Células HEK293T: Liberar el potencial de los estudios de transfección
Las célulasHEK293T son células de riñón embrionario humano de amplia aplicación en biotecnología industrial, toxicología e investigación del cáncer. Estas células inmortalizadas también se utilizan para producir una gran variedad de proteínas y virus terapéuticos.
Características generales y origen de las células HEK293T
Esta sección del artículo cubrirá el origen y la información general sobre la línea celular HEK293T.
- La línea celular HEK293T se originó a partir de células primarias de riñón embrionario humano cultivadas en laboratorio. Los investigadores desarrollaron estas células a principios de los años 70 transfectando células de riñón embrionario con fragmentos de ADN de adenovirus tipo 5 cizallados. Los investigadores establecieron la línea celular HEK293T introduciendo el antígeno T grande del virus simio 40 (SV40) en el genoma de las células HEK293. Esta modificación permitió a los investigadores transfectar fácilmente las células 293 y las hizo adecuadas para la producción de proteínas y los estudios de expresión génica [1].
- Las células HEK293T poseen una morfología de tipo epitelial. Presentan una forma alargada y aplanada con un límite celular definido.
- El tamaño de las células HEK293T oscila entre 11 y 15 µm de diámetro.
- Las células HEK293T con antígeno SV40 large-t poseen un cariotipo complejo. Estas células son hipotriploides, contienen 3 veces menos cromosomas que un gameto haploide, y poseen un número modal de cromosomas de 64.
¿Cuál es la diferencia entre HEK293T y HEK293?
Tanto la línea celular HEK293 como la HEK293T son de origen humano. HEK293T es un derivado popular de la línea celular HEK293. Los científicos desarrollaron estas células a partir de las células 293 de riñón embrionario humano originales transfectándolas con el antígeno SV40 large T, mientras que establecieron las células HEK293 inmortalizadas transformando y cultivando células de riñón embrionario humano con fragmentos de ADN de adenovirus humano 5 esquilados.
Tecnologías celulares y aplicaciones biomédicas de las células HEK293T
Cultivo celular y almacenamiento en la investigación con células HEK293T
Las células HEK293T, derivadas de las células 293 de riñón embrionario humano, se utilizan ampliamente en cultivos celulares debido a su robusto crecimiento y facilidad de transfección. Para trabajar con estas células, los investigadores deben dar prioridad al almacenamiento celular, que consiste en conservar las células para investigaciones prolongadas y usos terapéuticos. La generación de bancos celulares exige el cumplimiento de las normas de buenas prácticas de fabricación para garantizar la viabilidad e integridad de las células destinadas a aplicaciones terapéuticas.
Las buenas prácticas de fabricación son cruciales en la producción de bancos de células HEK293T, que son fundamentales tanto para la investigación como para las aplicaciones terapéuticas. El banco celular maestro sirve como punto de referencia para todos los productos celulares posteriores. La fabricación de estas células para aplicaciones terapéuticas, como la producción de lentivirales para terapias génicas, sigue estrictas normas reguladoras para garantizar la seguridad y eficacia de los productos finales.
Protocolos y ensayos con HEK293T
En citotecnología, se diseñan protocolos y ensayos específicos para evaluar las propiedades de las células HEK293T. Entre ellos se incluye la evaluación de la eficacia de los vectores de terapia génica y la interacción de la célula con la matriz extracelular en un cultivo en placa o en suspensión. Para mantener la integridad de las células HEK293T, los investigadores eligen con precisión los reactivos para la transfección y someten las materias primas a rigurosas pruebas de control de calidad.
Aplicaciones de la línea celular HEK293T en investigación
- Desarrollo de vacunas: La línea celular HEK293T se ha utilizado para estudiar virus y producir vacunas basadas en vectores virales para combatir diversas infecciones víricas. Un estudio utilizó esta línea celular de riñón embrionario para investigar la base estructural y funcional de la entrada celular del virus COVID-19 a través de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) humana [3]. Además, en un estudio reciente se utilizaron células HEK93T para generar partículas lentivirus pseudotipadas de SARS-CoV-2 [4].
- Investigación toxicológica: Esta línea celular de riñón embrionario humano se utiliza ampliamente para probar la toxicidad y eficacia de los fármacos. En una investigación realizada en 2022 se utilizó HEK293T como línea celular humana normal para validar el potencial citotóxico de los extractos de Caladium lindenii contra la línea celular de cáncer de hígado HepG2 [5].
