Κύτταρα HEK293T: Αξιοποίηση του δυναμικού στις μελέτες μεταφοράς γονιδιακού υλικού

Τα κύτταρα HEK293T είναι ανθρώπινα εμβρυϊκά νεφρικά κύτταρα που χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανική βιοτεχνολογία, την τοξικολογία και την έρευνα για τον καρκίνο. Αυτά τα αθανατοποιημένα κύτταρα χρησιμοποιούνται επίσης για την παραγωγή μιας ποικιλίας θεραπευτικών πρωτεϊνών και ιών.

Γενικά χαρακτηριστικά και προέλευση των κυττάρων HEK293T

Αυτή η ενότητα του άρθρου θα καλύψει την προέλευση και τις γενικές πληροφορίες σχετικά με τη σειρά κυττάρων HEK293T. 

• Η κυτταρική σειρά HEK293T προήλθε από πρωτογενή ανθρώπινα εμβρυϊκά νεφρικά κύτταρα που καλλιεργήθηκαν στο εργαστήριο. Οι ερευνητές ανέπτυξαν αυτά τα κύτταρα στις αρχές της δεκαετίας του 1970, μεταφέροντας σε εμβρυϊκά νεφρικά κύτταρα θραύσματα DNA του αδενοϊού τύπου 5. Οι ερευνητές καθιέρωσαν τη σειρά κυττάρων HEK293T εισάγοντας το μεγάλο Τ-αντιγόνο του ιού των πιθήκων 40 (SV40) στο γονιδίωμα των κυττάρων HEK293. Αυτή η τροποποίηση επέτρεψε στους ερευνητές να μεταμοσχεύσουν εύκολα 293 κύτταρα και τα κατέστησε κατάλληλα για μελέτες παραγωγής πρωτεϊνών και γονιδιακής έκφρασης [1].
• Τα κύτταρα HEK293T έχουν επιθηλιακή μορφολογία. Έχουν επιμήκη και πεπλατυσμένη μορφή με σαφή κυτταρικά όρια.
• Το μέγεθος των κυττάρων HEK293T κυμαίνεται μεταξύ 11 και 15 µm σε διάμετρο.
• Τα κύτταρα HEK293T με το μεγάλο αντιγόνο Τ του SV40 έχουν σύνθετο καρυότυπο. Αυτά τα κύτταρα είναι υποτριπλοειδή, περιέχουν 3 φορές λιγότερα χρωμοσώματα από ένα απλοειδές γαμέτη και έχουν μέσο αριθμό χρωμοσωμάτων 64.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των HEK293T και HEK293;

Και οι δύο κυτταρικές σειρές HEK293 και HEK293T είναι ανθρώπινης προέλευσης. Το HEK293T είναι ένα δημοφιλές παράγωγο της κυτταρικής σειράς HEK293. Οι επιστήμονες ανέπτυξαν αυτά τα κύτταρα από τα αρχικά ανθρώπινα εμβρυϊκά νεφρικά κύτταρα 293, μεταμοσχεύοντάς τα με το μεγάλο αντιγόνο Τ του SV40, ενώ δημιούργησαν τα αθανατοποιημένα κύτταρα HEK293 μετασχηματίζοντας και καλλιεργώντας ανθρώπινα εμβρυϊκά νεφρικά κύτταρα με θραυσμένα θραύσματα DNA του ανθρώπινου αδενοϊού 5.

Κυτταρικές τεχνολογίες και βιοϊατρικές εφαρμογές των κυττάρων HEK293T

Κυτταροκαλλιέργεια και αποθήκευση κυττάρων στην έρευνα με HEK293T

Τα κύτταρα HEK293T, τα οποία προέρχονται από ανθρώπινα εμβρυϊκά νεφρικά κύτταρα 293, χρησιμοποιούνται ευρέως στην κυτταρική καλλιέργεια λόγω της ισχυρής ανάπτυξής τους και της ευκολίας μεταμόλυνσής τους. Για να εργαστούν με αυτά τα κύτταρα, οι ερευνητές πρέπει να δώσουν προτεραιότητα στη δημιουργία τράπεζας κυττάρων, η οποία περιλαμβάνει την αποθήκευση κυττάρων για εκτεταμένη έρευνα και θεραπευτική χρήση. Πρέπει να χρησιμοποιούν μια βαθμιδωτή προσέγγιση δημιουργίας τράπεζας κυττάρων για να διατηρήσουν τις ιδιότητες των κυττάρων και να εξασφαλίσουν τη μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα των κυττάρων. Η δημιουργία τραπεζών κυττάρων απαιτεί τήρηση των κανονισμών ορθής παρασκευαστικής πρακτικής για να εξασφαλιστεί η βιωσιμότητα και η ακεραιότητα των κυττάρων για θεραπευτικές εφαρμογές.

