Siirry etusivulle

CHO-solut biotuotannossa: sovellukset ja innovaatiot

Kiinalaisen hamsterin munasarjasta peräisin oleva CHO-solulinja on lääketieteellisen ja biologisen tutkimuksen voimanpesä, jolla on laaja valikoima sovelluksia. Tämä nisäkässolulinja tarjoaa loputtomia mahdollisuuksia rekombinanttiproteiinien tuotannosta geeniekspressioon, toksisuustutkimuksiin, ravitsemustutkimuksiin ja geenitutkimuksiin.

📋 CHO-solulinja — lyhyesti
Kasvatusväliaine
Katso tuotesivu
Kaksinkertaistumisaika
Katso tuotesivu
Kasvutyyppi
Adherentti
Bioturvallisuustaso
BSL-1

Artikkelissamme syvennymme CHO-solujen kiehtovaan maailmaan ja tutkimme, kuinka nämä solut ovat mullistaneet biolääketieteellisen tutkimuksen ja tasoittaneet tietä hengenpelastaville hoitomuodoille. Valmistaudu avaamaan mahtavien CHO-solujen salaisuudet ja tutustumaan siihen, kuinka ne edistävät mullistavia edistysaskeleita lääketieteessä ja muilla aloilla! Opit kaiken, mitä sinun tarvitsee tietää ennen aloittamista, mukaan lukien:

Mikä on CHO-solulinja?

Theodore T. Puckin vuonna 1957 perustamien kiinalaisen hamsterin munasarjasolujen (CHO-solujen) nopean kasvun ja korkean proteiinituotannon ansiosta niistä on tullut vakiintunut osa biologista ja lääketieteellistä tutkimusta. Näitä kiinalaisen hamsterin munasarjasta peräisin olevia epiteelisoluja käytetään laajalti biotuotannossa, genetiikassa, toksisuustutkimuksissa, ravitsemustutkimuksissa ja geeniekspressiotutkimuksissa.

CHO-solut voivat tuottaa proteiineja, joissa on ihmisillä esiintyviä vastaavia translaation jälkeisiä modifikaatioita (PTM). Niillä on myös proliinisynteesin puute, eivätkä ne ilmentä epidermaalisia kasvutekijän reseptoreita (EGFR), mikä tekee niistä ihanteellisia erilaisten EGFR-mutaatioiden tutkimiseen.

Biotuotannossa CHO-soluja käytetään laajasti monoklonaalisten vasta-aineiden, rekombinanttiproteiinien ja rokotteiden tuotantoon. Yli 60 CHO-soluilla valmistettua terapeuttista proteiinia on hyväksytty tuotantoon, ja niiden käyttö laajenee jatkuvasti. Artikkelissamme tarkastellaan CHO-solujen merkittäviä ominaisuuksia ja monipuolisia sovelluksia sekä korostetaan niiden ratkaisevaa roolia biolääketieteen ja muiden alojen kehityksen edistämisessä. Valmistaudu tutustumaan CHO-solujen kiehtovaan maailmaan ja löytämään niiden vertaansa vailla oleva potentiaali biolääketieteellisessä tutkimuksessa!

Chinese hamster

CHO-solut: biolääketeollisuuden ensisijainen valinta rekombinanttiproteiinien tuotannossa

Bioteknologiateollisuudessa kiinalaisen hamsterin munasarjasoluja (CHO-soluja) käytetään usein monoklonaalisten vasta-aineiden, rekombinanttiproteiinien ja rokotteiden kaltaisten biolääkkeiden valmistukseen.