- Estudios de expresión génica: La línea celular HEK293T de antígeno SV40 gran T es muy susceptible a la transfección, por lo que es adecuada para estudios de expresión génica. Un estudio utilizó células HEK293T para estudiar el papel del ARN no codificante largo SNHG16 en la regulación de las funciones del trofoblasto. El estudio reveló que el LncRNA SNHG16 interactúa con el eje miR-218-5p/LASP1 para mediar estos efectos [6].
Innovaciones en terapia celular con células HEK293T
Avances en terapia celular con células HEK293T
Las células HEK293T contribuyen significativamente al panorama de la terapia celular, especialmente en la generación de vectores virales para terapia génica. Estas células son esenciales en los procesos de fabricación que se adhieren a las normas de buenas prácticas de fabricación, ya que garantizan la producción de productos de terapia génica de alta calidad. La formación del personal de fabricación también se centra en el manejo de las propiedades únicas de las células HEK293T y en el mantenimiento de un alto nivel para los medicamentos derivados de estas células.
Células HEK293T en ensayos clínicos y terapia génica
La línea celular HEK293T desempeña un papel fundamental en el desarrollo de productos de terapia génica y forma parte integrante de los ensayos clínicos destinados a introducir nuevas terapias celulares en el mercado. Esto implica aprovechar la alta transfectividad de la línea celular para la administración de genes, utilizando vectores como los vectores lentivirales, en los que la mutación D64V de la integrasa ha sido un avance notable para aumentar la seguridad.
Técnicas innovadoras en el cultivo de células HEK293T
La versatilidad de las células HEK293T admite técnicas innovadoras tanto en cultivos celulares bidimensionales como en otros más complejos. Esta adaptabilidad es clave en la exploración de productos celulares para diversos tipos de investigación biomédica, incluida la investigación del cáncer, donde estas células se utilizan para estudiar los procesos tumorigénicos y el ensayo de fármacos. Además, la línea HEK293T es fundamental para la producción de partículas lentivirales, que son críticas tanto para la investigación como para los procesos de fabricación de vectores terapéuticos.
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Información sobre el cultivo de la línea celular HEK293T
Las células HEK293T se cultivan ampliamente en los laboratorios de investigación. Antes de desarrollar el cultivo de células HEK293T, debe saber: ¿Cuál es el tiempo de duplicación de las células HEK293T? ¿Cuál es la densidad de siembra de células HEK293T?
Puntos clave para el cultivo de células HEK293T
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Tiempo de duplicación: |
El tiempo de duplicación de las células HEK293T es de 30 horas. |
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Adherentes o en suspensión: |
HEK293T es una línea celular adherente. |
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Densidad de siembra: |
Las células HEK293T se siembran a una densidad de 1 x104 células/cm2. Con esta densidad de siembra, las células pueden formar una monocapa confluente en aproximadamente 4 días. Para la siembra, las células adherentes se separan utilizando la solución de disociación accutase. Las células desprendidas se centrifugan y se resuspenden cuidadosamente utilizando un medio de crecimiento. A continuación, las células se distribuyen en nuevos matraces para su cultivo. |
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Medio de cultivo: |
Las células HEK293T se cultivan en EMEM (medio esencial mínimo de Eagle) que contiene 1,0 g/L de L-glucosa, 2,2 g/L de NaHCO3, 2,0 mM de L-glutamina y un 10% de suero bovino fetal. El medio debe sustituirse dos veces por semana. |
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Condiciones de crecimiento: |
Los cultivos de células HEK293T se mantienen en una incubadora humidificada a 37°C con un aporte de CO2 del 5%. |
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Conservación: |
Las células HEK293T de riñón embrionario humano se almacenan en la fase de vapor de nitrógeno líquido o a una temperatura inferior a -150°C durante más tiempo. |
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Proceso y medio de congelación: |
Las células HEK293 pueden congelarse en medios de congelación CM-1 o CM-ACF. Para proteger la viabilidad de las células HEK293T, se recomiendan procesos de congelación lentos que permitan un descenso gradual de 1°C de la temperatura. |
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Proceso de descongelación: |
Un vial de células congeladas se agita rápidamente en un baño de agua (37°C) hasta que quede un pequeño grumo de hielo. Las células se resuspenden en el medio y se centrifugan para eliminar los componentes del medio de congelación. A continuación, las células recuperadas se cultivan en nuevos matraces que contienen medio de crecimiento. |
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Nivel de bioseguridad: |
Se requiere un laboratorio de nivel de bioseguridad 1 para manipular y mantener cultivos de células HEK293T. |
Línea celular HEK293T: Ventajas y limitaciones
Las células de riñón embrionario humano 293T presentan una combinación única de ventajas y limitaciones. A continuación, repasaremos algunas de las principales ventajas y desventajas de esta línea celular.
