Κύτταρα CHO-K1: Ένα βασικό συστατικό στις εφαρμογές της βιοτεχνολογικής έρευνας
Τα κύτταραCHO-K1 είναι παράγωγο της κυτταρικής σειράς ωοθηκών κινεζικού χάμστερ (CHO). Χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανική βιοτεχνολογία για την παραγωγή βιοφαρμακευτικών προϊόντων και άλλων ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών. Εκτός αυτού, η κυτταρική σειρά CHO-K1 χρησιμοποιείται επίσης στην τοξικολογική έρευνα. Οι ερευνητές χειρίζονται γενετικά αυτά τα κύτταρα για να βελτιώσουν τη γλυκοζυλίωση, να μειώσουν την απόπτωση και να αυξήσουν τη συνολική παραγωγικότητα.
Αυτό το άρθρο θα σας βοηθήσει να περάσετε από όλες σχεδόν τις πολύτιμες γνώσεις σχετικά με την κυτταρική σειρά CHO-K1 που μπορούν να διευκολύνουν την εργασία σας με αυτήν. Συγκεκριμένα, θα καλύψει:
- Προέλευση και γενικά χαρακτηριστικά: Κύτταρα CHO-K1
- Κυτταρική σειρά CHO-K1: Πληροφορίες για την καλλιέργεια
- Πλεονεκτήματα και περιορισμοί των κυττάρων CHO-K1
- Εφαρμογές της κυτταρικής σειράς CHO-K1 στην έρευνα
- Κύτταρα CHO-K1: CHKO-KO2: Ερευνητικές δημοσιεύσεις
- Πηγές για την κυτταρική σειρά CHO-K1: ΚΟΗ-ΚΟΗ: Πρωτόκολλα, βίντεο και άλλα
1.προέλευση και γενικά χαρακτηριστικά: Κύτταρα CHO-K1
Τα γενικά χαρακτηριστικά και η προέλευση μιας κυτταρικής σειράς καθορίζουν τη χρήση της στην έρευνα. Αυτή η ενότητα θα σας βοηθήσει να μάθετε για την προέλευση και τα χαρακτηριστικά της διάσημης κυτταρικής σειράς CHO-K1. Θα μάθετε: Τι είναι η κυτταρική σειρά κυτταρικών κυττάρων της κυτταρικής σειράς Κ1-Κ1; Από πού προήλθε το κύτταρο CHO-K1 Πόσο μεγάλα είναι τα κύτταρα CHO-K1 Ποια είναι η πλήρης μορφή της κυτταρικής σειράς CHO-K1 Ποια είναι η μορφολογία των κυττάρων CHO-K1
- Η CHO-K1 ή κυτταρική σειρά Κ1 ωοθήκης κινεζικού χάμστερ είναι ένας υποκλώνος των γονικών κυττάρων CHO που προήλθε από τη βιοψία μιας ενήλικης θηλυκής ωοθήκης κινεζικού χάμστερ το 1957. Η αρχική κυτταρική σειρά αναπτύχθηκε από τον T.T. Puck και τους συνεργάτες του στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Ντένβερ των ΗΠΑ [1].
- Η κυτταρική σειρά CHO-K1 εμφανίζει μορφολογία που μοιάζει με επιθήλιο.
- Η διάμετρος των κυττάρων CHO-K1 είναι περίπου 0,001 χιλιοστόμετρα. Είναι ενδιαφέρον ότι τα κύτταρα είναι αρχικά μεγάλα- ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου μικραίνουν.
- Το γονιδίωμα της CHO-K1 αποτελείται από παρόμοιο αριθμό χρωμοσωμάτων με τα ανθρώπινα κύτταρα. Έχουν διπλοειδή καρυότυπο και έχουν μόνο λιγότερες χρωμοσωμικές ανωμαλίες.