Vaikka et ehkä ole siitä tietoinen, kiinalaisen hamsterin munasarjasolut (CHO-solut) saattavat olla syynä siihen, jos olet joskus saanut monoklonaalista vasta-ainehoitoa. Biolääketeollisuus käyttää näitä mukautuvia soluja usein rekombinanttiproteiinien tuotantoon, joita käytetään biolääketieteellisessä tutkimuksessa, diagnostiikassa ja erilaisissa hoitomuodoissa. Monoklonaalisiksi vasta-aineiksi (mAb) kutsuttuja proteiinipohjaisia lääkkeitä käytetään monien sairauksien, kuten syövän, autoimmuunisairauksien ja tartuntatautien, hoitoon. Koska CHO-solut suorittavat translaation jälkeisiä modifikaatioita, jotka muistuttavat ihmisen soluissa tapahtuvia, niitä käytetään usein mAb-vasta-aineiden valmistuksessa. Nämä modifikaatiot ovat välttämättömiä, jotta lääkkeet toimivat oikein.

Geenitekniikan avulla luotuja proteiineja kutsutaan rekombinanttiproteiineiksi. Ne toimivat paitsi tutkimusreagensseina myös lääkkeinä ja diagnostiikassa. Koska CHO-solut voivat käydä läpi translaation jälkeisiä modifikaatioita ja niillä on monimutkaisia glykosylaatioita, jotka muistuttavat ihmisen soluissa esiintyviä, ne sopivat erityisen hyvin rekombinanttiproteiinien valmistukseen nopean kasvunsa, korkean proteiini-ilmentymisensä ja kykynsä ilmentää suuria määriä proteiinia ansiosta. Tuotoksensa ollessa 3–10 grammaa litraa viljelmää kohti CHO-solulinja on mullistanut biolääkkeiden alan sen vertaansa vailla olevan kyvyn ansiosta tuottaa terapeuttisia proteiineja massatuotantona. CHO-solut ovat nykyään olennainen osa nykyaikaista biolääketiedettä geneettisen optimoinnin ansiosta, joka lisää niiden kykyä tuottaa suuria määriä rekombinanttiproteiineja.

Rokotteet ovat biolääkkeitä, joita käytetään virusten ja bakteerien aiheuttamien infektioiden ehkäisyyn ja hoitoon. COVID-19-rokotteet kuuluvat CHO-soluilla valmistettuihin lääkkeisiin. Tutkijat ovat kehittäneet useita tekniikoita, kuten geenitekniikan, viljelyalustojen optimoinnin ja prosessikehityksen, parantaakseen CHO-solujen suorituskykyä biolääkkeiden tuotannossa. Nämä tekniikat ovat johtaneet korkeatuottoisten ja edullisten viljelyjärjestelmien kehittämiseen CHO-soluja käyttävien biolääkkeiden tuotantoa varten. CHO-solujen laaja sovellusala kattaa muun muassa:

Lääketehdas.

CHO-solut biolääkkeiden tuotannossa

CHO-soluja käytetään erilaisten biolääkkeiden tuotantoon, mukaan lukien rekombinanttiproteiinit ja monoklonaaliset vasta-aineet, joita käytetään esimerkiksi syövän, autoimmuunisairauksien ja tartuntatautien hoidossa. CHO-solujen käyttö biolääkkeissä johtuu suurelta osin niiden kyvystä suorittaa translaation jälkeisiä modifikaatioita samalla tavalla kuin ihmisen solut, mikä tekee niistä ihanteellisia nisäkäsisäntäsoluja ihmiselle sopivien terapeuttisten proteiinien tuottamiseen. CHO-isäntäsolujen proteiiniprofiilien kattava ymmärtäminen ja isäntäsolujen proteiini-ELISA-tekniikoiden käyttöönotto ovat olennaisia tekijöitä CHO-solujärjestelmissä tuotettujen biolääkkeiden puhtauden ja turvallisuuden varmistamisessa. Tämän seurauksena CHO-solut ovat vakiinnuttaneet asemansa monitoimisena alustana bioteknologiateollisuudessa.

