Cellules HEK293T : Exploiter le potentiel des études de transfection
Les cellulesHEK293T sont des cellules rénales embryonnaires humaines largement utilisées dans la biotechnologie industrielle, la toxicologie et la recherche sur le cancer. Ces cellules immortalisées sont également utilisées pour produire une variété de protéines thérapeutiques et de virus.
Caractéristiques générales et origine des cellules HEK293T
Cette section de l'article traite de l'origine et des informations générales sur la lignée cellulaire HEK293T.
- La lignée cellulaire HEK293T est issue de cellules primaires de rein embryonnaire humain cultivées en laboratoire. Les chercheurs ont développé ces cellules au début des années 1970 en transfectant des cellules rénales embryonnaires avec des fragments d'ADN d'adénovirus de type 5 cisaillés. Les chercheurs ont créé la lignée cellulaire HEK293T en introduisant le grand antigène T du virus simien 40 (SV40) dans le génome des cellules HEK293. Cette modification a permis aux chercheurs de transfecter facilement les cellules 293 et de les rendre aptes à la production de protéines et aux études d'expression génétique [1].
- Les cellules HEK293T possèdent une morphologie de type épithélial. Elles présentent une forme allongée et aplatie avec une limite cellulaire définie.
- La taille des cellules HEK293T varie entre 11 et 15 µm de diamètre.
- Les cellules HEK293T à antigène SV40 grand-t possèdent un caryotype complexe. Ces cellules sont hypotriploïdes, contenant 3 fois moins de chromosomes qu'un gamète haploïde, et elles possèdent un nombre modal de chromosomes de 64.
Quelle est la différence entre HEK293T et HEK293 ?
Les lignées cellulaires HEK293 et HEK293T sont toutes deux d'origine humaine. HEK293T est un dérivé populaire de la lignée cellulaire HEK293. Les scientifiques ont développé ces cellules à partir des cellules rénales embryonnaires humaines 293 originales en les transfectant avec l'antigène SV40 large T, tandis qu'ils ont créé les cellules HEK293 immortalisées en transformant et en cultivant des cellules rénales embryonnaires humaines avec des fragments d'ADN d'adénovirus humain 5 cisaillés.
Technologies cellulaires et applications biomédicales des cellules HEK293T
Culture cellulaire et banques dans la recherche sur les cellules HEK293T
Les cellules HEK293T, dérivées des cellules 293 du rein embryonnaire humain, sont largement utilisées en culture cellulaire en raison de leur croissance robuste et de leur facilité de transfection. Pour travailler avec ces cellules, les chercheurs doivent donner la priorité à la banque de cellules, qui consiste à conserver les cellules en vue d'une recherche prolongée et d'une utilisation thérapeutique. La constitution de banques de cellules nécessite le respect de bonnes pratiques de fabrication afin de garantir la viabilité et l'intégrité des cellules destinées à des applications thérapeutiques.
Les bonnes pratiques de fabrication sont cruciales pour la production de banques de cellules HEK293T, qui sont essentielles pour la recherche et les applications thérapeutiques. La banque de cellules maîtresses sert de point de référence pour tous les produits cellulaires ultérieurs. La fabrication de ces cellules pour des applications thérapeutiques, telles que la production de lentiviraux pour les thérapies géniques, suit des normes réglementaires strictes afin de garantir la sécurité et l'efficacité des produits finaux.
Protocoles et essais utilisant HEK293T
En cytotechnologie, des protocoles et des essais spécifiques sont conçus pour évaluer les propriétés des cellules HEK293T. Il s'agit notamment d'évaluer l'efficacité des vecteurs de thérapie génique et l'interaction de la cellule avec la matrice extracellulaire dans une culture en boîte ou en suspension. Pour préserver l'intégrité des cellules HEK293T, les chercheurs choisissent avec précision les réactifs de transfection et soumettent les matières premières à des tests de contrôle de qualité rigoureux.
Applications de la lignée cellulaire HEK293T dans la recherche
- Développement de vaccins : La lignée cellulaireHEK293T a été utilisée pour étudier les virus et produire des vaccins à base de vecteurs viraux pour lutter contre diverses infections virales. Une étude a utilisé cette lignée de cellules rénales embryonnaires pour étudier la base structurelle et fonctionnelle de l'entrée du virus COVID-19 dans les cellules par l'enzyme de conversion de l'angiotensine humaine 2 (ACE2) [3]. En outre, une étude récente a utilisé des cellules HEK93T pour générer des particules lentivirales pseudotypées du SARS-CoV-2 [4].
