CHO-K1 rakud: Biotehnoloogiliste uuringute põhirakendused

CHO-K1 rakud on Hiina hamstri munasarja (CHO) rakuliini derivaat. Neid kasutatakse laialdaselt tööstuslikus biotehnoloogias biofarmatseutiliste ravimite ja muude rekombinantsete valkude tootmiseks. Lisaks sellele kasutatakse CHO-K1 rakuliini ka toksikoloogiauuringutes. Teadlased manipuleerivad neid rakke geneetiliselt, et parandada glükosüülimist, vähendada apoptoosi ja suurendada üldist tootlikkust.

See artikkel aitab teil läbida peaaegu kõik väärtuslikud teadmised CHO-K1 rakuliini kohta, mis võivad teie tööd sellega lihtsustada. Konkreetsemalt käsitletakse järgmist:

Päritolu ja üldised omadused: CHO-K1 rakud
CHO-K1 rakuliin: Teave kultiveerimise kohta
CHO-K1 rakkude eelised ja piirangud
CHO-K1 rakuliini rakendused teadusuuringutes
CHO-K1 rakud: Teadusuuringute publikatsioonid
CHO-K1 rakuliini ressursid: Protokollid, videod ja muud

1.päritolu ja üldised omadused: CHO-K1 rakud

Rakuliini üldised omadused ja päritolu määravad selle kasutamise teadusuuringutes. See jaotis aitab teil tutvuda kuulsa CHO-K1 rakuliini päritolu ja omadustega. Te saate teada: Kust pärineb CHO-K1 rakuliin? Kui suured on CHO-K1 rakud? Milline on CHO-K1 rakuliini täisvorm? Milline on CHO-K1 raku morfoloogia?

CHO-K1 ehk Hiina hamstri munasarja rakuliin K1 on vanemate CHO-rakkude alamkloon, mis pärineb täiskasvanud emase Hiina hamstri munasarja biopsiast 1957. aastal. Esialgse rakuliini töötasid välja T.T. Puck ja kolleegid Colorado Ülikooli meditsiinikoolist Denveris, USAs [1].
CHO-K1 rakuliinil on epiteelilaadne morfoloogia.
CHO-K1 rakkude läbimõõt on ligikaudu 0,001 millimeetrit. Huvitaval kombel on rakud algselt suured, kuid aja jooksul muutuvad nad väiksemaks.
CHO-K1 genoom koosneb sarnasest arvust kromosoomidest kui inimese rakud. Neil on diploidne karüotüüp ja neil on ainult vähem kromosoomi kõrvalekaldeid.

CHO-K1 vs CHO-S rakuliin

Mõlemad rakuliinid on CHO derivaadid. Nad erinevad nende rakkude kasvu ja paljunemise poolest. CHO-S rakud on kohandatud kasvama kultuurides, samas kui CHO-K1 on geneetiliselt manipuleeritav, et toota kleepuvaid ja suspensioonirakke.

Suspensioonikultuur farmaatsiatootmises.

2.cHO-K1 rakuliin: Teave kasvatamise kohta

CHO-K1 rakuliini kasutatakse laialdaselt tööstuslikes biotehnoloogilistes uuringutes. Need on kergesti hooldatavad rakuliinid. CHO-K1 rakuliini kultiveerimise põhipunktide tundmine aitab teil sellega hõlpsasti toime tulla. See jaotis aitab teil õppida: Kas CHO-K1 rakud on adherentsed? Milline on CHO-K1 rakkude kahekordistumisaeg? Millist keskkonda kasutatakse CHO-rakkude kasvatamiseks? Milline on CHO-K1 külvikutihedus?