CHO-K1 έναντι κυτταρικής σειράς CHO-S
Και οι δύο κυτταρικές σειρές είναι παράγωγα της CHO. Διαφέρουν ως προς τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα αυτά αναπτύσσονται και πολλαπλασιάζονται. Τα κύτταρα CHO-S είναι προσαρμοσμένα να αναπτύσσονται σε καλλιέργειες, ενώ τα κύτταρα CHO-K1 μπορούν να τροποποιηθούν γενετικά για να παράγουν προσκολλημένα και εναιωρούμενα κύτταρα.
2.κυτταρική σειρά CHO-K1: Πληροφορίες καλλιέργειας
Η κυτταρική σειρά CHO-K1 χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανική βιοτεχνολογική έρευνα. Είναι εύκολα συντηρήσιμες κυτταρικές σειρές. Η γνώση των βασικών σημείων καλλιέργειας των κυττάρων CHO-K1 μπορεί να σας βοηθήσει να τα καταφέρετε εύκολα. Αυτή η ενότητα θα σας βοηθήσει στην εκμάθηση: Είναι τα κύτταρα CHO-K1 προσκολλημένα Ποιος είναι ο χρόνος διπλασιασμού των κυττάρων CHO-K1 Ποια μέσα χρησιμοποιούνται για την καλλιέργεια κυττάρων CHO Ποια είναι η πυκνότητα σποράς των κυττάρων CHO-K1
Βασικά σημεία για την καλλιέργεια κυττάρων CHO-K1
|
Χρόνος διπλασιασμού του πληθυσμού: |
Ο χρόνος διπλασιασμού των CHO-K1 είναι περίπου 22 ώρες. |
|
Προσκολλημένα ή σε εναιώρημα: |
Τα κύτταρα CHO-K1 είναι προσκολλημένα. Ωστόσο, μπορούν να τροποποιηθούν γενετικά ώστε να είναι κύτταρα CHO-K1 σε αιώρηση. |
|
Πυκνότητα σποράς: |
Η πυκνότητα σποράς CHO-K1 είναι 1 x104 κύτταρα/cm2. Με αυτή την πυκνότητα, τα κύτταρα μπορούν να δημιουργήσουν ένα συνεκτικό στρώμα σε περίπου 6 ημέρες. Για προσκολλημένα κύτταρα, τα κύτταρα ξεπλένονται με 1 x PBS και επωάζονται για 8 έως 10 λεπτά σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Τα διαχωρισμένα κύτταρα προστίθενται σε φρέσκο μέσο και φυγοκεντρίζονται. Τα κύτταρα που συλλέγονται ανασυσσωματώνονται και χύνεται στη νέα φιάλη για ανάπτυξη. |
|
Μέσο ανάπτυξης: |
Για την καλλιέργεια των κυττάρων CHO-K1 χρησιμοποιείται μέσο ανάπτυξης F12 της Ham, συμπληρωμένο με 10% FBS, 1,0 mM σταθερή γλουταμίνη, 1,0 mM πυρουβικό νάτριο και 1,1 g/L NaHCO3. Το μέσο πρέπει να αντικαθίσταται 2 έως 3 φορές την εβδομάδα. |
|
Συνθήκες ανάπτυξης: |
Οι καλλιέργειες CHO-K1 διατηρούνται σε υγρό επωαστήρα 37°C με παροχή 5% CO2. |
|
Αποθήκευση: |
Τα κατεψυγμένα κύτταρα CHO-K1 αποθηκεύονται σε θερμοκρασία κάτω των -150°C ή σε φάση ατμών υγρού αζώτου. |
|
Διαδικασία κατάψυξης και μέσο: |
Για την κατάψυξη των κυττάρων CHO-K1 χρησιμοποιούνται τα μέσα κατάψυξης CM-1 ή CM-ACF. Για την κατάψυξη των κυττάρων CHO-K1 χρησιμοποιείται μια αργή διαδικασία κατάψυξης που επιτρέπει σταδιακή πτώση της θερμοκρασίας κατά 1°C. |
|
Διαδικασία απόψυξης: |
Τα κατεψυγμένα κύτταρα CHO-K1 διατηρούνται σε υδατόλουτρο 37°C έως ότου απομείνει μια μικρή μάζα πάγου. Τα αποψυγμένα κύτταρα προστίθενται με φρέσκο μέσο καλλιέργειας και χύνεται στη νέα φιάλη που περιέχει μέσο καλλιέργειας σε πυκνότητα 5 x104 κύτταρα/cm2. Τα κύτταρα χρειάζονται σχεδόν 24 έως 48 ώρες για να αναζωογονηθούν κατάλληλα. |
|
Επίπεδο βιοασφάλειας: |
Οι καλλιέργειες CHO-K1 χειρίζονται και διατηρούνται σε εργαστήρια επιπέδου βιοασφάλειας 1. |
3.πλεονεκτήματα και περιορισμοί των κυττάρων CHO-K1
Τα κύτταρα CHO-K1 είναι ένα ανεκτίμητο ερευνητικό εργαλείο. Ο μοναδικός συνδυασμός πλεονεκτημάτων και περιορισμών του το καθιστά διακριτό από άλλες κυτταρικές σειρές. Στην παρούσα ενότητα εξετάστηκαν ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κυτταρικής σειράς CHO-K1.