Οι ορθές πρακτικές παρασκευής είναι ζωτικής σημασίας για την παραγωγή τραπεζών κυττάρων HEK293T, οι οποίες αποτελούν τη βάση τόσο για την έρευνα όσο και για τις θεραπευτικές εφαρμογές. Η κύρια τράπεζα κυττάρων χρησιμεύει ως σημείο αναφοράς για όλα τα επόμενα κυτταρικά προϊόντα. Η παραγωγή αυτών των κυττάρων για θεραπευτικές εφαρμογές, όπως η παραγωγή ιογενών ιών για γονιδιακές θεραπείες, ακολουθεί αυστηρά ρυθμιστικά πρότυπα για να διασφαλιστεί η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα των τελικών προϊόντων.

Πρωτόκολλα και δοκιμασίες με χρήση HEK293T

Στην κυτταροτεχνολογία, έχουν σχεδιαστεί συγκεκριμένα πρωτόκολλα και δοκιμασίες για την αξιολόγηση των ιδιοτήτων των κυττάρων HEK293T. Αυτά περιλαμβάνουν την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των φορέων γονιδιακής θεραπείας και της αλληλεπίδρασης του κυττάρου με την εξωκυτταρική μήτρα σε τρυβλίο ή σε καλλιέργεια εναιωρήματος. Για τη διατήρηση της ακεραιότητας των κυττάρων HEK293T, οι ερευνητές επιλέγουν με ακρίβεια τα αντιδραστήρια για τη μεταμόλυνση και υποβάλλουν τις πρώτες ύλες σε αυστηρούς ελέγχους ποιότητας.

Ερευνητικές εφαρμογές της κυτταρικής σειράς HEK293T

• Ανάπτυξη εμβολίων: Η κυτταρική σειρά HEK293T έχει χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη ιών και την παραγωγή εμβολίων με βάση ιικούς φορείς για την καταπολέμηση μιας ποικιλίας ιογενών λοιμώξεων. Μια μελέτη χρησιμοποίησε αυτή την εμβρυϊκή κυτταρική σειρά νεφρών για να διερευνήσει τη δομική και λειτουργική βάση της εισόδου του ιού COVID-19 στα κύτταρα μέσω του ανθρώπινου ενζύμου μετατροπής της αγγειοτενσίνης 2 (ACE2) [3]. Επιπλέον, μια πρόσφατη μελέτη χρησιμοποίησε κύτταρα HEK93T για τη δημιουργία σωματιδίων ιού λεντιού με ψευδοτύπο ακίδας SARS-CoV-2 [4].
  
• Τοξικολογική έρευνα: Αυτή η ανθρώπινη εμβρυϊκή κυτταρική σειρά νεφρών χρησιμοποιείται ευρέως για τη δοκιμή της τοξικότητας και της αποτελεσματικότητας φαρμάκων. Έρευνα που διεξήχθη το 2022 χρησιμοποίησε την HEK293T ως φυσιολογική ανθρώπινη κυτταρική σειρά για την επικύρωση του κυτταροτοξικού δυναμικού εκχυλισμάτων Caladium lindenii έναντι της κυτταρικής σειράς καρκίνου του ήπατος HepG2 [5].
• Μελέτες γονιδιακής έκφρασης: Η κυτταρική σειρά HEK293T με το μεγάλο αντιγόνο Τ του SV40 είναι ιδιαίτερα ευνοϊκή για τη μεταμόλυνση, επομένως κατάλληλη για μελέτες γονιδιακής έκφρασης. Μια μελέτη χρησιμοποίησε κύτταρα HEK293T για να μελετήσει το ρόλο του μακρού μη κωδικοποιημένου RNA SNHG16 στη ρύθμιση των λειτουργιών του τροφοβλάστη. Η μελέτη αποκάλυψε ότι το LncRNA SNHG16 αλληλεπιδρά με τον άξονα miR-218-5p/LASP1 για να μεσολαβήσει σε αυτές τις επιδράσεις [6].

