CHO-K1 sejtek: a biotechnológiai kutatás alapvető eleme
A CHO-K1 sejtek a kínai hörcsög petefészek (CHO) sejtvonalból származnak. Széles körben használják őket az ipari biotechnológiában biogyógyszerek és más rekombináns fehérjék előállítására. Emellett a CHO-K1 sejtvonalat toxikológiai kutatásokban is alkalmazzák. A kutatók genetikailag manipulálják ezeket a sejteket a glikoziláció javítása, az apoptózis csökkentése és az általános termelékenység növelése érdekében.
- Növekedési tápközeg
- A CHO-K1 sejtek tenyésztéséhez Ham's F12 tenyészközeget használnak, amelyet 10% FBS-sel, 1,0 mM stabil glutaminnal, 1,0 mM nátrium-piruváttal és 1,1 g/l NaHCO3-mal egészítenek ki. A tápközeget hetente 2–3 alkalommal kell cserélni.
- Duplázódási idő
- A CHO-K1 sejtek duplázódási ideje körülbelül 22 óra.
- Növekedési típus
- A CHO-K1 sejtek adhezívek. Genetikai módosítással azonban CHO-K1 szuszpenziós sejtekké alakíthatók.
- Biológiai biztonsági szint
- BSL-1
- Kapható
- Cytion — CHO-K1 megrendelése
Eredet és általános jellemzők: CHO-K1 sejtek
A sejtvonal általános jellemzői és eredete határozzák meg annak kutatási felhasználását. Ez a szakasz segít megismerni a híres CHO-K1 sejtvonal eredetét és jellemzőit. Megtudhatja: Honnan származik a CHO-K1 sejt? Milyen nagyok a CHO-K1 sejtek? Mi a CHO-K1 sejtvonal teljes neve? Milyen a CHO-K1 sejtek morfológiája?
- A CHO-K1, vagyis a kínai hörcsög petefészeksejt-vonal K1 a szülői CHO-sejtek egyik szubklónja, amely 1957-ben egy felnőtt nőstény kínai hörcsög petefészkéből vett biopszia mintából származik. Az eredeti sejtvonalat T.T. Puck és munkatársai fejlesztették ki a Coloradói Egyetem Orvostudományi Karán, Denverben, az USA-ban [1].
- A CHO-K1 sejtvonal epitheliumszerű morfológiát mutat.
- A CHO-K1 sejtek átmérője körülbelül 0,001 milliméter. Érdekes módon a sejtek kezdetben nagyok, azonban idővel kicsinyednek.
- A CHO-K1 genom kromoszómáinak száma megegyezik az emberi sejtekével. Diploid kariotípussal rendelkeznek, és csak kevés kromoszóma-rendellenességet mutatnak.
CHO-K1 és CHO-S sejtvonal
Mindkét sejtvonal a CHO-ból származik. A különbség a sejtek növekedési és szaporodási módjában rejlik. A CHO-S sejtek tenyészetben való növekedésre vannak adaptálva, míg a CHO-K1 genetikailag manipulálható úgy, hogy adhezív és szuszpenziós sejteket termeljen.
CHO-K1 sejtvonal: Tenyésztési információk
A CHO-K1 sejtvonalat széles körben használják az ipari biotechnológiai kutatásokban. Ezek könnyen fenntartható sejtvonalak. A CHO-K1 sejtek tenyésztésének legfontosabb pontjainak ismerete megkönnyítheti a munkát. Ez a szakasz segít megismerni a következőket: A CHO-K1 sejtek adhezívek? Mennyi a CHO-K1 sejtek szaporodási ideje? Milyen táptalajt használnak a CHO sejtek tenyésztéséhez? Mi a CHO-K1 sejtek beültetési sűrűsége?
A CHO-K1 sejtek tenyésztésének legfontosabb pontjai
Populáció duplázódási ideje:
A CHO-K1 sejtek szaporodási ideje körülbelül 22 óra.
Adhezív vagy szuszpenziós:
A CHO-K1 sejtek adhezívek. Genetikai módosítással azonban CHO-K1 szuszpenziós sejtekké alakíthatók.
Beültetési sűrűség:
A CHO-K1 beültetési sűrűsége 1 x 104 sejt/cm2. Ezen a sűrűségen a sejtek körülbelül 6 nap alatt képesek konfluens réteget képezni. Adherens sejtek esetében a sejteket 1 x PBS-sel öblítik, majd 8–10 percig szobahőmérsékleten inkubálják. A diszociált sejteket friss táptalajhoz adják, majd centrifugálják. A learatott sejteket újra szuszpendálják, és növekedés céljából új lombikba öntik.
Növekedési tápközeg:
A CHO-K1 sejtek tenyésztéséhez 10% FBS-sel, 1,0 mM stabil glutaminnal, 1,0 mM nátrium-piruváttal és 1,1 g/l NaHCO3-mal kiegészített Ham's F12 tenyésztőközeget használnak. A tápközeget hetente 2–3 alkalommal kell cserélni.
