Cellules CHO-K1 : Un élément essentiel dans les applications de la recherche biotechnologique
Les cellulesCHO-K1 sont des dérivés de la lignée cellulaire de l'ovaire de hamster chinois (CHO). Elles sont largement utilisées en biotechnologie industrielle pour produire des produits biopharmaceutiques et d'autres protéines recombinantes. En outre, la lignée cellulaire CHO-K1 est également utilisée dans la recherche toxicologique. Les chercheurs manipulent génétiquement ces cellules pour améliorer la glycosylation, réduire l'apoptose et augmenter la productivité globale.
Cet article vous aidera à passer en revue presque toutes les connaissances précieuses sur la lignée cellulaire CHO-K1 qui peuvent faciliter votre travail avec elle. Plus précisément, il couvrira les points suivants
- Origine et caractéristiques générales : Les cellules CHO-K1
- Lignée cellulaire CHO-K1 : Informations sur la culture
- Avantages et limites des cellules CHO-K1
- Applications de la lignée cellulaire CHO-K1 dans la recherche
- Cellules CHO-K1 : Publications de recherche
- Ressources pour la lignée cellulaire CHO-K1 : Protocoles, vidéos et autres
1.origine et caractéristiques générales : Cellules CHO-K1
Les caractéristiques générales et l'origine d'une lignée cellulaire déterminent son utilisation dans la recherche. Cette section vous aidera à découvrir l'origine et les caractéristiques de la célèbre lignée cellulaire CHO-K1. Vous saurez : D'où vient la cellule CHO-K1 ? Quelle est la taille des cellules CHO-K1 ? Quelle est la forme complète de la lignée cellulaire CHO-K1 ? Quelle est la morphologie de la cellule CHO-K1 ?
- CHO-K1 ou lignée cellulaire parentale K1 est un sous-clone de cellules CHO parentales provenant de la biopsie d'un ovaire de hamster chinois femelle adulte en 1957. La lignée cellulaire originale a été développée par T.T. Puck et ses collègues à la faculté de médecine de l'université du Colorado, à Denver, aux États-Unis [1].
- La lignée cellulaire CHO-K1 présente une morphologie de type épithélial.
- Le diamètre des cellules CHO-K1 est d'environ 0,001 millimètre. Il est intéressant de noter que les cellules sont grosses au départ, mais qu'elles deviennent petites avec le temps.
- Le génome des cellules CHO-K1 est constitué d'un nombre de chromosomes similaire à celui des cellules humaines. Elles ont un caryotype diploïde et ne présentent que peu d'anomalies chromosomiques.
Lignée cellulaire CHO-K1 vs CHO-S
Les deux lignées cellulaires sont des dérivés de CHO. Elles diffèrent par leur mode de croissance et de prolifération. Les cellules CHO-S sont adaptées à la croissance en cellules vivantes, tandis que les cellules CHO-K1 peuvent être manipulées génétiquement pour produire des cellules adhérentes et des cellules en suspension.
2.lignée cellulaire CHO-K1 : Informations sur la culture
La lignée cellulaire CHO-K1 est largement utilisée dans la recherche en biotechnologie industrielle. Il s'agit de lignées cellulaires faciles à maintenir. Connaître les points clés de la culture des cellules CHO-K1 peut vous aider à vous faciliter la tâche. Cette section vous aidera à apprendre : Les cellules CHO-K1 sont-elles adhérentes ? Quel est le temps de doublement des cellules CHO-K1 ? Quels sont les milieux utilisés pour la culture des cellules CHO-K1 ? Quelle est la densité d'ensemencement des cellules CHO-K1 ?
