CHO-K1 sejtek: A biotechnológiai kutatási alkalmazások alapköve
ACHO-K1 sejtek a kínai hörcsög petefészek (CHO) sejtvonal származékai. Az ipari biotechnológiában széles körben használják őket biogyógyszerek és más rekombináns fehérjék előállítására. Emellett a CHO-K1 sejtvonalat a toxikológiai kutatásokban is alkalmazzák. A kutatók genetikailag manipulálják ezeket a sejteket a glikoziláció javítása, az apoptózis csökkentése és az általános termelékenység növelése érdekében.
Ez a cikk segít átnézni a CHO-K1 sejtvonallal kapcsolatos szinte minden értékes ismeretet, amely megkönnyítheti a vele való munkát. Konkrétan a következőkre tér ki:
- Eredet és általános jellemzők: CHO-K1 sejtek
- CHO-K1 sejtvonal: Kulturálással kapcsolatos információk
- A CHO-K1 sejtek előnyei és korlátai
- A CHO-K1 sejtvonal alkalmazásai a kutatásban
- CHO-K1 sejtek: Kutatási publikációk
- A CHO-K1 sejtvonal forrásai: Jegyzőkönyvek, videók és egyéb
1.eredet és általános jellemzők: CHO-K1 sejtek
Egy sejtvonal általános jellemzői és eredete határozza meg a kutatásban való felhasználását. Ez a szakasz segít megismerni a híres CHO-K1 sejtvonal eredetét és jellemzőit. Meg fogja tudni: Honnan származik a CHO-K1 sejt? Milyen nagyok a CHO-K1 sejtek? Mi a CHO-K1 sejtvonal teljes alakja? Milyen a CHO-K1 sejtek morfológiája?
- A CHO-K1 vagy K1 kínai hörcsög petefészek sejtvonal a CHO szülői sejtek szubklónja, amely egy felnőtt nőstény kínai hörcsög petefészek biopsziájából származik 1957-ben. Az eredeti sejtvonalat T.T. Puck és munkatársai fejlesztették ki a University of Colorado Medical Schoolban (Denver, USA) [1].
- A CHO-K1 sejtvonal epithelszerű morfológiát mutat.
- A CHO-K1 sejtek átmérője körülbelül 0,001 milliméter. Érdekes módon a sejtek kezdetben nagyok; idővel azonban kicsinyednek.
- A CHO-K1 genomja hasonló számú kromoszómából áll, mint az emberi sejteké. Diploid kariotípussal rendelkeznek, és csak kevesebb kromoszóma-rendellenességgel rendelkeznek.
CHO-K1 vs. CHO-S sejtvonal
Mindkét sejtvonal CHO-származék. Eltérnek abban, ahogyan ezek a sejtek növekednek és szaporodnak. A CHO-S sejtek tenyészetekben történő növekedésre alkalmazkodtak, míg a CHO-K1 genetikailag manipulálható, hogy adherens és szuszpenziós sejteket hozzon létre.
2.cHO-K1 sejtvonal: A tenyésztéssel kapcsolatos információk
A CHO-K1 sejtvonalat széles körben használják az ipari biotechnológiai kutatásokban. Ezek könnyen karbantartható sejtvonalak. A CHO-K1 sejttenyésztés legfontosabb pontjainak ismerete segíthet abban, hogy könnyebben boldoguljon vele. Ez a szakasz segítséget nyújt a tanulásban: A CHO-K1 sejtek adherensek? Mennyi a CHO-K1 sejtek megduplázódási ideje? Milyen táptalajt használnak a CHO-sejtek tenyésztéséhez? Mi a CHO-K1 sejtek vetési sűrűsége?