Növekedési feltételek:
A CHO-K1 tenyészeteket 37 °C-os, párásított inkubátorban, 5% CO2-ellátással tartják.
Tárolás:
A fagyasztott CHO-K1 sejteket -150 °C alatti hőmérsékleten vagy folyékony nitrogén gázfázisában tárolják.
Fagyasztási folyamat és táptalaj:
A CHO-K1 sejtek fagyasztásához CM-1 vagy CM-ACF fagyasztó táptalajt használnak. A CHO-K1 sejtek fagyasztásához lassú fagyasztási eljárást alkalmaznak, amely lehetővé teszi a hőmérséklet fokozatos, 1 °C-os csökkenését.
Felolvasztási folyamat:
A fagyasztott CHO-K1 sejteket 37 °C-os vízfürdőben tartják, amíg csak egy kis jégdarabka marad. A felolvasztott sejteket friss tenyészközeggel keverjük össze, majd 5 x 104 sejt/cm2 sűrűséggel új, tenyészközeget tartalmazó lombikba öntjük. A sejtek megfelelő újjáéledése körülbelül 24–48 órát vesz igénybe.
Biológiai biztonsági szint:
A CHO-K1 tenyészeteket biológiai biztonsági szint 1-es laboratóriumokban kezelik és tartják fenn.
A CHO-K1 sejtek előnyei és korlátai
A CHO-K1 felbecsülhetetlen értékű kutatási eszköz. Előnyeinek és korlátainak egyedülálló kombinációja megkülönbözteti más sejtvonalaktól. Ebben a szakaszban a CHO-K1 sejtvonal néhány előnyét és hátrányát tárgyaltuk.
Előnyök
A CHO-K1 sejtvonal fő előnyei a következők:
Transzfekciós alkalmasság
A CHO-K1 sejteket széles körben használják transzfekciós vizsgálatokban. Különböző fizikai és kémiai eljárásokkal átmenetileg és stabilan is transzfektálhatók. Magas transzfekciós alkalmasságuknak köszönhetően a CHO-K1 sejteket széles körben alkalmazzák rekombináns fehérjék és egyéb biogyógyszerek előállítására.
Gyors növekedési sebesség és könnyű tenyésztés
A CHO-K1 sejtek duplázódási ideje mindössze 22 óra, így növekedési sebességük magas, és ideálisak ipari biotechnológiai felhasználásra. Ráadásul a CHO-K1 szuszpenziós adaptációja alkalmassá teszi őket nagy mennyiségű biogyógyszer előállítására. Emellett könnyen tenyészthetők és tarthatók laboratóriumi körülmények között, és nem igényelnek bonyolult tenyésztési feltételeket és eljárásokat.
Alacsony kromoszóma-rendellenességek gyakorisága
A CHO-K1 egy jól jellemzett és bevált modellrendszer. A CHO-K1 genomja stabil, és csak kevés kromoszómális rendellenességet mutat. Ezért ideális gazdaszervezetek a rekombináns fehérjék előállításához.
Korlátozások
A CHO-K1 sejtvonal néhány korlátja:
Nem emberi eredet
Bár a CHO-K1 sejtek képesek emberhez hasonló glikozilációs mintákat kialakítani, nem emberi eredetűek. Ez problémát jelenthet a kifejezetten emberre jellemző sejtfolyamatok és a terápiás szerek immunogenitásának vizsgálata során.
Heterogenitás
A CHO-K1 sejtek ugyanazon populáción belül is kissé eltérő genetikai jellemzőket mutathatnak, ami genetikai heterogenitáshoz vezet. Ez befolyásolhatja a sejtek működését és változékonyságot okozhat a fehérjeexpresszió szintjében, ami potenciálisan befolyásolhatja a kísérleti eredmények reprodukálhatóságát.
A CHO-K1 sejtvonal alkalmazása a kutatásban
A CHO-K1 sejtvonal számos alkalmazási területet talál az ipari biotechnológiában és a toxikológiai kutatásban. Itt néhány konkrét példát tárgyalunk.
- Rekombináns fehérjék előállítása: A CHO-K1 sejtek felbecsülhetetlen értékű kutatási eszközök a rekombináns fehérjék, köztük antitestek, terápiás fehérjék és enzimek előállításához. Magas növekedési sebességük és egyszerű tenyésztési feltételeik segítenek nagy mennyiségű, megfelelő hajtogatású és glikozilált rekombináns fehérje előállításában. Például egy Kritika Gupta által végzett tanulmányban CHO-K1 sejteket használtak, és azokat stabilan transzfektálták a tumor nekrózis faktor-alfa (TNF-α) elleni rekombináns monoklonális antitest előállítására [2]. A CHO-K1 antitest előállítása meglehetősen megbízható és kényelmes. A kutatók ezeket a sejteket a CHO-K1 antitesttermelés javítása érdekében is módosítják. Például egy tanulmányban genetikailag manipuláltak CHO-K1 sejteket olyan antitestek előállítására, amelyek magas arányban tartalmaznak a-fukozilált, Fc-hez kapcsolódó N-glikánokat, ami fontos az effektorfunkciójuk szempontjából [3].