Πλεονεκτήματα
Τα κύρια πλεονεκτήματα της κυτταρικής σειράς CHO-K1 περιλαμβάνουν:
|
Δυνατότητα διαμόλυνσης |
Τα κύτταρα CHO-K1 χρησιμοποιούνται ευρέως σε μελέτες διαμόλυνσης. Μπορούν να διαμολυνθούν παροδικά και σταθερά μέσω διαφόρων φυσικών και χημικών διαδικασιών. Λόγω της μεγάλης επιδεκτικότητάς τους στη διαμόλυνση, τα κύτταρα CHO-K1 χρησιμοποιούνται ευρέως για την παραγωγή ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών και άλλων βιοφαρμακευτικών προϊόντων. |
|
Γρήγορος ρυθμός ανάπτυξης και εύκολη καλλιέργεια |
Ο χρόνος διπλασιασμού των κυττάρων CHO-K1 είναι μόλις 22 ώρες, επομένως, έχουν υψηλό ρυθμό ανάπτυξης και είναι ιδανικά για βιομηχανική βιοτεχνολογική χρήση. Επιπλέον, η προσαρμογή του εναιωρήματος CHO-K1 τα καθιστά χρήσιμα για την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων βιοφαρμάκων. Εκτός αυτού, είναι εύκολο να καλλιεργηθούν και να διατηρηθούν στα εργαστήρια και δεν απαιτούν δύσκολες συνθήκες και διαδικασίες καλλιέργειας. |
|
Χαμηλή συχνότητα χρωμοσωμικών ανωμαλιών |
Το CHO-K1 είναι ένα καλά χαρακτηρισμένο και καθιερωμένο πρότυπο σύστημα. Το γονιδίωμα του CHO-K1 είναι σταθερό και έχει μόνο λιγότερες χρωμοσωμικές ανωμαλίες. Ως εκ τούτου, αποτελούν ιδανικούς ξενιστές για την παραγωγή ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών. |
Περιορισμοί
Ακολουθούν ορισμένοι περιορισμοί της κυτταρικής σειράς CHO-K1:
|
Μη ανθρώπινη προέλευση |
Παρόλο που τα κύτταρα CHO-K1 έχουν την ικανότητα να πραγματοποιούν μοτίβα γλυκοζυλίωσης που μοιάζουν με τα ανθρώπινα, είναι μη ανθρώπινης προέλευσης. Αυτό μπορεί να αποτελεί ανησυχία κατά τη μελέτη κυτταρικών διεργασιών υψηλής ανθρώπινης εξειδίκευσης και της ανοσογονικότητας θεραπευτικών παραγόντων. |
|
Ετερογένεια |
Τα κύτταρα CHO-K1 μπορεί να παρουσιάζουν ελαφρώς διαφορετικά γενετικά χαρακτηριστικά εντός του ίδιου πληθυσμού, με αποτέλεσμα τη γενετική ετερογένεια. Αυτό μπορεί να επηρεάσει τις κυτταρικές λειτουργίες και να προκαλέσει μεταβλητότητα στα επίπεδα έκφρασης πρωτεϊνών, επηρεάζοντας ενδεχομένως την αναπαραγωγιμότητα των πειραματικών αποτελεσμάτων. |
4.εφαρμογές της κυτταρικής σειράς CHO-K1 στην έρευνα
Η κυτταρική σειρά CHO-K1 έχει πολυάριθμες εφαρμογές στη βιομηχανική βιοτεχνολογία και στην έρευνα τοξικολογίας. Εδώ, συζητήσαμε ορισμένες συγκεκριμένες.