CHO-K1 rakkude kasvatamise põhipunktid

Populatsiooni kahekordistumise aeg:	CHO-K1 rakkude kahekordistumisaeg on ligikaudu 22 tundi.
Adherentselt või suspensioonis:	CHO-K1 rakud on kleepuvad. Neid saab siiski geneetiliselt muuta CHO-K1 suspensioonirakkudeks.
Külvikutihedus:	CHO-K1 külvikutihedus on 1 x¹⁰⁴ ^rakku/cm2. Sellise tiheduse korral moodustavad rakud umbes 6 päevaga konfluentse kihi. Adhereeruvate rakkude puhul loputatakse rakke 1 x PBS-ga ja inkubeeritakse 8-10 minutit ümbritseva õhu temperatuuril. Dissotsieerunud rakud lisatakse värskesse söötmesse ja tsentrifuugitakse. Korjatud rakud resuspenseeritakse ja valatakse uude kolbi kasvamiseks.
Kasvukeskkond:	CHO-K1 rakkude kasvatamiseks kasutatakse Ham's F12 kasvukeskkonda, millele on lisatud 10% FBS, 1,0 mM stabiilset glutamiini, 1,0 mM naatriumpüruvaati ja 1,1 g/L NaHCO3. Keskkonda tuleb vahetada 2 kuni 3 korda nädalas.
Kasvutingimused:	CHO-K1 kultuure hoitakse 37 °C niiskendatud inkubaatoris 5% CO2-ga.
Säilitamine:	Külmutatud CHO-K1 rakke säilitatakse temperatuuril alla -150 °C või vedelas lämmastikus aurufaasis.
Külmutamisprotsess ja keskkond:	CHO-K1 rakkude külmutamiseks kasutatakse CM-1 või CM-ACF külmutuskeskkonda. CHO-K1 rakkude külmutamiseks kasutatakse aeglast külmutamisprotsessi, mis võimaldab temperatuuri järkjärgulist langust 1 °C võrra.
Sulatamisprotsess:	Külmutatud CHO-K1 rakke hoitakse 37 °C veevannis, kuni alles jääb väike jääklomp. Sulatatud rakud lisatakse värskele kultuurkeskkonnale ja valatakse uude kolbi, mis sisaldab kultuurkeskkonda tihedusega 5 x¹⁰⁴ ^rakku/cm2. Rakkude nõuetekohaseks elustamiseks kulub peaaegu 24-48 tundi.
Bioturvalisuse tase:	CHO-K1 kultuure käideldakse ja hoitakse 1. bioohutuse taseme laboratooriumides.

CHO-K1 rakud suspensioonikultuuris, millel on vähem kui 10% adherentsetest rakkudest (vasakul) ja klastrilised rakud (paremal).

3.cHO-K1 rakkude eelised ja piirangud

CHO-K1 on hindamatu väärtusega uurimisvahend. Selle ainulaadne eeliste ja piirangute kombinatsioon eristab seda teistest rakuliinidest. Käesolevas jaotises on käsitletud CHO-K1 rakuliini mõningaid plusse ja miinuseid.

Eelised

CHO-K1 rakuliini peamised eelised on järgmised:

Transfektsioonikõlblikkus	CHO-K1 rakke kasutatakse laialdaselt transfektsiooniuuringutes. Neid saab transfekteerida ajutiselt ja stabiilselt erinevate füüsikaliste ja keemiliste menetluste abil. Tänu oma suurele transfektsioonivõime võimalusele kasutatakse CHO-K1 rakke laialdaselt rekombinantsete valkude ja muude biofarmatseutiliste ainete tootmiseks.
Kiire kasvukiirus ja lihtne kasvatamine	CHO-K1 rakkude kahekordistumisaeg on ainult 22 tundi, seega on neil kõrge kasvukiirus ja nad sobivad ideaalselt kasutamiseks tööstuslikus biotehnoloogias. Lisaks sellele muudab CHO-K1-suspensiooni kohandamine need kasulikuks suurte koguste biofarmatseutiliste ravimite tootmiseks. Pealegi on neid lihtne kasvatada ja hooldada laboratooriumides ning nad ei nõua keerulisi kasvatustingimusi ja -protseduure.
Kromosoomianomaaliate madal sagedus	CHO-K1 on hästi iseloomustatud ja väljakujunenud mudelisüsteem. CHO-K1 genoom on stabiilne ja sellel on vaid üksikuid kromosoomianomaaliaid. Seetõttu on nad ideaalsed peremehed rekombinantsete valkude tootmiseks.