- Toxikológiai kutatás: A CHO-K1 sejtet gyakran használják gyógyszerkifejlesztéshez és szűrővizsgálatokhoz. Ezek segítségével értékelhető a potenciális gyógyszerek toxicitása és hatékonysága. Ezenkívül a kutatók a CHO-K1 sejteket használják a gyógyszer-célpont kölcsönhatások vizsgálatára és a gyógyszer metabolizmusának tanulmányozására. Számos tanulmány készült a növényi kivonatok, vegyületek, nanorészecskék, terápiás fehérjék és egyéb hatóanyagok lehetséges terápiás hatásainak értékelésére a CHO-K1 sejtvonal felhasználásával. Hasonló kutatást végeztek 2022-ben, amelyben a kutatók a flavonoidokban gazdag növényi kivonatok citotoxikus potenciálját mérték CHO-K1 sejtekben [4]. Hasonlóképpen, Ryan Deweese és munkatársai által végzett kutatásban értékelték a Baptisia australis, a Trifolium pratense és a Rubus idaeus kivonatok citotoxicitását kínai hörcsög petefészek CHO-K1 sejtekben [5].
5. CHO-K1 sejtek: Kutatási publikációk
Az alábbiakban néhány érdekes kutatási publikációt mutatunk be a CHO-K1 sejtekről.
A Molecular Biology Reports (2023) folyóiratban megjelent tanulmány a SIRT6 gén túltermelésének pozitív hatásait mutatta be a CHO-K1 sejtek életképességére és az antitestek expressziójára.
Ez a publikáció a Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021) folyóiratban jelent meg. A kutatási eredmények rámutatnak a CRISPR-Cas13d potenciáljára a CHO-K1 sejtek genetikai módosításában a minőségi és mennyiségi szempontból jobb antitesttermelés érdekében.
A Nature Scientific Reports (2018) folyóiratban megjelent kutatási cikk a maltózt ígéretes energiaforrásként javasolta a CHO-K1 sejtek fehérje-mentes tápközegben történő tenyésztéséhez és a rekombináns monoklonális antitestek termelésének fokozásához.
Az Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) folyóiratban megjelent tanulmány CHO-K1 sejteket használt a fekete bors etanolos kivonatának önmagában és doxorubicinnel kombinálva gyakorolt potenciális citotoxikus és antigenotoxikus hatásainak értékelésére.
Ezt a kutatást 2019-ben publikálták a The Nucleus folyóiratban. A kutatók ebben a tanulmányban a CHO-K1 sejtvonalban értékelték az ezüst nanorészecskék citotoxikus és genotoxikus potenciálját.
Források a CHO-K1 sejtvonalhoz: protokollok, videók és egyebek
A CHO-K1 egy híres sejtvonal. Itt találhatók a CHO-K1 tenyésztési és transzfekciós protokolljait bemutató források.
- CHO-K1 transzfekció: Ez a link a CHO-K1 transzfekciós protokollt ismerteti. Ez egy lépésről lépésre bemutató útmutató a plazmid DNS CHO-K1 sejtekbe történő transzfekciójához Lipofectamine LTX reagens használatával.
- CHO-K1 transzfekciós útmutató: Ez a videó részletesen elmagyarázza a CHO-K1 átmeneti transzfekciós eljárását.
Íme néhány forrás, amely leírja a CHO-K1 sejtek sejtkultúra-protokollját.
- CHO-K1 sejtek: Ez a weboldal hasznos információkat tartalmaz a CHO-K1 sejtekről, beleértve a CHO-K1 táptalaj receptjét, az alkultiválást és a felolvasztási protokollt.
Hivatkozások
- Gamper, N., J.D. Stockand és M.S. Shapiro, A kínai hörcsög petefészek (CHO) sejtek alkalmazása az ioncsatornák kutatásában. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): 177–85. o.
- Gupta, K. és társai, Stabil CHO K1 sejtvonal TNF-α elleni rekombináns monoklonális antitest előállításához. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): 828–839. o.
- Popp, O. és munkatársai. Fokozott Fc-mediált effektorfunkciójú antitestek expressziójára szolgáló, előzetesen glikomódosított CHO-K1 gazdasejtvonal kifejlesztése. in MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Kurchatova, M. és munkatársai, Flavonoidokat tartalmazó növényi kivonatok citotoxicitása a CHO sejtvonalra: összehasonlító tanulmány. Cell and Tissue Biology, 2022. 16(1): 80–85. o.
- Deweese, R. és munkatársai, A Trifolium pratense, Baptisia australis és Rubus idaeus kivonatok citotoxikus hatásai a CHO-K1 sejtekre. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): 128–139. o.