Κύτταρα HEK293T: Διαμόλυνση: Αποκλεισμός των δυνατοτήτων σε μελέτες διαμόλυνσης
Τακύτταρα HEK293T είναι ανθρώπινα εμβρυϊκά νεφρικά κύτταρα που εφαρμόζονται ευρέως στη βιομηχανική βιοτεχνολογία, την τοξικολογία και την έρευνα για τον καρκίνο. Αυτά τα αθάνατα κύτταρα χρησιμοποιούνται επίσης για την παραγωγή ποικίλων 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 την κυτταρική σειρά HEK293T.
- Η κυτταρική σειρά HEK293T προέρχεται από πρωτογενή ανθρώπινα εμβρυϊκά νεφρικά κύτταρα που καλλιεργήθηκαν στο εργαστήριο. Οι ερευνητές ανέπτυξαν αυτά τα κύτταρα στις αρχές της δεκαετίας του 1970 με τη διαμόλυνση εμβρυϊκών νεφρικών κυττάρων με θρυμματισμένα τμήματα DNA του αδενοϊού τύπου 5. Οι ερευνητές δημιούργησαν την κυτταρική σειρά HEK293T εισάγοντας το μεγάλο Τ-αντιγόνο του ιού των πιθήκων 40 (SV40) στο γονιδίωμα των κυττάρων HEK293. Αυτή η τροποποίηση επέτρεψε στους ερευνητές να διαμολύνουν εύκολα τα κύτταρα 293 και τα κατέστησε κατάλληλα για την παραγωγή πρωτεϊνών και μελέτες γονιδιακής έκφρασης [1].
- Τα κύτταρα HEK293T διαθέτουν μορφολογία που μοιάζει με επιθήλιο. Αντιπροσωπεύουν ένα επιμήκες και πεπλατυσμένο σχήμα με ένα καθορισμένο κυτταρικό όριο.
- Το μέγεθος των κυττάρων HEK293T κυμαίνεται μεταξύ 11 και 15 μm σε διάμετρο.
- Τα κύτταρα HEK293T με αντιγόνο SV40 large-t διαθέτουν σύνθετο καρυότυπο. Τα κύτταρα αυτά είναι υποτρίπλοια, περιέχουν 3 φορές λιγότερα χρωμοσώματα από έναν απλοειδή γαμέτη και διαθέτουν έναν μέσο αριθμό χρωμοσωμάτων 64.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ HEK293T και HEK293
Και οι δύο κυτταρικές σειρές HEK293 και HEK293T είναι ανθρώπινης προέλευσης. Η HEK293T είναι ένα δημοφιλές παράγωγο της κυτταρικής σειράς HEK293. Οι επιστήμονες ανέπτυξαν αυτά τα κύτταρα από τα αρχικά κύτταρα 293 των ανθρώπινων εμβρυϊκών νεφρών με διαμόλυνση με το μεγάλο αντιγόνο SV40 T, ενώ δημιούργησαν τα αθάνατα κύτταρα HEK293 με μετασχηματισμό και καλλιέργεια ανθρώπινων εμβρυϊκών νεφρικών κυττάρων με θραύσματα DNA του κουρεμένου ανθρώπινου αδενοϊού 5.
Κυτταρικές τεχνολογίες και βιοϊατρικές εφαρμογές των κυττάρων HEK293T
Κυτταρική καλλιέργεια και τράπεζα στην έρευνα HEK293T
Τα κύτταρα HEK293T, τα οποία προέρχονται από κύτταρα 293 του ανθρώπινου εμβρυϊκού νεφρού, βρίσκουν εκτεταμένη χρήση στην κυτταροκαλλιέργεια λόγω της ισχυρής ανάπτυξής τους και της ευκολίας τους στη διαμόλυνση. Για να εργαστούν με αυτά τα κύτταρα, οι ερευνητές πρέπει να δώσουν προτεραιότητα στην τραπεζική των κυττάρων, η οποία περιλαμβάνει την αποθήκευση των κυττάρων για εκτεταμένη ερευνητική και θεραπευτική χρήση. Πρέπει να χρησιμοποιήσουν μια κλιμακωτή προσέγγιση τραπεζών κυττάρων για να διατηρήσουν τις ιδιότητες των κυττάρων και να διασφαλίσουν τη μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα των κυττάρων. Η δημιουργία τραπεζών κυττάρων απαιτεί την τήρηση των κανονισμών ορθής παρασκευαστικής πρακτικής για τη διασφάλιση της βιωσιμότητας και της ακεραιότητας των κυττάρων για θεραπευτικές εφαρμογές.