Piirangud

Siin on mõned CHO-K1 rakuliini piirangud:

Mitteinimlik päritolu	Kuigi CHO-K1 rakud on võimelised teostama inimesele sarnaseid glükosüülimustreid, on nad mitteinimliku päritoluga. See võib olla probleemiks, kui uuritakse väga inimspetsiifilisi rakuprotsesse ja terapeutiliste ainete immunogeensust.
Heterogeensus	CHO-K1 rakud võivad ühe ja sama populatsiooni piires omada veidi erinevaid geneetilisi omadusi, mille tulemuseks on geneetiline heterogeensus. See võib mõjutada rakkude funktsioone ja põhjustada erinevusi valkude ekspressiooni tasemetes, mis võib mõjutada katsetulemuste reprodutseeritavust.

4.cHO-K1 rakuliini rakendused teadusuuringutes

CHO-K1 rakuliinil on mitmeid rakendusi tööstuslikus biotehnoloogias ja toksikoloogiauuringutes. Siinkohal on käsitletud mõningaid spetsiifilisi neist.

Rekombinantsete valkude tootmine: CHO-K1 rakud on hindamatud uurimisvahendid rekombinantsete valkude, sealhulgas antikehade, terapeutiliste valkude ja ensüümide tootmiseks. Nende kõrge kasvukiirus ja lihtsad kultiveerimistingimused aitavad toota suures koguses rekombinantseid valke, mis on korralikult volditud ja glükosüülidatud. Näiteks kasutas Kritika Gupta uuringus CHO-K1 rakke ja transfekteeris neid stabiilselt, et toota rekombinantset monoklonaalset antikeha tuumornekroosifaktori alfa (TNF-α) vastu [2]. CHO K1 antikehade tootmine on üsna usaldusväärne ja mugav. Teadlased modifitseerivad neid rakke ka CHO K1 antikehade tootmise parandamiseks. Näiteks ühes uuringus manipuleeriti geneetiliselt CHO-K1 rakke, et toota antikehi, millel on kõrge a-fukosüülitud Fc-ga seotud N-glükaanide suhe, mis on oluline nende efektorfunktsiooni jaoks [3].
Toksikoloogilised uuringud: CHO-K1 rakku kasutatakse sageli ravimite avastamiseks ja sõeluuringuteks. Neid saab kasutada potentsiaalsete ravimite toksilisuse ja tõhususe hindamiseks. Lisaks kasutavad teadlased CHO-K1 rakke ravimi ja sihtmärgi koostoimete uurimiseks ja ravimite metabolismi uurimiseks. CHO-K1 rakuliini abil on läbi viidud mitmeid uuringuid taimeekstraktide, ühendite, nanoosakeste, ravivalkude ja muude ainete võimaliku terapeutilise toime hindamiseks. Sarnane uuring viidi läbi 2022. aastal, milles teadlased mõõtsid flavonoidirikaste taimeekstraktide tsütotoksilist potentsiaali CHO-K1 rakkudes [4]. Samuti hinnati Ryan Deweese ja kolleegide poolt läbi viidud uurimuses Baptisia australise, Trifolium pratense ja Rubus idaeus ekstraktide tsütotoksilisust Hiina hamstri munasarja CHO-K1 rakkudel [5].

430,00 €*

Sisu: 1.5 milliliter

Hinnad ilma maksudeta pluss saatmiskulud

cryovial

Toote number: 603480

5.cHO-K1 rakud: Uuringute publikatsioonid

Järgnevalt on esitatud mõned huvitavad CHO-K1 rakke käsitlevad teaduspublikatsioonid.