Ventajas y desventajas de las células HEK293T
Entre las ventajas significativas de las células HEK293T se incluye su alta transfectividad, en la que la línea celular muestra una notable eficiencia a la hora de captar ADN extraño y producir abundantes proteínas. Esta cualidad hace que sean ampliamente favorecidas tanto para estudios de transfección transitoria como estable. Además, los cultivos celulares HEK293T son conocidos por su facilidad de mantenimiento, lo que los convierte en una opción excelente para diversos experimentos de laboratorio debido a su robustez y a sus sencillos requisitos de manipulación.
Sin embargo, existen limitaciones asociadas a los cultivos celulares HEK293T. Una de las principales preocupaciones es el riesgo de contaminación microbiana, que puede afectar significativamente a la morfología celular, la expresión génica y otras características críticas, lo que podría conducir a resultados experimentales inexactos. Además, aunque las células HEK293T son adecuadas para experimentos a largo plazo, los periodos de cultivo prolongados pueden comprometer la salud de las células. Esto puede afectar a su eficacia de transfección y a sus tasas de crecimiento, por lo que se recomienda limitar su número de pases a 20 o menos para mantener la integridad celular.
Preguntas frecuentes sobre el cultivo de células HEK293T y sus aplicaciones
Células HEK293T: Publicaciones de investigación
En esta sección, hemos mencionado algunas publicaciones de investigación prometedoras en las que aparecen células HEK293T.
Esta publicación se publicará en BioRxiv en 2022. Este estudio utilizó células HEK293T para desarrollar vacunas de ARNm del virus COVID-19 que codifican dominios N-terminal del gen spike y RBD (dominio de unión al receptor).
El cáncer de mama triple negativo con ARN circular HER2 positivo es sensible a Pertuzumab
Esta investigación se publicó en Molecular Cancer en 2020. El estudio propuso que la expresión circular de ARN HER2 en células de cáncer de mama triple negativo lo hace sensible al tratamiento farmacológico con Pertuzumab. Los investigadores utilizaron células HEK293 para la producción de lentivirus y la transfección del gen HER2 circular en este estudio.
Función antivírica de IFITM3 en la infección por virus espumoso prototipo
Este trabajo se publicó en la revista Virology Journal en 2022. En este estudio se utilizaron células HEK293T para investigar el efecto antiviral de la IFITM3 (proteína transmembrana 3 inducida por interferón) en una infección por virus espumoso prototipo (VEF).
Este trabajo de investigación publicado en Nature Scientific Reports (2017) utilizó células HEK293T y estudió que el miARN-21 media los efectos antiangiogénicos inducidos por la metformina mediante la regulación de la vía de señalización PI3K/AKT y la expresión de los genes SMAD7 y PTEN.
Esta investigación se publicó en la revista Molecular Cancer en 2017. Este estudio utilizó células HEK293 para investigar el potencial antiproliferativo del miRNA-608 contra el cáncer de vejiga.
Recursos para la línea celular HEK293T: Protocolos, vídeos y más
Los siguientes son algunos recursos sobre las células HEK293T:
- Transfección de células HEK293T.
- Transfección de células HEK: Este vídeo muestra el protocolo general de transfección para la línea celular de riñón embrionario humano HEK293.
- Pasaje de células: Este vídeo explica el procedimiento para dividir o subcultivar células adherentes.
Protocolos de cultivo celular
Aquí se enumeran los protocolos de cultivo celular para células HEK293T.
- División de células HEK293T: Este sitio proporciona una guía detallada paso a paso para subcultivar células HEK293.
- Cultivo de células de riñón embrionario humano: Este enlace le proporcionará el protocolo de cultivo de células HEK293T.
Referencias
- 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. Cánceres (Basilea), 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, p. 1279961.
- Yu, Z., et al., LncRNA SNHG16 regulates trophoblast functions by the miR-218-5p/LASP1 axis. J Mol Histol, 2021. 52(5): p. 1021-1033.