Οι ορθές πρακτικές παραγωγής είναι ζωτικής σημασίας για την παραγωγή τραπεζών κυττάρων HEK293T, οι οποίες είναι θεμελιώδεις τόσο για ερευνητικές όσο και για 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 λεντιβιρίων για γονιδιακές θεραπείες, ακολουθεί αυστηρά ρυθμιστικά πρότυπα για να διασφαλιστεί η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα των τελικών προϊόντων.
Πρωτόκολλα και δοκιμασίες που χρησιμοποιούν το HEK293T
Στην κυτταροτεχνολογία, σχεδιάζονται συγκεκριμένα πρωτόκολλα και δοκιμασίες για την αξιολόγηση των ιδιοτήτων των κυττάρων HEK293T. Αυτές περιλαμβάνουν την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των φορέων γονιδιακής θεραπείας και την αλληλεπίδραση του κυττάρου με την εξωκυτταρική μήτρα σε πιάτο ή καλλιέργεια εναιωρήματος. Για να διατηρηθεί η ακεραιότητα των κυττάρων HEK293T, οι ερευνητές επιλέγουν με ακρίβεια τα αντιδραστήρια για τη μεταμόσχευση και υποβάλλουν τις πρώτες ύλες σε αυστηρές δοκιμές ποιοτικού ελέγχου.
Ερευνητικές εφαρμογές της κυτταρικής σειράς HEK293T
- Ανάπτυξη εμβολίων: Η κυτταρική σειράHEK293T έχει χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη ιών και την παραγωγή εμβολίων με βάση ιικούς φορείς για την καταπολέμηση διαφόρων ιικών λοιμώξεων. Σε μια μελέτη χρησιμοποιήθηκε αυτή η εμβρυϊκή σειρά νεφρικών κυττάρων για τη διερεύνηση της δομικής και λειτουργικής βάσης της εισόδου του ιού COVID-19 στο κύτταρο μέσω του ανθρώπινου μετατρεπτικού ενζύμου 2 της αγγειοτενσίνης (ACE2) [3]. Επιπλέον, μια πρόσφατη μελέτη χρησιμοποίησε κύτταρα HEK93T για τη δημιουργία ψευδοτυπικών σωματιδίων λεντιϊού SARS-CoV-2 με αιχμές [4].
- Έρευνα τοξικολογίας: Αυτή η σειρά ανθρώπινων εμβρυϊκών νεφρικών κυττάρων χρησιμοποιείται ευρέως για τη δοκιμή της τοξικότητας και της αποτελεσματικότητας των φαρμάκων. Έρευνα που διεξήχθη το 2022 χρησιμοποίησε το HEK293T ως φυσιολογική ανθρώπινη κυτταρική σειρά για την επικύρωση του κυτταροτοξικού δυναμικού των εκχυλισμάτων Caladium lindenii έναντι της κυτταρικής σειράς HepG2 για τον καρκίνο του ήπατος [5].
- Μελέτες γονιδιακής έκφρασης: Η κυτταρική σειρά HEK293T του μεγάλου αντιγόνου SV40 T είναι ιδιαίτερα επιδεκτική σε διαμόλυνση, επομένως κατάλληλη για μελέτες γονιδιακής έκφρασης. Σε μια μελέτη χρησιμοποιήθηκαν κύτταρα HEK293T για τη μελέτη του ρόλου του μακρού μη κωδικού RNA SNHG16 στη ρύθμιση των λειτουργιών της τροφοβλάστης. Η μελέτη αποκάλυψε ότι το LncRNA SNHG16 αλληλεπιδρά με τον άξονα miR-218-5p/LASP1 για τη διαμεσολάβηση αυτών των επιδράσεων [6].