Edistysaskeleet CHO-soluun perustuvassa vasta-aineiden tuotannossa

CHO-soluja käytetään laajalti monoklonaalisten vasta-aineiden tuotannossa, jotka ovat mullistaneet biolääketieteen alan tarjoamalla kohdennettuja hoitoja erilaisille sairauksille. CHO-solut ovat nousseet rekombinanttisten vasta-aineiden ilmentymisen ja proteiinihoitojen tuotannon kulmakiveksi niiden kyvyn ansiosta taittaa, koota ja modifioida ihmisen proteiineja oikein. CHO-solujen vasta-aineiden tuotanto on kehittynyt soluviljelytekniikoiden ja CHO-solujen muokkauksen parannusten myötä, mikä on johtanut korkealaatuisiin CHO-soluille, jotka ovat keskeisiä biolääkkeiden kehittämisessä. Kattavia bioteknologisia lähestymistapoja, mukaan lukien DNA-tekniikka ja kehittyneet soluviljelymenetelmät, on sovellettu CHO-solujärjestelmien optimoimiseksi vasta-aineiden tuotannon tehokkuuden parantamiseksi.

Molekyylibiologia ja CHO-solujen muokkaus

Molekyylibiologisten tekniikoiden yhdistäminen CHO-soluviljelyyn on johtanut transgeenisten CHO-solulinjojen luomiseen ja kiinalaisten hamsterisolujen mutanttien manipulointiin haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Nämä edistysaskeleet solujen muokkauksessa ja DNA-tekniikassa ovat helpottaneet sellaisten CHO-solujen kehittämistä, jotka kykenevät tuottamaan tiettyjä rekombinanttiproteiineja erittäin tehokkaasti. Eukaryoottisten soluviljelymenetelmien, mukaan lukien CHO- ja HeLa-solut, tutkiminen on edistänyt solumekanismien parempaa ymmärtämistä ja nisäkässoluviljelmien optimointia terapeuttisten proteiinien tuotantoa varten.

Mutta se ei ole vielä kaikki! CHO-soluilla on muita kiehtovia sovelluksia biolääketieteellisessä tutkimuksessa, mukaan lukien:

  • Toksisuustutkimus: CHO-soluja käytetään lääkkeiden, kuten syöpälääkkeiden ja viruslääkkeiden, toksisuuden arviointiin. Esimerkiksi yhdessä tutkimuksessa selvitettiin Etelämantereen mikrolevistä peräisin olevien rasvahappojen rintasyöpää estävää vaikutusta käyttämällä CHO-soluja kontrollisolulinjana.
  • Geenien ilmentyminen: CHO-soluja käytetään geenien vakaaseen ja väliaikaiseen ilmentämiseen geenitoimintatutkimuksissa tai kohdennetussa proteiinituotannossa. Geenimuokkausvälineitä käytetään geenien knock-in- ja knockout-mallien kehittämiseen CHO-solulinjoissa.

CHO-solujen tutkimuksen tulevaisuudennäkymät

CHO-solujärjestelmien jatkuva tutkimus ja kehitys keskittyy näiden solujen tehokkuuden ja monipuolisuuden parantamiseen biolääkkeiden tuotannossa. Koska CHO-solut ovat edelleen rekombinanttiproteiinihoitojen eturintamassa, niiden rooli lääketieteen ja bioteknologian tulevaisuudessa on merkittävä, ja ne lupaavat uusia edistysaskeleita vasta-aineiden kehittämisessä ja hengenpelastavien hoitojen tuotannossa.

Tutustu mahtavien CHO-solujen etuihin

Tässä on joitakin CHO-solulinjan keskeisiä etuja, jotka tekevät siitä houkuttelevan tutkimusvälineen.