Καινοτομίες στην κυτταρική θεραπεία με χρήση κυττάρων HEK293T

Εξελίξεις στην κυτταρική θεραπεία με HEK293T

Τα κύτταρα HEK293T συμβάλλουν σημαντικά στο τοπίο της κυτταρικής θεραπείας, ειδικά στη δημιουργία ιικών φορέων για γονιδιακή θεραπεία. Αυτά τα κύτταρα είναι απαραίτητα σε διαδικασίες παραγωγής που συμμορφώνονται με τους κανονισμούς ορθής παρασκευαστικής πρακτικής, καθώς εξασφαλίζουν την παραγωγή προϊόντων γονιδιακής θεραπείας υψηλής ποιότητας. Η εκπαίδευση του προσωπικού παραγωγής εστιάζει επίσης στον χειρισμό των μοναδικών ιδιοτήτων των κυττάρων HEK293T και στη διατήρηση υψηλών προδιαγραφών για τα φαρμακευτικά προϊόντα που προέρχονται από αυτά τα κύτταρα.

Κύτταρα HEK293T σε κλινικές δοκιμές και γονιδιακή θεραπεία

Η κυτταρική σειρά HEK293T διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη προϊόντων γονιδιακής θεραπείας και αποτελεί αναπόσπαστο μέρος των κλινικών δοκιμών που στοχεύουν στην εισαγωγή νέων κυτταρικών θεραπειών στην αγορά. Αυτό περιλαμβάνει την αξιοποίηση της υψηλής μεταφοράς της κυτταρικής σειράς για τη μεταφορά γονιδίων, χρησιμοποιώντας φορείς όπως οι φορείς συσκευασίας ιογενών ιών, όπου η μετάλλαξη της ιντεγκράσης D64V έχει αποτελέσει μια αξιοσημείωτη πρόοδο για την αύξηση της ασφάλειας.

Καινοτόμες τεχνικές στην καλλιέργεια κυττάρων HEK293T

Η ευελιξία των κυττάρων HEK293T υποστηρίζει καινοτόμες τεχνικές τόσο σε δισδιάστατες όσο και σε πιο πολύπλοκες κυτταρικές καλλιέργειες. Αυτή η προσαρμοστικότητα είναι καθοριστική για την εξερεύνηση κυτταρικών προϊόντων για διάφορους τύπους βιοϊατρικής έρευνας, συμπεριλαμβανομένης της έρευνας για τον καρκίνο, όπου αυτά τα κύτταρα χρησιμοποιούνται για τη μελέτη ογκογόνων διεργασιών και τη δοκιμή φαρμάκων. Επιπλέον, η σειρά HEK293T είναι καθοριστική για την παραγωγή ιικών σωματιδίων, τα οποία είναι κρίσιμα τόσο για την έρευνα όσο και για τις διαδικασίες παραγωγής θεραπευτικών φορέων.

Αγοράστε κύτταρα HEK293 για την έρευνά σας

Αναβαθμίστε την έρευνά σας με τα κύτταρα HEK293 μας, τα οποία είναι γνωστά για την προσαρμοστικότητά τους σε μελέτες γονιδιακής έκφρασης και στην παραγωγή εμβολίων. Η γκάμα των προϊόντων μας περιλαμβάνει ευέλικτα παράγωγα, όπως τα HEK293T, τη σειρά HEK293 προσαρμοσμένη σε εναιώρημα, τα HEK293T/17, τα AAV-293 και τα 2V6.11. Εξερευνήστε την εκτενή συλλογή μας για να υποστηρίξετε και να προωθήσετε το πειραματικό σας έργο.

Πληροφορίες για την καλλιέργεια της κυτταρικής σειράς HEK293T

Τα κύτταρα HEK293T καλλιεργούνται ευρέως σε ερευνητικά εργαστήρια. Πριν ξεκινήσετε την καλλιέργεια κυττάρων HEK293T, πρέπει να γνωρίζετε: Ποιος είναι ο χρόνος διπλασιασμού των κυττάρων HEK293T; Τι είναι το μέσο HEK293T; Ποια είναι η πυκνότητα σποράς των HEK293T;

Βασικά σημεία για την καλλιέργεια κυττάρων HEK293T

Χρόνος διπλασιασμού:

Ο χρόνος διπλασιασμού που έχει αναφερθεί για τα κύτταρα HEK293T είναι 30 ώρες.

Προσκολλητικά ή σε εναιώρημα:

Τα HEK293T είναι μια προσκολλητική κυτταρική σειρά.