Καινοτομίες κυτταρικής θεραπείας με χρήση κυττάρων HEK293T
Εξελίξεις στην κυτταρική θεραπεία με HEK293T
Τα κύτταρα HEK293T συμβάλλουν σημαντικά στο τοπίο της κυτταρικής θεραπείας, ιδίως στη δημιουργία ιικών φορέων για γονιδιακή θεραπεία. Τα κύτταρα αυτά είναι απαραίτητα στις διαδικασίες παραγωγής που τηρούν τους κανονισμούς ορθής παρασκευαστικής πρακτικής, καθώς διασφαλίζουν την παραγωγή προϊόντων γονιδιακής θεραπείας υψηλής ποιότητας. Η εκπαίδευση του προσωπικού παρασκευής επικεντρώνεται 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 είναι αναπόσπαστο μέρος των κλινικών δοκιμών που αποσκοπούν στην κυκλοφορία νέων κυτταρικών θεραπειών στην αγορά. Αυτό περιλαμβάνει την αξιοποίηση της υψηλής διαμολυστικότητας της κυτταρικής σειράς για την παράδοση γονιδίων, χρησιμοποιώντας φορείς όπως οι φορείς συσκευασίας lentiviral, όπου η μετάλλαξη της ιντεγκράσης D64V έχει αποτελέσει 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 σύνθετες κυτταρικές καλλιέργειες. Αυτή η προσαρμοστικότητα αποτελεί κλειδί για τη διερεύνηση κυτταρικών προϊόντων για διάφορους τύπους βιοϊατρικής έρευνας, συμπεριλαμβανομένης της έρευνας για τον καρκίνο, όπου τα κύτταρα αυτά χρησιμοποιούνται για τη μελέτη των καρκινικών διαδικασιών και τη δοκιμή φαρμάκων. Επιπλέον, η σειρά HEK293T είναι καθοριστική για την παραγωγή λεντιβιρικών σωματιδίων, τα οποία είναι ζωτικής σημασίας τόσο για τις διαδικασίες παραγωγής ερευνητικών όσο και θεραπευτικών φορέων.
Αγοράστε κύτταρα HEK293 για την έρευνά σας
Αναβαθμίστε την έρευνά σας με τα κύτταρά μας HEK293, γνωστά για την προσαρμοστικότητά τους σε μελέτες γονιδιακής έκφρασης και παραγωγής εμβολίων. Οι προσφορές μας περιλαμβάνουν ευπροσάρμοστα παράγωγα όπως το HEK293T, η προσαρμοσμένη σε εναιώρημα σειρά HEK293, το HEK293T/17, το AAV-293 και το 2V6.11. Εξερευνήστε την εκτεταμένη επιλογή μας για να υποστηρίξετε και να προωθήσετε τις πειραματικές σας εργασίες.
Πληροφορίες καλλιέργειας για την κυτταρική σειρά HEK293T
Τα κύτταρα HEK293T καλλιεργούνται εκτενώς σε ερευνητικά εργαστήρια. Πριν αναπτύξετε την καλλιέργεια κυττάρων HEK293T, πρέπει να γνωρίζετε: Ποιος είναι ο χρόνος διπλασιασμού των κυττάρων HEK293T Ποιο είναι το μέσο HEK293T; Ποια είναι η πυκνότητα σποράς HEK293T
Βασικά σημεία για την καλλιέργεια κυττάρων HEK293T
|
Χρόνος διπλασιασμού: |
Ο χρόνος διπλασιασμού που αναφέρεται για τα κύτταρα HEK293T είναι 30 ώρες. |
|
Προσκολλημένα ή σε εναιώρημα: |
Το HEK293T είναι μια προσκολλημένη κυτταρική σειρά. |
|
Πυκνότητα σποράς: |
Τα κύτταρα HEK293T σπείρονται σε πυκνότητα 1 x104 κύτταρα/cm2. Με αυτή την πυκνότητα σποράς, τα κύτταρα μπορούν να σχηματίσουν μια συνεχή μονοστιβάδα σε περίπου 4 ημέρες. Για τη σπορά, τα προσκολλημένα κύτταρα αποκολλώνται με τη χρήση του διαλύματος διαχωρισμού accutase. Τα αποκολλημένα κύτταρα φυγοκεντρίζονται και στη συνέχεια ανασυσσωματώνονται προσεκτικά χρησιμοποιώντας ένα μέσο ανάπτυξης. Στη συνέχεια, τα κύτταρα διανέμονται σε νέες φιάλες για καλλιέργεια. |
