVID-19-virus-mRNA-vacciner, der koder for spike-genets N-terminale og RBD-domæner (receptorbindende domæner).

Cirkulært HER2-RNA-positivt tredobbelt negativt brystkræft er følsomt over for Pertuzumab

Denne forskning er offentliggjort i Molecular Cancer i 2020. Undersøgelsen foreslog, at cirkulær HER2-RNA-ekspression i tredobbelt negativ brystkræftceller gør den følsom over for Pertuzumab-lægemiddelbehandling. Forskere anvendte HEK293-celler til lentivirusproduktion og transfektion af det cirkulære HER2-gen i denne undersøgelse.

IFITM3's antivirale rolle i infektion med prototypisk skumvirus

Denne artikel blev offentliggjort i Virology Journal i 2022. I denne undersøgelse anvendte man HEK293T-celler til at undersøge den antivirale virkning af IFITM3 (interferon-induceret transmembranprotein 3) ved en infektion med prototypisk skumvirus (PFV).

MiRNA-21 medierer metformins antiangiogene aktivitet ved at målrette mod PTEN- og SMAD7-ekspression og PI3K/AKT-signalvejen

Denne forskningsartikel i Nature Scientific Reports (2017) anvendte HEK293T-celler og undersøgte, at miRNA-21 medierer metformin-inducerede antiangiogene effekter ved at regulere PI3K/AKT-signalvejen og SMAD7- og PTEN-genekspressionen.

MicroRNA-608 hæmmer spredningen af blærekræft via AKT/FOXO3a-signalvejen

Denne forskning blev offentliggjort i tidsskriftet Molecular Cancer i 2017. I denne undersøgelse blev der anvendt HEK293-celler til at undersøge miRNA-608's antiproliferative potentiale mod blærekræft.

Ressourcer til HEK293T-cellelinjen: Protokoller, videoer og mere

Her følger nogle ressourcer om HEK293T-celler:

• Transfektion af HEK293T-celler.
• HEK-celletransfektion: Denne video viser den generelle transfektionsprotokol for den humane embryonale nyrecellelinje HEK293.
• Passering af celler: Denne video forklarer proceduren for opdeling eller subkultivering af adhærente celler.

Cellekulturprotokoller

Cellekulturprotokollerne for HEK293T-celler er angivet her.

• Opdeling af HEK293T-celler: Dette websted indeholder en detaljeret trin-for-trin-vejledning til subkultivering af HEK293-celler.
• Dyrkning af humane embryonale nyreceller: Dette link giver dig adgang til HEK293T-cellekulturprotokollen.

Referencer

1. Tan, E., et al., HEK293-cellelinje som platform til produktion af rekombinante proteiner og virale vektorer. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9.
2. Kim, M.J., et al., AMPKα1 regulerer udviklingen af lunge- og brystkræft ved at regulere den TLR4-medierede TRAF6-BECN1-signalakse. Cancers (Basel), 2020, 12(11).
3. Wang, Q., et al., Strukturelt og funktionelt grundlag for SARS-CoV-2-indtrængning ved brug af humant ACE2. Cell, 2020. 181(4): s. 894–904.
4. Gale, E.C., et al., Hydrogel-baseret langsom frigivelse af en receptorbindende domæne-underenhedsvaccine fremkalder neutraliserende antistofresponser mod SARS-CoV-2. bioRxiv, 2021.
5. Kalsoom, A., et al., In vitro-evaluering af det cytotoksiske potentiale af Caladium lindenii-ekstrakter på humane hepatocarcinom-HepG2- og normale HEK293T-cellelinjer. Biomed Res Int, 2022, s. 1279961.
6. Yu, Z., et al., LncRNA SNHG16 regulerer trofoblastfunktioner via miR-218-5p/LASP1-aksen. J Mol Histol, 2021. 52(5): s. 1021-1033.