Πυκνότητα σποράς:

Τα κύτταρα HEK293T σπέρνονται σε πυκνότητα 1 x 10⁴ κύτταρα/cm². Σε αυτή την πυκνότητα σποράς, τα κύτταρα μπορούν να σχηματίσουν ένα συνεχές μονοστρωματικό στρώμα σε περίπου 4 ημέρες. Για τη σπορά, τα προσκολλημένα κύτταρα αποκολλώνται χρησιμοποιώντας το διάλυμα αποσύνδεσης Accutase. Τα αποκολλημένα κύτταρα φυγοκεντρώνονται και στη συνέχεια επαναδιαλύονται προσεκτικά χρησιμοποιώντας ένα μέσο ανάπτυξης. Στη συνέχεια, τα κύτταρα μεταφέρονται σε νέες φιάλες για καλλιέργεια.

Μέσο ανάπτυξης:

Τα κύτταρα HEK293T καλλιεργούνται σε EMEM (ελάχιστο βασικό μέσο Eagle) που περιέχει 1,0 g/L L-γλυκόζη, 2,2 g/L NaHCO3, 2,0 mM L-γλουταμίνη και 10% εμβρυϊκό βοοειδές ορό. Το μέσο πρέπει να αντικαθίσταται δύο φορές την εβδομάδα.

Συνθήκες ανάπτυξης:

Οι καλλιέργειες κυττάρων HEK293T διατηρούνται σε υγραντικό επωαστήρα στους 37 °C με παροχή 5% CO2.

Αποθήκευση:

Τα ανθρώπινα εμβρυϊκά νεφρικά κύτταρα HEK293T αποθηκεύονται στην ατμοσφαιρική φάση υγρού αζώτου ή σε θερμοκρασία κάτω των -150 °C για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

Διαδικασία κατάψυξης και μέσο:

Τα κύτταρα HEK293 μπορούν να καταψυχθούν σε μέσα κατάψυξης CM-1 ή CM-ACF. Για τα κύτταρα HEK293T συνιστώνται διαδικασίες αργής κατάψυξης που επιτρέπουν σταδιακή πτώση της θερμοκρασίας κατά 1 °C, προκειμένου να προστατευθεί η βιωσιμότητά τους.

Διαδικασία απόψυξης:

Ένα φιαλίδιο με κατεψυγμένα κύτταρα αναδεύεται γρήγορα σε υδατόλουτρο (37 °C) έως ότου απομείνει ένας μικρός σβώλος πάγου. Τα κύτταρα επαναδιαλύονται σε μέσο και φυγοκεντρίζονται για την απομάκρυνση των συστατικών του μέσου κατάψυξης. Τα ανακτηθέντα κύτταρα καλλιεργούνται στη συνέχεια σε νέες φιάλες που περιέχουν μέσο ανάπτυξης. 

Επίπεδο βιοασφάλειας:

Για τον χειρισμό και τη συντήρηση των κυτταρικών καλλιεργειών HEK293T απαιτείται εργαστήριο βιοασφάλειας επιπέδου 1.

Συχνές ερωτήσεις σχετικά με την καλλιέργεια και τις εφαρμογές κυττάρων HEK293T

Κύτταρα HEK293T: Ερευνητικές δημοσιεύσεις

Σε αυτή την ενότητα, αναφέρονται μερικές υποσχόμενες ερευνητικές δημοσιεύσεις που αφορούν τα κύτταρα HEK293T.

Ανάπτυξη εμβολίων mRNA για τον SARS-CoV-2 που κωδικοποιούν τον Ν-τερματικό άκρο της πρωτεΐνης spike και τις περιοχές σύνδεσης με τον υποδοχέα

Αυτή η δημοσίευση θα εκδοθεί στο BioRxiv το 2022. Η μελέτη αυτή χρησιμοποίησε κύτταρα HEK293T για την ανάπτυξη εμβολίων mRNA κατά του ιού COVID-19 που κωδικοποιούν το Ν-τελικό άκρο του γονιδίου της πρωτεΐνης spike και τις περιοχές RBD (περιοχές σύνδεσης με τον υποδοχέα).

Ο κυκλικός HER2 RNA θετικός τριπλά αρνητικός καρκίνος του μαστού είναι ευαίσθητος στο Pertuzumab

Η έρευνα αυτή δημοσιεύθηκε στο Molecular Cancer το 2020. Η μελέτη πρότεινε ότι η έκφραση κυκλικού RNA HER2 σε κύτταρα τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού τον καθιστά ευαίσθητο στη φαρμακευτική αγωγή με Pertuzumab. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν κύτταρα HEK293 για την παραγωγή ιοειδούς ιού και τη μεταφορά του κυκλικού γονιδίου HER2 σε αυτή τη μελέτη.