  1. Helppo viljely: CHO-solulinjan viljelymenetelmät ja -olosuhteet eivät ole vaativia. Nämä solut ovat kestäviä ja sietävät vaihtelevia lämpötila- ja pH-muutoksia. Siksi ne ovat ihanteellisia laajamittaiseen viljelyyn.
  2. Translaation jälkeiset modifikaatiot: Nämä solut ovat samanlaisia kuin ihmisen solut ja kykenevät tuottamaan samanlaisia translaation jälkeisiä modifikaatioita. Siten CHO-soluja voidaan käyttää biolääketieteellisten tuotteiden tuottamiseen, joilla on erinomainen farmakologinen vaikutus.
  3. Korkea tuottavuus: CHO-soluja käytetään laajalti rekombinanttiproteiinien suurten saantojen tuottamiseen. CHO-solulinjan geneettinen optimointi on johtanut noin 3–10 gramman proteiinisaantoon viljelylitraa kohti.
  4. Geenien ilmentyminen: CHO-solut ovat helppoja transfektoida, minkä vuoksi niitä käytetään usein väliaikaisten ja vakaiden ilmentymistutkimusten tekemiseen. Lisäksi CHO-solulinjaa käytetään monien geneettisten työkalujen avulla geenien knock-in- ja knockout-mallien kehittämiseen.
  5. Viranomaishyväksynnät: CHO-soluja on käytetty lähes 50:ssä Yhdysvalloissa ja EU:ssa hyväksytyssä biolääkkeessä.
  6. Alhainen alttius viruksille: Hamsterin alkuperän ansiosta ihmisvirusten leviämisriski on pienentynyt, mikä vähentää tuotantotappioita ja parantaa bioturvallisuutta.

CHO-solujen tärkeimmät ominaisuudet

  • Morfologia: CHO-solut ovat ulkonäöltään epiteelisolujen kaltaisia, pitkänomaisia ja fibroblastien kaltaisia. Ne ovat adheesiivisia ja kasvavat tyypillisesti monokerroksina.

  • Solun koko: CHO-solujen keskimääräinen halkaisija on 12–14 μm.

  • Genomi ja ploidisuus: CHO-solut ovat aneuploidisia, ja niillä on 21 kromosomia, mikä eroaa kiinalaisen hamsterin euploidisesta kromosomimäärästä. CHO-solujen karyotyyppiä leimaavat useat rakenteelliset uudelleenjärjestelyt, mukaan lukien kromosomin 2 ja X-materiaalin osittainen menetys. 

CHO cells mid confluent and at a high confluency

Mikroskooppikuvia CHO-soluista: korkealla solutiheydellä (vasemmalla) ja noin 50 %:n solutiheydellä (oikealla).

CHO- ja CHO-K1-solulinjojen vertailu

Alkuperäisen CHO-solulinjan raportoinnin jälkeen vuonna 1956 on luotu monia solulinjan muunnoksia eri tarkoituksiin. CHO-K1 luotiin yhdestä CHO-solukloonista vuonna 1957, ja CHO-DXB11 (tunnetaan myös nimellä CHO-DUKX) luotiin myöhemmin etyylimetaanisulfonaatin avulla suoritetun mutageneesin kautta. Niiden käyttökelpoisuus oli kuitenkin rajoitettua, koska ne palautuivat DHFR-aktiivisuuteen mutageneesin jälkeen. Myöhemmin CHO-soluja mutageneesattiin gammasäteilyllä, jolloin saatiin aikaan CHO-DG44, josta molemmat DHFR-alleelit oli poistettu kokonaan. Nämä DHFR-puutteiset kannat tarvitsevat kasvunsa varten glysiiniä, hypoksantiinia ja tymidiiniä, ja niitä käytetään laajalti teollisessa proteiinituotannossa. Myöhemmin muut valintajärjestelmät ovat yleistyneet, ja isäntäsolujen, kuten CHO-K1:n, CHO-S:n ja CHO-Pro minus:n, on osoitettu tuottavan suuria määriä proteiineja. Geneettisen epävakauden vuoksi näitä solulinjoja viljellään usein eläinperäisiä aineosia sisältämättömissä tai kemiallisesti määritellyissä elatusaineissa suspensiokulttuuribioreaktoreissa. Keskustelussa käsiteltiin myös CHO-solujen genetiikan ja kloonien johdannon monimutkaisuutta.