SIRT6 üleekspressioon leevendab apoptoosi ning suurendab rakkude elujõulisust ja monoklonaalsete antikehade ekspressiooni CHO-K1 rakkudes

Selles Molecular Biology Reports (2023) avaldatud uuringus pakuti välja SIRT6 geeni üleekspressiooni positiivne mõju CHO-K1 rakkude elujõulisusele ja antikehade ekspressioonile.

CHO-K1 rakkudes toodetud defükosüülitud antikehade saagise ja aktiivsuse suurendamine Cas13d-vahendatud mitmekordse geenisihtimise abil

See on avaldatud ajakirjas Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Uurimistulemustes märgitakse CRISPR-Cas13d potentsiaali CHO-K1 rakkude geneetiliseks muutmiseks, et parandada antikehade tootmist kvaliteedi ja kvantiteedi osas.

Maltoosi kasutamine energiaallikana valguvabas CHO-K1 kultuuris, et parandada rekombinantse monoklonaalse antikeha tootmist

See teadusartikkel ajakirjast Nature Scientific Reports (2018) pakkus välja maltoosi kui paljulubavat energiaallikat CHO-K1 rakkude kasvatamiseks valguvabas keskkonnas ja rekombinantsete monoklonaalsete antikehade tootmise tõhustamiseks.

Piper nigrum l. etanoolse ekstrakti ja selle kombinatsiooni doksorubitsiiniga tsütotoksilisuse ja antigenotoksilisuse paljastamine CHO-K1 rakkudele

Selles Indoneesia ajakirjas Journal of Cancer Chemoprevention (2018) avaldatud uuringus kasutati CHO-K1 rakke, et hinnata musta pipra etanoolse ekstrakti võimalikku tsütotoksilist ja antigenotoksilist toimet üksi ja kombinatsioonis doksorubitsiiniga.

Hõbeda nanoosakeste tsütotoksilisus ja genotoksilisus Hiina Hamsteri munasarjade rakuliini (CHO-K1) rakkudes

See uurimus on avaldatud ajakirjas The Nucleus 2019. aastal. Selles hindasid teadlased hõbeda nanoosakeste tsütotoksilist ja genotoksilist potentsiaali CHO-K1 rakuliinis.

6.cHO-K1 rakuliini ressursid: Protokollid, videod ja muud materjalid: Protokollid, videod ja muud

CHO-K1 on tuntud rakuliin. CHO-K1 kultiveerimis- ja transfektsiooniprotokolle sisaldavaid olemasolevaid ressursse on mainitud siin.

CHO-K1 transfektsioon: See link kirjeldab CHO-K1 transfektsiooni protokolli. See on samm-sammuline juhend plasmiid-DNA transfekteerimiseks CHO-K1 rakkudesse, kasutades Lipofectamine LTX reaktiivi.
CHO-K1 transfektsiooni juhendmaterjal: See video selgitab üksikasjalikult CHO-K1 transfektsiooni protseduuri.

Siin on mõned ressursid, mis kirjeldavad CHO-K1 rakkude rakukultuuriprotokolli.

CHO-K1 rakud: See veebisaidi link sisaldab kasulikku teavet CHO-K1 rakkude kohta, sealhulgas CHO-K1 keskkonna retsepti, subkultiveerimise ja sulatamise protokolli.

Viited

Gamper, N., J.D. Stockand ja 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., Stabiilne CHO K1 rakuliin rekombinantse monoklonaalse antikeha tootmiseks TNF-α vastu. 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. Cell and Tissue Biology, 2022. 16(1): p. 80-85.
Deweese, R., et al., Trifolium pratense, Baptisia australis ja Rubus idaeus ekstraktide tsütotoksiline toime CHO-K1 rakkudele. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): p. 128-139.