Αντιιικός ρόλος του IFITM3 στη μόλυνση από τον πρωτότυπο αφρώδη ιό

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Virology Journal το 2022. Η μελέτη αυτή χρησιμοποίησε κύτταρα HEK293T για να διερευνήσει την αντιιική δράση του IFITM3 (διαμεμβρανική πρωτεΐνη 3 που επάγεται από ιντερφερόνη) σε λοίμωξη από πρωτότυπο αφρώδη ιό (PFV).

Το miRNA-21 μεσολαβεί στην αντιαγγειογενετική δράση της μετφορμίνης μέσω της στόχευσης της έκφρασης των PTEN και SMAD7 και της οδού PI3K/AKT

Αυτό το ερευνητικό άρθρο στο Nature Scientific Reports (2017) χρησιμοποίησε κύτταρα HEK293T και μελέτησε ότι το miRNA-21 μεσολαβεί στις αντιαγγειογενετικές επιδράσεις που προκαλούνται από τη μετφορμίνη ρυθμίζοντας τη διαδρομή σηματοδότησης PI3K/AKT και την έκφραση των γονιδίων SMAD7 και PTEN.

Το microRNA-608 αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό του καρκίνου της ουροδόχου κύστης μέσω της οδού σηματοδότησης AKT/FOXO3a

Η έρευνα αυτή δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Molecular Cancer το 2017. Η μελέτη αυτή χρησιμοποίησε κύτταρα HEK293 για να διερευνήσει το αντιπολλαπλασιαστικό δυναμικό του miRNA-608 έναντι του καρκίνου της ουροδόχου κύστης.

Πόροι για την κυτταρική σειρά HEK293T: Πρωτόκολλα, βίντεο και άλλα

Ακολουθούν μερικοί πόροι σχετικά με τα κύτταρα HEK293T:

• Μεταφορά γονιδίου σε κύτταρα HEK293T.
• Μεταφορά γονιδίου σε κύτταρα HEK: Αυτό το βίντεο παρουσιάζει το γενικό πρωτόκολλο μεταφοράς γονιδίου για τη σειρά ανθρώπινων εμβρυϊκών νεφρικών κυττάρων HEK293.
• Παραγωγή κυττάρων: Αυτό το βίντεο εξηγεί τη διαδικασία διαίρεσης ή υποκαλλιέργειας προσκολλημένων κυττάρων.

Πρωτόκολλα κυτταροκαλλιέργειας

Τα πρωτόκολλα κυτταρικής καλλιέργειας για τα κύτταρα HEK293T παρατίθενται εδώ.

• Διαχωρισμός κυττάρων HEK293T: Αυτός ο ιστότοπος παρέχει έναν λεπτομερή οδηγό βήμα προς βήμα για την υποκαλλιέργεια κυττάρων HEK293.
• Καλλιέργεια ανθρώπινων εμβρυϊκών νεφρικών κυττάρων: Αυτός ο σύνδεσμος θα σας παρέχει το πρωτόκολλο κυτταρικής καλλιέργειας HEK293T.

Αναφορές

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., Η AMPKα1 ρυθμίζει την εξέλιξη του καρκίνου του πνεύμονα και του μαστού μέσω της ρύθμισης του άξονα σηματοδότησης TRAF6-BECN1 που μεσολαβείται από το TLR4. Cancers (Basel), 2020, 12(11).
3. Wang, Q., et al., Δομική και λειτουργική βάση της εισόδου του SARS-CoV-2 μέσω της χρήσης του ανθρώπινου ACE2. Cell, 2020. 181(4): σ. 894–904.
4. Gale, E.C., et al., Η βραδεία απελευθέρωση εμβολίου υπομονάδας τομέα σύνδεσης με υποδοχέα με βάση υδρογέλη προκαλεί αντιδράσεις εξουδετερωτικών αντισωμάτων κατά του SARS-CoV-2. bioRxiv, 2021.
5. Kalsoom, A., et al., In Vitro αξιολόγηση του κυτταροτοξικού δυναμικού εκχυλισμάτων Caladium lindenii σε ανθρώπινες κυτταρικές σειρές ηπατοκαρκινώματος HepG2 και φυσιολογικών HEK293T. Biomed Res Int, 2022, σ. 1279961.
6. Yu, Z., et al., Το LncRNA SNHG16 ρυθμίζει τις λειτουργίες του τροφοβλάστη μέσω του άξονα miR-218-5p/LASP1. J Mol Histol, 2021. 52(5): σ. 1021-1033.