|
Μέσο ανάπτυξης: |
Τα κύτταρα HEK293T καλλιεργούνται σε EMEM (Eagle's minimal essential medium) που περιέχει 1,0 g/L L-γλυκόζη, 2,2 g/L NaHCO3, 2,0 mM L-γλουταμίνη και 10% εμβρυϊκό ορό βοοειδών. Το μέσο πρέπει να αντικαθίσταται δύο φορές την εβδομάδα. |
|
Συνθήκες ανάπτυξης: |
Οι καλλιέργειες κυττάρων HEK293T διατηρούνται σε υγροποιημένο επωαστήρα 37°C με παροχή 5% CO2. |
|
Αποθήκευση: |
Τα κύτταρα HEK293T των ανθρώπινων εμβρυϊκών νεφρών αποθηκεύονται σε φάση ατμών 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 αργές διαδικασίες κατάψυξης που επιτρέπουν σταδιακή πτώση της θερμοκρασίας κατά 1°C για την προστασία της βιωσιμότητάς τους. |
|
Διαδικασία απόψυξης: |
Ένα κατεψυγμένο φιαλίδιο κυττάρων αναδεύεται γρήγορα σε υδατόλουτρο (37°C) μέχρι να απομείνει μια μικρή μάζα πάγου. Τα κύτταρα ανασυσσωματώνονται 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: |
Απαιτείται εργαστήριο επιπέδου βιοασφάλειας 1 για το χειρισμό και τη συντήρηση καλλιεργειών κυττάρων HEK293T. |
Κυτταρική σειρά HEK293T: Πλεονεκτήματα & Περιορισμοί
Ένας μοναδικός συνδυασμός πλεονεκτημάτων και περιορισμών σχετίζεται με τα κύτταρα 293T των ανθρώπινων εμβρυϊκών νεφρών. Εδώ, θα εξετάσουμε μερικά βασικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα αυτής της κυτταρικής σειράς.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των κυττάρων HEK293T
Στα σημαντικά πλεονεκτήματα των κυττάρων HEK293T περιλαμβάνεται η υψηλή διαμολυστικότητά τους, όπου η κυτταρική σειρά παρουσιάζει αξιοσημείωτη αποτελεσματικότητα στην πρόσληψη ξένου DNA και στην παραγωγή άφθονων πρωτεϊνών. Αυτή η ιδιότητα τα καθιστά ευρέως ευνοημένα για μελέτες τόσο παροδικής όσο και σταθερής διαμόλυνσης. Επιπλέον, οι καλλιέργειες κυττάρων HEK293T είναι γνωστές για την ευκολία συντήρησής τους, γεγονός που τις καθιστά εξαιρετική επιλογή για διάφορα εργαστηριακά πειράματα λόγω της στιβαρότητάς τους και των απλών απαιτήσεων χειρισμού τους.
Ωστόσο, υπάρχουν περιορισμοί που σχετίζονται με τις καλλιέργειες κυττάρων HEK293T. Μία από τις κύριες ανησυχίες είναι ο κίνδυνος μικροβιακής μόλυνσης, η οποία μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη μορφολογία των κυττάρων, τη γονιδιακή έκφραση και άλλα κρίσιμα χαρακτηριστικά, οδηγώντας ενδεχομένως σε ανακριβή πειραματικά αποτελέσματα. Επιπλέον, ενώ τα κύτταρα HEK293T είναι κατάλληλα για μακροχρόνια πειράματα, οι παρατεταμένες περίοδοι καλλιέργειας μπορεί να θέσουν σε κίνδυνο την υγεία των κυττάρων. Αυτό μπορεί να επηρεάσει την αποτελεσματικότητα της διαμόλυνσης και τους ρυθμούς ανάπτυξής τους, γι' αυτό και συνιστάται γενικά ο περιορισμός του αριθμού διέλευσής τους σε 20 ή λιγότερο για τη διατήρηση της ακεραιότητας των κυττάρων.
Συχνές ερωτήσεις σχετικά με την καλλιέργεια και τις εφαρμογές κυττάρων HEK293T
Κύτταρα HEK293T: HekTen3: Ερευνητικές δημοσιεύσεις: Ερευνητικές δημοσιεύσεις
Σε αυτή την ενότητα, αναφέραμε μερικές υποσχόμενες ερευνητικές δημοσιεύσεις με κύτταρα HEK293T.