- Recherche toxicologique : Cette lignée de cellules rénales embryonnaires humaines est largement utilisée pour tester la toxicité et l'efficacité des médicaments. Des recherches menées en 2022 ont utilisé HEK293T comme lignée cellulaire humaine normale pour valider le potentiel cytotoxique des extraits de Caladium lindenii contre la lignée cellulaire hépatique cancéreuse HepG2 [5].
- Études d'expression génique : La lignée cellulaire HEK293T à grand antigène T SV40 se prête très bien à la transfection et donc aux études d'expression génique. Une étude a utilisé des cellules HEK293T pour étudier le rôle du long ARN non codant SNHG16 dans la régulation des fonctions du trophoblaste. L'étude a révélé que l'ARNnc SNHG16 interagit avec l'axe miR-218-5p/LASP1 pour médiatiser ces effets [6].
Innovations en matière de thérapie cellulaire utilisant des cellules HEK293T
Progrès de la thérapie cellulaire avec les cellules HEK293T
Les cellules HEK293T contribuent de manière significative au paysage de la thérapie cellulaire, en particulier à la génération de vecteurs viraux pour la thérapie génique. Ces cellules sont essentielles dans les processus de fabrication qui respectent les bonnes pratiques de fabrication, car elles garantissent la production de produits de thérapie génique de haute qualité. La formation du personnel de fabrication est également axée sur la gestion des propriétés uniques des cellules HEK293T et sur le maintien d'une norme élevée pour les produits médicinaux dérivés de ces cellules.
Les cellules HEK293T dans les essais cliniques et la thérapie génique
La lignée cellulaire HEK293T joue un rôle essentiel dans le développement de produits de thérapie génique et fait partie intégrante des essais cliniques visant à mettre sur le marché de nouvelles thérapies cellulaires. Il s'agit de tirer parti de la grande transfectivité de la lignée cellulaire pour l'administration de gènes, en utilisant des vecteurs tels que les vecteurs d'empaquetage lentiviraux, pour lesquels la mutation D64V de l'intégrase a constitué une avancée notable en termes d'amélioration de l'innocuité.
Techniques innovantes dans la culture des cellules HEK293T
La polyvalence des cellules HEK293T permet de mettre en œuvre des techniques innovantes dans les cultures cellulaires bidimensionnelles et plus complexes. Cette adaptabilité est essentielle dans l'exploration de produits cellulaires pour divers types de recherche biomédicale, y compris la recherche sur le cancer, où ces cellules sont utilisées pour étudier les processus tumorigènes et les tests de médicaments. En outre, la ligne HEK293T joue un rôle essentiel dans la production de particules lentivirales, qui sont indispensables à la recherche et aux processus de fabrication de vecteurs thérapeutiques.
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Informations sur la culture de la lignée cellulaire HEK293T
Les cellules HEK293T sont largement cultivées dans les laboratoires de recherche. Avant de développer une culture de cellules HEK293T, vous devez savoir : Quel est le temps de doublement des cellules HEK293T ? Quel est le milieu de culture des cellules HEK293T ? Quelle est la densité d'ensemencement des cellules HEK293T ?
Points clés pour la culture des cellules HEK293T
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Temps de doublement : |
Le temps de doublement rapporté pour les cellules HEK293T est de 30 heures. |
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Adhérentes ou en suspension : |
HEK293T est une lignée cellulaire adhérente. |
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Densité d'ensemencement : |
Les cellules HEK293T sont ensemencées à une densité de 1 x104 cellules/cm2. À cette densité d'ensemencement, les cellules peuvent former une monocouche confluente en 4 jours environ. Pour l'ensemencement, les cellules adhérentes sont détachées à l'aide de la solution de dissociation accutase. Les cellules détachées sont centrifugées et soigneusement remises en suspension dans un milieu de croissance. Les cellules sont ensuite réparties dans de nouveaux flacons pour la culture. |
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Milieu de croissance : |
Les cellules HEK293T sont cultivées dans un milieu EMEM (Eagle's minimal essential medium) contenant 1,0 g/L de L-glucose, 2,2 g/L de NaHCO3, 2,0 mM de L-glutamine et 10 % de sérum bovin fœtal. Le milieu doit être remplacé deux fois par semaine. |
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Conditions de croissance : |
Les cultures de cellules HEK293T sont maintenues dans un incubateur humidifié à 37°C avec un apport de 5% de CO2. |
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Stockage : |
Les cellules de rein embryonnaire humain HEK293T sont conservées dans la phase vapeur de l'azote liquide ou à une température inférieure à -150°C pendant plus longtemps. |
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Processus de congélation et milieu : |
Les cellules HEK293 peuvent être congelées dans les milieux de congélation CM-1 ou CM-ACF. Pour les cellules HEK293T, il est recommandé d'utiliser des procédés de congélation lents qui permettent une baisse progressive de la température de 1°C afin de protéger leur viabilité. |
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Processus de décongélation : |
Un flacon de cellules congelées est rapidement agité dans un bain-marie (37°C) jusqu'à ce qu'il ne reste plus qu'un petit amas de glace. Les cellules sont remises en suspension dans le milieu et centrifugées pour éliminer les composants du milieu de congélation. Les cellules récupérées sont ensuite cultivées dans de nouveaux flacons contenant du milieu de croissance. |
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Niveau de biosécurité : |
Un laboratoire de niveau de biosécurité 1 est nécessaire pour manipuler et maintenir les cultures de cellules HEK293T. |
Lignée cellulaire HEK293T : Avantages et limites
Les cellules rénales embryonnaires humaines 293T présentent une combinaison unique d'avantages et de limites. Nous allons ici passer en revue les principaux avantages et inconvénients de cette lignée cellulaire.