CHO-solujen avulla saavutetaan läpimurtoja

Kymmenen vinkkiä CHO-solujen viljelyyn

  1. CHO-solulinja on helppohoitoinen solulinja, jota on helppo viljellä.
  2. CHO-solujen populaation kaksinkertaistumisaika on nopea, 14–17 tuntia.
  3. CHO-solut ovat adheesiivisia ja kasvavat monokerroksina, mutta ne voidaan myös sopeuttaa kasvamaan suspensiossa.
  4. Väliviljele CHO-soluja 80–90 %:n konfluenssissa käyttäen Accutasea.
  5. Kylvä CHO-soluja tiheydellä 1 x 104 solua/cm2, jolloin saadaan konfluentti monokerros noin 4 päivässä.
  6. Optimaalisen viljelyn saavuttamiseksi käytä 50:50 DMEM- ja Ham's F12 -seosta, johon on lisätty 5 % FBS:ää ja L-glutamiinia.
  7. Vaihda kasvualusta 2–3 kertaa viikossa.
  8. Viljele CHO-soluja kostutetussa inkubaattorissa, johon on lisätty 5 % CO2-kaasua, 37 °C:ssa.
  9. Säilytä CHO-soluja nestemäisen typen höyryssä tai nestemäisessä faasissa (-196 °C).
  10. Noudata bioturvallisuustason 1 ohjeita CHO-solulinjan käsittelyssä ja viljelyssä.

CHO-soluja koskevat protokollat, videot ja tuoreet julkaisut

Tässä on eräitä erinomaisia lähteitä, joista saat lisätietoa CHO-solulinjan viljelystä ja ylläpidosta.

  1. Kattava soluviljelyprotokolla CHO-soluille: Tämän linkin avulla voit oppia kaiken CHO-solujen aliviljelystä ja transfektiosta.
  2. CHO-solut: Tältä sivustolta löydät perustietoa CHO-solulinjan viljelystä, mukaan lukien solujen jakaminen, säilyttäminen, pakastaminen ja sulattaminen jne.
  3. CHO-solujen sulatus: Tämä video esittelee esimerkillisen sulatusohjeen pakastetuille CHO-soluille.

Transfektioprotokollat CHO-solulinjalle

CHO-solut soveltuvat erinomaisesti sekä väliaikaiseen että pysyvään geenien transfektioon. Tässä on joitakin lähteitä, jotka tarjoavat hyödyllistä tietoa CHO-solulinjan transfektio-ohjeista.

  • CHO-solujen transfektio: Tässä julkaistussa artikkelissa esitetään väliaikaisen transfektion protokolla CHO-solulinjalle käyttäen lineaarista polyetyleeni-imiiniä (PEI).
  • Transfektiomenetelmät CHO-soluille: Tässä artikkelissa selitetään erilaisia strategioita CHO-solulinjojen tehokkaaseen transfektioon käyttäen erilaisia transfektioreagensseja.
  • CHO-solujen väliaikainen transfektio: Tässä videossa selitetään kuvien avulla CHO-solujen väliaikaista ilmentymistä koskevien tutkimusten peruskäsitteitä.