Αυτή η δημοσίευση θα δημοσιευθεί στο BioRxiv το 2022. Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε κύτταρα HEK293T για την ανάπτυξη εμβολίων mRNA του ιού COVID-19 που κωδικοποιούν N-τελικούς τομείς του γονιδίου spike και RBD (τομέας πρόσδεσης υποδοχέα).
Αυτή η έρευνα δημοσιεύεται στο Molecular Cancer το 2020. Η μελέτη πρότεινε ότι η έκφραση κυκλικού HER2 RNA σε τριπλά αρνητικά κύτταρα καρκίνου του μαστού τα καθιστά ευαίσθητα στη φαρμακευτική θεραπεία με Pertuzumab. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν κύτταρα HEK293 για την παραγωγή lentivirus και τη διαμόλυνση του κυκλικού γονιδίου HER2 σε αυτή τη μελέτη.
Αντι-ιικός ρόλος του IFITM3 στη μόλυνση από τον πρωτότυπο αφρώδη ιό
Η εργασία αυτή δημοσιεύθηκε στο Virology Journal το 2022. Σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν κύτταρα HEK293T για τη διερεύνηση της αντι-ιικής επίδρασης της IFITM3 (διαμεμβρανική πρωτεΐνη 3 επαγόμενη από ιντερφερόνη) σε μια λοίμωξη από πρωτότυπο αφρώδη ιό (PFV).
Αυτή η ερευνητική εργασία στην επιθεώρηση Nature Scientific Reports (2017) χρησιμοποίησε κύτταρα HEK293T και μελέτησε ότι το miRNA-21 μεσολαβεί στην επαγόμενη από τη μετφορμίνη αντι-αγγειογενετική δράση ρυθμίζοντας το σηματοδοτικό μονοπάτι PI3K/AKT και την έκφραση των γονιδίων SMAD7 και PTEN.
Αυτή η έρευνα 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.
Πηγές για την κυτταρική σειρά HEK293T: HECT293: Πρωτόκολλα, βίντεο και άλλα
Ακολουθούν ορισμένοι πόροι σχετικά με τα κύτταρα HEK293T:
- Διαμόλυνση κυττάρων HEK293T.
- Διαμόλυνση κυττάρων HEK: Αυτό το βίντεο δείχνει το γενικό πρωτόκολλο διαμόλυνσης για την ανθρώπινη εμβρυϊκή νεφρική κυτταρική σειρά HEK293.
- Πέρασμα κυττάρων: Αυτό το βίντεο εξηγεί τη διαδικασία διαχωρισμού ή υποκαλλιέργειας προσκολλημένων κυττάρων.
Πρωτόκολλα καλλιέργειας κυττάρων
Τα πρωτόκολλα κυτταροκαλλιέργειας 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 καλλιέργειας κυττάρων HEK293T.
Αναφορές
- Tan, E., et al., HEK293 Cell Line as a Platform to Produce Recombinant Proteins and Viral Vectors. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9.
- Kim, M.J., et al., AMPKα1 Regulates Lung and Breast Cancer Progression by Regulating TLR4-Mediated TRAF6-BECN1 Signaling Axis. Cancers (Basel), 2020, 12(11).
- Wang, Q., et al., Structural and Functional Basis of SARS-CoV-2 Entry by Using Human ACE2. Cell, 2020. 181(4): p. 894-904.
- Gale, E.C., et al., Hydrogel-based slow release of a receptor-binding domain subunit vaccine elicits neutralizing antibody responses against SARS-CoV-2. bioRxiv, 2021.
- Kalsoom, A., et al., In Vitro Evaluation of Cytotoxic Potential of Caladium lindenii Extracts on Human Hepatocarcinoma HepG2 and Normal HEK293T Cell Lines. Biomed Res Int, 2022, σ. 1279961.
- Yu, Z., et al., Το LncRNA SNHG16 ρυθμίζει τις λειτουργίες της τροφοβλάστης μέσω του άξονα miR-218-5p/LASP1. J Mol Histol, 2021. 52(5): p. 1021-1033.