Avantages et inconvénients des cellules HEK293T
Les principaux avantages des cellules HEK293T sont notamment leur grande transfectivité, la lignée cellulaire faisant preuve d'une efficacité remarquable dans l'absorption d'ADN étranger et la production de protéines abondantes. Cette qualité les rend très appréciées pour les études de transfection transitoire et stable. En outre, les cultures de cellules HEK293T sont connues pour leur facilité d'entretien, ce qui en fait un excellent choix pour diverses expériences de laboratoire en raison de leur robustesse et de leur simplicité de manipulation.
Cependant, les cultures de cellules HEK293T présentent des limites. L'une des principales préoccupations est le risque de contamination microbienne, qui peut avoir un impact significatif sur la morphologie des cellules, l'expression des gènes et d'autres caractéristiques critiques, ce qui peut conduire à des résultats expérimentaux inexacts. En outre, bien que les cellules HEK293T soient adaptées aux expériences à long terme, des périodes de culture prolongées peuvent compromettre la santé des cellules. C'est pourquoi il est généralement recommandé de limiter le nombre de passages à 20 ou moins afin de préserver l'intégrité des cellules.
Questions fréquemment posées sur la culture et les applications des cellules HEK293T
Cellules HEK293T : Publications de recherche
Dans cette section, nous avons mentionné quelques publications de recherche prometteuses concernant les cellules HEK293T.
Cette publication sera publiée dans BioRxiv en 2022. Cette étude a utilisé des cellules HEK293T pour développer des vaccins ARNm contre le virus COVID-19 codant pour les domaines N-terminal du gène spike et RBD (domaine de liaison au récepteur).
Le cancer du sein triple négatif positif à l'ARN HER2 circulaire est sensible au Pertuzumab
Cette recherche a été publiée dans Molecular Cancer en 2020. L'étude propose que l'expression circulaire de l'ARN HER2 dans les cellules de cancer du sein triple négatif les rende sensibles au traitement médicamenteux par le Pertuzumab. Les chercheurs ont utilisé des cellules HEK293 pour la production de lentivirus et la transfection du gène HER2 circulaire dans cette étude.
Rôle antiviral de l'IFITM3 dans le prototype d'infection par le virus de la mousse
Cet article a été publié dans le Virology Journal en 2022. Cette étude a utilisé des cellules HEK293T pour étudier l'effet antiviral de l'IFITM3 (protéine transmembranaire induite par l'interféron 3) dans une infection par un prototype de virus spumeux (PFV).
Cet article de recherche paru dans Nature Scientific Reports (2017) a utilisé des cellules HEK293T et a étudié que le miARN-21 médiait les effets antiangiogéniques induits par la metformine en régulant la voie de signalisation PI3K/AKT et l'expression des gènes SMAD7 et PTEN.
Cette recherche a été publiée dans la revue Molecular Cancer en 2017. Cette étude a utilisé des cellules HEK293 pour étudier le potentiel antiprolifératif du miARN-608 contre le cancer de la vessie.
Ressources pour la lignée cellulaire HEK293T : Protocoles, vidéos et autres
Voici quelques ressources sur les cellules HEK293T :
- Transfection des cellules HEK293T.
- Transfection des cellules HEK : Cette vidéo présente le protocole général de transfection de la lignée cellulaire rénale embryonnaire humaine HEK293.
- Passage des cellules : Cette vidéo explique la procédure de division ou de sous-culture des cellules adhérentes.
Protocoles de culture cellulaire
Les protocoles de culture cellulaire pour les cellules HEK293T sont listés ici.
- Division des cellules HEK293T : Ce site fournit un guide détaillé, étape par étape, pour la subculture des cellules HEK293.
- Culture de cellules rénales embryonnaires humaines : Ce lien vous fournira le protocole de culture des cellules HEK293T.
Références
- 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 Hepocarcinoma 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.