Points clés pour la culture des cellules CHO-K1
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Temps de doublement de la population : |
Le temps de doublement des cellules CHO-K1 est d'environ 22 heures. |
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Adhérentes ou en suspension : |
Les cellules CHO-K1 sont adhérentes. Cependant, elles peuvent être génétiquement modifiées pour devenir des cellules CHO-K1 en suspension. |
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Densité d'ensemencement : |
La densité d'ensemencement des cellules CHO-K1 est de 1 x104 cellules/cm2. À cette densité, les cellules peuvent former une couche confluente en 6 jours environ. Pour les cellules adhérentes, les cellules sont rincées avec 1 x PBS et incubées pendant 8 à 10 minutes à température ambiante. Les cellules dissociées sont ajoutées à du milieu frais et centrifugées. Les cellules récoltées sont remises en suspension et versées dans le nouveau flacon pour la croissance. |
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Milieu de croissance : |
Le milieu de croissance Ham's F12 supplémenté avec 10% de FBS, 1,0 mM de glutamine stable, 1,0 mM de pyruvate de sodium et 1,1 g/L de NaHCO3 est utilisé pour la culture des cellules CHO-K1. Le milieu doit être remplacé 2 à 3 fois par semaine. |
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Conditions de croissance : |
Les cultures de CHO-K1 sont maintenues dans un incubateur humidifié à 37°C avec un apport de 5% de CO2. |
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Stockage : |
Les cellules CHO-K1 congelées sont conservées à une température inférieure à -150°C ou dans la phase vapeur de l'azote liquide. |
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Processus de congélation et milieu : |
Les milieux de congélation CM-1 ou CM-ACF sont utilisés pour la congélation des cellules CHO-K1. Un processus de congélation lent permettant une baisse progressive de la température de 1°C est utilisé pour congeler les cellules CHO-K1. |
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Processus de décongélation : |
Les cellules CHO-K1 congelées sont maintenues dans un bain-marie à 37°C jusqu'à ce qu'il ne reste plus qu'un petit amas de glace. Les cellules décongelées sont ajoutées à un milieu de culture frais et versées dans un nouveau flacon contenant un milieu de culture à une densité de 5 x104 cellules/cm2. Il faut environ 24 à 48 heures pour que les cellules reprennent vie de manière appropriée. |
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Niveau de biosécurité : |
Les cultures CHO-K1 sont manipulées et maintenues dans des laboratoires de niveau de biosécurité 1. |
3.avantages et limites des cellules CHO-K1
CHO-K1 est un outil de recherche inestimable. Sa combinaison unique d'avantages et de limites la distingue des autres lignées cellulaires. Cette section présente quelques avantages et inconvénients de la lignée cellulaire CHO-K1.
Avantages de la lignée cellulaire CHO-K1
Les principaux avantages de la lignée cellulaire CHO-K1 sont les suivants :
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Possibilité de transfection |
Les cellules CHO-K1 sont largement utilisées dans les études de transfection. Elles peuvent être transfectées de manière transitoire et stable par différentes procédures physiques et chimiques. En raison de leur grande facilité de transfection, les cellules CHO-K1 sont largement utilisées pour produire des protéines recombinantes et d'autres produits biopharmaceutiques. |
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Taux de croissance rapide et culture facile |
Le temps de doublement des cellules CHO-K1 n'est que de 22 heures. Elles ont donc un taux de croissance élevé et sont idéales pour une utilisation en biotechnologie industrielle. De plus, l'adaptation des suspensions CHO-K1 les rend utiles pour la production de grandes quantités de produits biopharmaceutiques. En outre, elles sont faciles à cultiver et à entretenir en laboratoire et ne nécessitent pas de conditions ni de procédures de culture difficiles. |
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Faible fréquence d'anomalies chromosomiques |
CHO-K1 est un système modèle bien caractérisé et établi. Le génome de CHO-K1 est stable et ne présente que peu d'anomalies chromosomiques. Il s'agit donc d'un hôte idéal pour la production de protéines recombinantes. |
Limites
Voici quelques limitations de la lignée cellulaire CHO-K1 :
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Origine non humaine |
Bien que les cellules CHO-K1 aient la capacité de réaliser des schémas de glycosylation semblables à ceux de l'homme, elles ne sont pas d'origine humaine. Cela peut poser problème lors de l'étude de processus cellulaires hautement spécifiques à l'homme et de l'immunogénicité d'agents thérapeutiques. |
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Hétérogénéité |
Les cellules CHO-K1 peuvent présenter des caractéristiques génétiques légèrement différentes au sein d'une même population, ce qui entraîne une hétérogénéité génétique. Cela peut affecter les fonctions cellulaires et entraîner une variabilité des niveaux d'expression des protéines, ce qui peut influencer la reproductibilité des résultats expérimentaux. |
4.applications de la lignée cellulaire CHO-K1 dans la recherche
La lignée cellulaire CHO-K1 a de nombreuses applications en biotechnologie industrielle et en recherche toxicologique. Nous en présentons ici quelques-unes en particulier.