Mielenkiintoisia tutkimusjulkaisuja, joissa on käytetty CHO-soluja

Seuraavassa on yhteenveto erilaisista tutkimuksista, joissa on käytetty CHO-soluja:

  1. Tutkimus: "SARS-CoV-2-spike-proteiinin täyspitkän ektodomaiinin nopea ja tuottava tuotanto väliaikaisella geeniekspressiolla CHO-soluissa" (2021)

    • Tarkoitus: SARS-CoV-2-spike-ektodomeenin ilmentäminen CHO-soluissa käyttäen kolmea väliaikaista transfektiomenetelmää korkean tuottavuuden saavuttamiseksi.
    • Menetelmä: CHO-solut transfektoitiin täyspitkän SARS-CoV-2-spike-ektodomeenin koodaavilla plasmideilla käyttäen kolmea väliaikaista transfektiomenetelmää. Proteiinin ilmentymistä arvioitiin ELISA- ja Western blot -menetelmillä.
    • Keskeiset tulokset: Kaikilla kolmella väliaikaisella transfektiomenetelmällä saavutettiin korkea proteiinin ilmentymistaso, ja suurin saanto saatiin polyetyleeniiminimenetelmällä.
  2. Tutkimus: "Engineering a stable CHO cell line for the expression of a MERS-coronavirus vaccine antigen" (2018)

    • Tarkoitus: Tuottaa MERS-koronaviruksen antigeeniä CHO-soluissa käytettäväksi tulevana rokotekandidaattina.
    • Menetelmä: CHO-solut transfektoitiin MERS-koronavirusantigeenia koodaavalla plasmidilla ja valittiin stabiilin ilmentymisen varmistamiseksi käyttämällä geneticinia. Proteiinin ilmentymistä arvioitiin ELISA- ja Western blot -menetelmillä.
    • Keskeiset havainnot: Vakaa CHO-solulinja osoitti korkeita proteiinin ilmentymistasoja ja vakautta useiden passagointien ajan.
  3. Tutkimus: "Antarktiksen makrolevien rasvahappojen sytotoksinen vaikutus ihmisen rintasyöpäsolujen kasvuun" (2018)

    • Tarkoitus: Käyttää CHO-soluja kontrollina arvioitaessa syöpälääkkeiden myrkyllisyyttä normaaleille soluille.
    • Menetelmä: CHO-soluja viljeltiin ja käsiteltiin Etelämantereen makrolevyjen rasvahapoilla, ja solujen elinkelpoisuus arvioitiin MTT-määrityksellä.
    • Keskeiset havainnot: Etelämantereen makrolevistä peräisin olevilla rasvahapoilla ei ollut sytotoksisia vaikutuksia CHO-soluille, mikä viittaa niiden potentiaaliseen käyttöön syöpäsoluja selektiivisesti vaikuttavana syöpälääkkeenä.
  4. Tutkimus: "Kaspasi-7-geenin poistaminen parantaa rekombinantin proteiinin ilmentymistä CHO-solulinjassa solusyklin pysähtymisen kautta G2/M-vaiheessa" (2022)

    • Tarkoitus: Geneettisesti manipuloida CHO-soluja rekombinanttiproteiinien ilmentymisen parantamiseksi.
    • Menetelmä: Caspase-7-geeni poistettiin CHO-soluista CRISPR/Cas9-tekniikalla, ja proteiinin ilmentymistä arvioitiin Western blot -menetelmällä ja fluoresenssimikroskopialla.
    • Keskeiset havainnot: Caspase-7-geenin poistaminen CHO-soluista johti proteiinin ilmentymisen paranemiseen, mikä johtui todennäköisesti caspase-7:n menetyksen aiheuttamasta solusyklin pysähtymisestä G2/M-vaiheessa.
  5. Tutkimus: "CHO-solulinjan kehittäminen ihmisen MMP9:ää vastaan suunnattujen rekombinanttisten vasta-aineiden vakaaseen tuotantoon" (2015)

    • Tarkoitus: Tuottaa monoklonaalisia vasta-aineita ihmisen MMP9-proteiinia vastaan CHO-soluissa.
    • Menetelmät: CHO-solut transfektoitiin plasmidiilla, jotka koodasivat ihmisen MMP9:ää vastaan suunnattua vasta-ainetta, ja valittiin stabiilin ilmentymisen perusteella käyttämällä geneticinia. Proteiinin ilmentymistä arvioitiin ELISA- ja Western blot -menetelmillä.
    • Keskeiset tulokset: Vakaa CHO-solulinja osoitti korkeita vasta-aineen ilmentymistasoja ja vakautta useiden passagointien aikana, mikä viittaa sen potentiaaliseen käyttöön ihmisen MMP9:ää kohdentavissa terapeuttisissa sovelluksissa.