A CHO-K1 sejtek tenyésztésének legfontosabb pontjai
|
A populáció megduplázódási ideje: |
A CHO-K1 sejtek megduplázódási ideje körülbelül 22 óra. |
|
Adhezív vagy szuszpenzióban: |
A CHO-K1 sejtek tapadnak. Azonban genetikailag módosíthatók, hogy CHO-K1 szuszpenziós sejtekké váljanak. |
|
Ültetési sűrűség: |
A CHO-K1 vetési sűrűsége 1 x104 sejt/cm2. Ennél a sűrűségnél a sejtek körülbelül 6 nap alatt képesek konfluens réteget képezni. Az adherens sejtek esetében a sejteket 1 x PBS-szel öblítjük és 8-10 percig szobahőmérsékleten inkubáljuk. A disszociált sejteket friss tápfolyadékhoz adjuk és centrifugáljuk. A kinyert sejteket reszuszpendáljuk és a növekedéshez új lombikba öntjük. |
|
Növesztőközeg: |
A CHO-K1 sejtek tenyésztéséhez 10% FBS-szel, 1,0 mM stabil glutaminnal, 1,0 mM nátrium-piruváttal és 1,1 g/L NaHCO3-mal kiegészített Ham's F12 növekedési táptalajt használunk. A táptalajt hetente 2-3 alkalommal kell cserélni. |
|
Növekedési feltételek: |
A CHO-K1 kultúrákat 37 °C-os, párásított inkubátorban tartjuk, 5%-os CO2-ellátás mellett. |
|
Tárolás: |
A fagyasztott CHO-K1 sejteket -150°C alatti hőmérsékleten vagy folyékony nitrogén gőzfázisában tároljuk. |
|
Fagyasztási folyamat és közeg: |
A CHO-K1 sejtek fagyasztásához CM-1 vagy CM-ACF fagyasztási közeget használunk. A CHO-K1 sejtek fagyasztásához lassú fagyasztási eljárást alkalmaznak, amely lehetővé teszi a hőmérséklet fokozatos, 1°C-os csökkenését. |
|
Felolvasztási folyamat: |
A lefagyasztott CHO-K1 sejteket 37 °C-os vízfürdőben tartjuk, amíg egy kis jégcsomó nem marad. A felolvasztott sejteket friss táptalajjal adjuk hozzá, és 5 x104 sejt/cm2 sűrűségben öntsük a táptalajt tartalmazó új lombikba. A sejteknek közel 24-48 órára van szükségük ahhoz, hogy megfelelően feléledjenek. |
|
Biológiai biztonsági szint: |
A CHO-K1 kultúrákat 1. biológiai biztonsági szintű laboratóriumokban kezelik és tartják fenn. |
3.a CHO-K1 sejtek előnyei és korlátai
A CHO-K1 felbecsülhetetlen értékű kutatási eszköz. Előnyeinek és korlátainak egyedülálló kombinációja megkülönbözteti más sejtvonalaktól. Ez a szakasz a CHO-K1 sejtvonal néhány előnyét és hátrányát tárgyalja.
Előnyök
A CHO-K1 sejtvonal fő előnyei a következők:
|
Transzfekcióra való alkalmasság |
A CHO-K1 sejteket széles körben használják a transzfekciós vizsgálatokban. Tranzit módon és stabilan transzfektálhatók különböző fizikai és kémiai eljárásokkal. A CHO-K1 sejteket nagyfokú transzfekciós alkalmasságuk miatt széles körben alkalmazzák rekombináns fehérjék és más biofarmakonok előállítására. |
|
Gyors növekedési sebesség és könnyű tenyésztés |
A CHO-K1 sejtek megduplázódási ideje mindössze 22 óra, így nagy növekedési sebességgel rendelkeznek, és ideálisak ipari biotechnológiai felhasználásra. Ezen túlmenően a CHO-K1 szuszpenziós adaptáció révén nagy mennyiségű biogyógyszer előállítására is alkalmasak. Emellett könnyen tenyészthetők és fenntarthatók a laboratóriumokban, és nem igényelnek bonyolult tenyésztési körülményeket és eljárásokat. |
|
A kromoszóma-rendellenességek alacsony gyakorisága |
A CHO-K1 jól jellemzett és bevált modellrendszer. A CHO-K1 genomja stabil és csak kevés kromoszóma-rendellenességgel rendelkezik. Ezért ideális gazdatestek rekombináns fehérjék előállításához. |
Korlátozások
Az alábbiakban a CHO-K1 sejtvonal néhány korlátját ismertetjük:
|
Nem emberi eredetű |
Bár a CHO-K1 sejtek képesek az emberhez hasonló glikozilációs mintázatokat végrehajtani, nem emberi eredetűek. Ez aggodalomra adhat okot az erősen humánspecifikus sejtfolyamatok és a terápiás szerek immunogenitásának vizsgálatakor. |
|
Heterogenitás |
A CHO-K1 sejtek egyazon populáción belül is mutathatnak némileg eltérő genetikai jellemzőket, ami genetikai heterogenitást eredményez. Ez befolyásolhatja a sejtfunkciókat és a fehérjeexpressziós szintek változékonyságát okozhatja, ami potenciálisan befolyásolhatja a kísérleti eredmények reprodukálhatóságát. |
4.a CHO-K1 sejtvonal alkalmazása a kutatásban
A CHO-K1 sejtvonalnak számos alkalmazása van az ipari biotechnológiában és a toxikológiai kutatásban. Az alábbiakban néhány specifikusat ismertetünk.