- Production de protéines recombinantes : Les cellules CHO-K1 sont des outils de recherche inestimables pour la production de protéines recombinantes, notamment d'anticorps, de protéines thérapeutiques et d'enzymes. Leur taux de croissance élevé et leurs conditions de culture faciles permettent de produire de grandes quantités de protéines recombinantes avec un pliage et une glycosylation appropriés. Par exemple, une étude menée par Kritika Gupta a utilisé des cellules CHO-K1 et les a transfectées de manière stable pour produire un anticorps monoclonal recombinant contre le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α) [2]. La production d'anticorps à partir de cellules CHO K1 est assez fiable et pratique. Les chercheurs modifient également ces cellules pour améliorer la production d'anticorps CHO K1. Par exemple, une étude a manipulé génétiquement des cellules CHO-K1 pour produire des anticorps avec des ratios élevés de N-glycanes attachés à des Fc a-fucosylés, ce qui est important pour leur fonction effectrice [3].
- Recherche en toxicologie : La cellule CHO-K1 est souvent utilisée pour la découverte de médicaments et les essais de criblage. Elles peuvent être utilisées pour évaluer la toxicité et l'efficacité de médicaments potentiels. En outre, les chercheurs utilisent les cellules CHO-K1 pour étudier les interactions entre les médicaments et leurs cibles, ainsi que le métabolisme des médicaments. Plusieurs études ont été menées pour évaluer les effets thérapeutiques possibles d'extraits de plantes, de composés, de nanoparticules, de protéines thérapeutiques et d'autres agents en utilisant la lignée cellulaire CHO-K1. Une recherche similaire a été menée en 2022, dans laquelle les chercheurs ont mesuré le potentiel cytotoxique d'extraits de plantes riches en flavonoïdes sur des cellules CHO-K1 [4]. De même, une étude menée par Ryan Deweese et ses collègues a évalué la cytotoxicité des extraits de Baptisia australis, Trifolium pratense et Rubus idaeus sur des cellules CHO-K1 d'ovaire de hamster chinois [5].
5.cellules CHO-K1 : Publications de recherche
Voici quelques publications de recherche intéressantes sur les cellules CHO-K1.
Cette étude publiée dans Molecular Biology Reports (2023) propose les effets positifs de la surexpression du gène SIRT6 sur la viabilité des cellules CHO-K1 et l'expression des anticorps.
Cette publication est parue dans le Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Les résultats de la recherche démontrent le potentiel de CRISPR-Cas13d pour modifier génétiquement les cellules CHO-K1 afin d'améliorer la production d'anticorps en termes de qualité et de quantité.
Cet article de recherche de Nature Scientific Reports (2018) suggère le maltose comme source d'énergie prometteuse pour cultiver des cellules CHO-K1 dans un milieu sans protéines et améliorer la production d'anticorps monoclonaux recombinants.
Cette étude parue dans l'Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) a utilisé des cellules CHO-K1 pour évaluer les effets cytotoxiques et antigénotoxiques potentiels de l'extrait éthanolique de poivre noir seul et en combinaison avec la doxorubicine.
Cette recherche a été publiée dans The Nucleus en 2019. Les chercheurs ont évalué le potentiel cytotoxique et génotoxique des nanoparticules d'argent dans la lignée cellulaire CHO-K1.
6.ressources pour la lignée cellulaire CHO-K1 : Protocoles, vidéos et autres
CHO-K1 est une lignée cellulaire célèbre. Les ressources disponibles présentant les protocoles de culture et de transfection de CHO-K1 sont mentionnées ici.
- Transfection des cellules CHO-K1 : Ce lien décrit le protocole de transfection de CHO-K1. Il s'agit d'un guide étape par étape pour la transfection d'ADN plasmidique dans les cellules CHO-K1 à l'aide du réactif Lipofectamine LTX.
- Tutoriel de transfection des cellules CHO-K1 : Cette vidéo explique en détail la procédure de transfection transitoire des cellules CHO-K1.
Voici quelques ressources décrivant le protocole de culture des cellules CHO-K1.
- Cellules CHO-K1 : Ce lien contient des informations utiles sur les cellules CHO-K1, y compris la recette du milieu CHO-K1, la sous-culture et le protocole de décongélation.
Références
- Gamper, N., J.D. Stockand, et 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, A Stable CHO K1 Cell line for producing recombinant monoclonal antibody against TNF-α. 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 toward the CHO Cell Line : a Comparative Study (Cytotoxicité des extraits de plantes contenant des flavonoïdes pour la lignée cellulaire CHO : une étude comparative). Cell and Tissue Biology, 2022. 16(1) : p. 80-85.
- Deweese, R., et al, Cytotoxic Effects of Trifolium pratense, Baptisia australis, and Rubus idaeus Extracts on CHO-K1 Cells (Effets cytotoxiques des extraits de Trifolium pratense, Baptisia australis et Rubus idaeus sur les cellules CHO-K1). GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1) : p. 128-139.