CHO-soluja koskevia usein kysyttyjä kysymyksiä

CHO-solut (Chinese Hamster Ovary) ovat eräänlainen solulinja, joka on peräisin kiinalaisen hamsterin munasarjasta. Niitä käytetään laajalti biologisessa ja lääketieteellisessä tutkimuksessa eri tarkoituksiin, kuten rekombinanttiproteiinien tuottamiseen, geenien toiminnan tutkimiseen ja terapeuttisten lääkkeiden kehittämiseen.
CHO-soluja käytetään mieluiten proteiinien tuotantoon, koska ne pystyvät suorittamaan samanlaisia translaation jälkeisiä modifikaatioita kuin ihmissoluissa. Tämän vuoksi CHO-soluilla tuotetut proteiinit ovat todennäköisemmin rakenteeltaan ja toiminnaltaan samanlaisia kuin ihmisen proteiinit, mikä on tärkeää terapeuttisten sovellusten kannalta.
CHO-solut soveltuvat hyvin transfektioon eli vieraan DNA:n siirtämiseen soluihin, koska ne ottavat helposti vastaan ja ilmentävät vieraita geenejä. Tämän vuoksi ne ovat ihanteellisia geeniekspressiotutkimuksiin ja rekombinanttiproteiinien tuotantoon.
CHO-soluja käytetään yleisesti vasta-ainetuotantoon, koska niitä voidaan muokata tuottamaan suuria määriä vasta-aineita ja ne voivat tehdä ihmisen kaltaisia translaation jälkeisiä modifikaatioita, joilla varmistetaan, että vasta-aineet ovat toimivia ja että ihmisen immuunijärjestelmä tunnistaa ne vähemmän todennäköisesti vieraiksi.
CHO-solut ovat tärkeitä bioteknologian ja lääketutkimuksen kannalta, koska ne ilmentävät monipuolisesti monenlaisia proteiineja, ovat yhteensopivia ihmisen proteiinien prosessoinnin kanssa ja tuotantoprosessien skaalautuvuus tekee niistä biolääkkeiden kehittämisen kulmakiven.
CHO-soluista on tullut yleisiä niiden vakaan genetiikan, helpon viljeltävyyden, korkean tuottavuuden ja kyvyn kopioida tarkasti ihmisen proteiinimodifikaatioita vuoksi, mikä tekee niistä luotettavan ja tehokkaan valinnan teollisen mittakaavan proteiinituotantoon.
CHO-solut tuottavat laktaattia anaerobisen glykolyysin sivutuotteena, joka on aineenvaihduntareitti, joka tuottaa energiaa vähähappisissa olosuhteissa tai kun energian tarve ylittää hapettuvan fosforylaation kapasiteetin. Laktaatin tuotantoon vaikuttaa myös solujen aineenvaihduntatekniikka kasvun ja tuotantonopeuden optimoimiseksi.
CHO-solujen etuihin kuuluu niiden kyky tehdä monimutkaisia translaation jälkeisiä muutoksia, suuri skaalautuvuus ja kestävyys erilaisissa viljelyolosuhteissa. Haittapuolina voivat olla viruskontaminaation riski, monimutkainen ja kallis jatkokäsittely sekä mahdolliset erot ihmisen glykosylaatiomalleihin.
CHO-solut tarvitsevat glutamiinia kriittisenä ravintoaineena energiantuotannossa, proteiinien ja nukleotidien biosynteesissä sekä hiililähteenä TCA-kierrossa, joka tukee solujen kasvua ja ylläpitoa.
CHO-solut ovat eukaryoottisia soluja, jotka kykenevät translaation jälkeisiin muunnoksiin ja joita käytetään monimutkaisten proteiinien tuotantoon. E. coli -solut ovat prokaryoottisia soluja, joita käytetään yksinkertaisempaan ja tuottavampaan proteiinien tuotantoon, mutta joista puuttuu koneisto kehittyneisiin translaationjälkeisiin modifikaatioihin.
HEK 293 -solut ovat ihmisen alkion munuaissoluja, jotka tunnetaan korkeasta transfektiotehokkuudesta ja ihmisen kaltaisesta proteiinien prosessoinnista, kun taas CHO-solut ovat peräisin hamsterin munasarjasoluista, ja niitä suositaan niiden vankan kasvun ja skaalautuvuuden vuoksi proteiinituotannossa.
Optimaalisen kasvun ja tuottavuuden varmistamiseksi CHO-solut tarvitsevat usein seerumia kasvualustassaan, joka tarjoaa tarvittavat hormonit, kasvutekijät ja ravintoaineet, vaikka seerumittomia kasvualustoja on kehitetty erityissovelluksia varten.
CHO-soluja voidaan muokata rekombinantiksi, mikä tarkoittaa, että ne on geneettisesti muunnettu ilmentämään vieraita geenejä, mikä tekee niistä tärkeän työkalun terapeuttiseen käyttöön tarkoitettujen rekombinanttiproteiinien tuotannossa.
Kyllä, CHO-solut voidaan kehittää erittämään suuria määriä vasta-aineita, joten ne ovat ensisijainen valinta terapeuttisten monoklonaalisten vasta-aineiden tuotantoon.
Solut muuttavat pyruvaatin laktaatiksi anaerobisissa olosuhteissa tai kun energiantarve ylittää mitokondrioiden oksidatiivisen fosforylaation kapasiteetin, jolloin glykolyysi voi jatkaa ATP:n ja NAD:n tuottamista.