- Παραγωγή ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών: Τα κύτταρα CHO-K1 είναι ανεκτίμητα ερευνητικά εργαλεία για την παραγωγή ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένων αντισωμάτων, θεραπευτικών πρωτεϊνών και ενζύμων. Ο υψηλός ρυθμός ανάπτυξής τους και οι εύκολες συνθήκες καλλιέργειας βοηθούν στην παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων ανασυνδυασμένων πρωτεϊνών με σωστή αναδίπλωση και γλυκοζυλίωση. Όπως, σε μια μελέτη που διεξήχθη από την Kritika Gupta χρησιμοποιήθηκαν κύτταρα CHO-K1 και διαμολύνθηκαν σταθερά για την παραγωγή ενός ανασυνδυασμένου μονοκλωνικού αντισώματος κατά του παράγοντα νέκρωσης όγκων-α (TNF-α) [2]. Η παραγωγή αντισωμάτων CHO K1 είναι αρκετά αξιόπιστη και βολική. Οι ερευνητές τροποποιούν επίσης αυτά τα κύτταρα για βελτιωμένη παραγωγή αντισωμάτων CHO K1. Για παράδειγμα, σε μια μελέτη έγινε γενετικός χειρισμός των κυττάρων CHO-K1 για την παραγωγή αντισωμάτων με υψηλές αναλογίες α-φουκοζυλιωμένων Fc-προσδεδεμένων N-γλυκανών, οι οποίες είναι σημαντικές για την αποτελεσματική τους λειτουργία [3].
- Έρευνα τοξικολογίας: Το κύτταρο CHO-K1 χρησιμοποιείται συχνά για δοκιμές ανακάλυψης και διαλογής φαρμάκων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση της τοξικότητας και της αποτελεσματικότητας πιθανών φαρμάκων. Επιπλέον, οι ερευνητές χρησιμοποιούν τα κύτταρα CHO-K1 για τη διερεύνηση των αλληλεπιδράσεων φαρμάκου-στόχου και τη μελέτη του μεταβολισμού των φαρμάκων. Έχουν διεξαχθεί αρκετές μελέτες για την αξιολόγηση των πιθανών θεραπευτικών επιδράσεων φυτικών εκχυλισμάτων, ενώσεων, νανοσωματιδίων, θεραπευτικών πρωτεϊνών και άλλων παραγόντων με τη χρήση της κυτταρικής σειράς CHO-K1. Μια παρόμοια έρευνα διεξήχθη το 2022 στην οποία οι ερευνητές μέτρησαν το κυτταροτοξικό δυναμικό φυτικών εκχυλισμάτων πλούσιων σε φλαβονοειδή σε κύτταρα CHO-K1 [4]. Ομοίως, μια ερευνητική μελέτη που διεξήχθη από τον Ryan Deweese και τους συνεργάτες του αξιολόγησε την κυτταροτοξικότητα των εκχυλισμάτων Baptisia australis, Trifolium pratense και Rubus idaeus σε κύτταρα CHO-K1 κυττάρων ωοθήκης κινέζικου χάμστερ [5].
5.κύτταρα CHO-K1: CHOK: Ερευνητικές δημοσιεύσεις: Ερευνητικές δημοσιεύσεις
Ακολουθούν ορισμένες ενδιαφέρουσες ερευνητικές δημοσιεύσεις σχετικά με τα κύτταρα CHO-K1.
Αυτή η μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Molecular Biology Reports (2023) πρότεινε τις θετικές επιδράσεις της υπερέκφρασης του γονιδίου SIRT6 στη βιωσιμότητα των κυττάρων CHO-K1 και στην έκφραση αντισωμάτων.
Η παρούσα δημοσίευση γίνεται στο Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Τα ερευνητικά ευρήματα δηλώνουν τις δυνατότητες του CRISPR-Cas13d για τη γενετική τροποποίηση κυττάρων CHO-K1 για τη βελτίωση της παραγωγής αντισωμάτων όσον αφορά την ποιότητα και την ποσότητα.
Αυτό το ερευνητικό άρθρο από το Nature Scientific Reports (2018) πρότεινε τη μαλτόζη ως μια πολλά υποσχόμενη πηγή ενέργειας για την καλλιέργεια κυττάρων CHO-K1 σε μέσο χωρίς πρωτεΐνες και τη βελτίωση της παραγωγής ανασυνδυασμένων μονοκλωνικών αντισωμάτων.
Αυτή η μελέτη στο Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) χρησιμοποίησε κύτταρα CHO-K1 για να αξιολογήσει τις πιθανές κυτταροτοξικές και αντιγονοτοξικές επιδράσεις του αιθανολικού εκχυλίσματος μαύρου πιπεριού μόνο του και σε συνδυασμό με δοξορουβικίνη.
Αυτή η έρευνα δημοσιεύθηκε στο The Nucleus το 2019. Στο παρόν οι ερευνητές αξιολόγησαν το κυτταροτοξικό και γονοτοξικό δυναμικό των νανοσωματιδίων αργύρου στην κυτταρική σειρά CHO-K1.
6.πηγές για την κυτταρική σειρά CHO-K1: ΚΟ2O1: Πρωτόκολλα, βίντεο και άλλα
Η CHO-K1 είναι μια διάσημη κυτταρική γραμμή. Εδώ αναφέρονται οι διαθέσιμοι πόροι με πρωτόκολλα καλλιέργειας και διαμόλυνσης της CHO-K1.
- Διαμόλυνση CHO-K1: Αυτός ο σύνδεσμος θα περιγράψει το πρωτόκολλο διαμόλυνσης CHO-K1. Πρόκειται για έναν βήμα προς βήμα οδηγό για τη διαμόλυνση πλασμιδιακού DNA σε κύτταρα CHO-K1 χρησιμοποιώντας το αντιδραστήριο Lipofectamine LTX.
- Σεμινάριο μεταμόσχευσης CHO-K1: Αυτό το βίντεο θα εξηγήσει λεπτομερώς τη διαδικασία παροδικής διαμόλυνσης CHO-K1.
Ακολουθούν ορισμένοι πόροι που περιγράφουν το πρωτόκολλο κυτταροκαλλιέργειας για κύτταρα CHO-K1.
- Κύτταρα CHO-K1: Αυτός ο σύνδεσμος στον ιστότοπο περιέχει χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τα κύτταρα CHO-K1, συμπεριλαμβανομένης της συνταγής του μέσου CHO-K1, της υποκαλλιέργειας και του πρωτοκόλλου απόψυξης.
Αναφορές
- Gamper, N., J.D. Stockand, and M.S. Shapiro, The use of Chinese hamster ovary (CHO) cells in the study of ion channels. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): p. 177-85.
- Gupta, K., et al., A Stable CHO K1 Cell line for producing recombinant monoclonal antibody against TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): p. 828-839.
- Popp, O., et al. Development of a pre-glycoengineered CHO-K1 host cell line for the expression of antibodies with enhanced Fc mediated effector function. in MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Kurchatova, M., et al., Cytotoxicity of Flavonoid-Containing Plant Extracts towards the CHO Cell Line: A Comparative Study (Κυτταροτοξικότητα φυτικών εκχυλισμάτων που περιέχουν φλαβονοειδή προς την κυτταρική σειρά CHO: συγκριτική μελέτη). Βιολογία κυττάρων και ιστών, 2022. 16(1): p. 80-85.
- Deweese, R., et al., Cytotoxic Effects of Trifolium pratense, Baptisia australis, and Rubus idaeus Extracts on CHO-K1 Cells. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): p. 128-139.