Lähteet

  1. Reinhart, D. ym., Rekombinanttien CHO-K1-, CHO-DG44- ja CHO-S-solujen bioprosessointi: CHO-ilmentymisalustat suosivat joko monoklonaalisten vasta-aineiden tuotantoa tai biomassan synteesiä. Biotechnology Journal, 2019. 14(3): s. 1700686.
  2. Pan, X., et al., CHO-solujen koon kasvuvaiheen metabolinen karakterisointi fed-batch-viljelmissä. Applied microbiology and biotechnology, 2017. 101: s. 8101–8313.
  3. Turilova, V.I., T.S. Goryachaya ja T.K. Yakovleva, Kiinalaisen hamsterin munasarjasolulinja DXB-11: kromosomien epävakaus ja karyotyypin heterogeenisyys. Molecular Cytogenetics, 2021, 14(1): s. 1–12.
  4. Hunter, M. ym., proteiinin ilmentymisen optimointi nisäkässoluissa. Current protocols in protein science, 2019. 95(1): s. e77.
  5. Nyon, M.P. ym., Stabiilin CHO-solulinjan kehittäminen MERS-koronavirusrokoteantigeenin ilmentämistä varten. Vaccine, 2018. 36(14): s. 1853–1862.
  6. Pacheco, B.S., et al., Antarktiksen makrolevien rasvahappojen sytotoksinen vaikutus ihmisen rintasyöpäsolujen kasvuun. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2018. 6: s. 185.
  7. Ryu, J., et al., CHO-solulinjan kehittäminen ihmisen MMP9:ää vastaan suunnattujen rekombinanttisten vasta-aineiden vakaaseen tuotantoon. BMC biotechnology, 2022. 22(1): s. 8.

 

Olemme havainneet, että olet eri maassa tai käytät eri selaimen kieltä kuin tällä hetkellä valittu. Haluatko hyväksyä ehdotetut asetukset?

Sulje