- Rekombináns fehérjék előállítása: A CHO-K1 sejtek felbecsülhetetlen értékű kutatási eszközök rekombináns fehérjék, köztük antitestek, terápiás fehérjék és enzimek előállításához. Nagy növekedési sebességük és könnyű tenyésztési körülményeik segítenek nagy mennyiségű, megfelelő hajtogatású és glikozilációjú rekombináns fehérjék előállításában. Kritika Gupta tanulmánya például CHO-K1 sejteket használt, és stabilan transzfektálta őket egy 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 antitestek előállításának javítása érdekében módosítják is. Egy tanulmányban például genetikailag manipulálták a CHO-K1 sejteket, hogy olyan antitesteket állítsanak elő, amelyek magas arányban tartalmaznak a-fukozilált Fc-kötésű N-glikánokat, ami fontos az effektor funkciójuk szempontjából [3].
- Toxikológiai kutatás: A CHO-K1 sejtet gyakran használják gyógyszerkutatási és szűrővizsgálatokhoz. Alkalmazhatók a potenciális gyógyszerek toxicitásának és hatékonyságának értékelésére. Ezen túlmenően a kutatók a CHO-K1 sejteket a gyógyszer-célpont kölcsönhatások vizsgálatára és a gyógyszer-metabolizmus tanulmányozására használják. Számos vizsgálatot végeztek a növényi kivonatok, vegyületek, nanorészecskék, terápiás fehérjék és más szerek lehetséges terápiás hatásainak értékelésére a CHO-K1 sejtvonal felhasználásával. Hasonló kutatást végeztek 2022-ben, amelyben a kutatók CHO-K1 sejtekben mérték a flavonoidokban gazdag növényi kivonatok citotoxikus potenciálját [4]. Hasonlóképpen, egy Ryan Deweese és munkatársai által végzett kutatásban a Baptisia australis, Trifolium pratense és Rubus idaeus kivonatok citotoxicitását értékelték a CHO-K1 sejteken a chine hamster ovárium CHO-K1 sejteken [5].
5.cHO-K1 sejtek: C.C
Az alábbiakban néhány érdekes kutatási publikáció található a CHO-K1 sejtekkel kapcsolatban.
A Molecular Biology Reports (2023) című folyóiratban megjelent tanulmány a SIRT6 gén túlterjedésének a CHO-K1 sejtek életképességére és az antitestek expressziójára gyakorolt pozitív hatását javasolta.
Ez a publikáció a Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021) című folyóiratban jelent meg. A kutatási eredmények megállapítják a CRISPR-Cas13d potenciálját a CHO-K1 sejtek genetikai módosítására a jobb minőségű és mennyiségű antitestgyártás érdekében.
A Nature Scientific Reports (2018) című folyóiratban megjelent kutatási cikk a maltózt ígéretes energiaforrásként javasolta a CHO-K1 sejtek fehérjeszegény közegben történő tenyésztéséhez és a rekombináns monoklonális antitestek termelésének fokozásához.
Az Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) című folyóiratban megjelent tanulmány CHO-K1 sejteket használt a feketebors etanolos kivonatának önmagában és doxorubicinnel kombinálva kifejtett potenciális citotoxikus és antigenotoxikus hatásának értékelésére.
Ez a kutatás a The Nucleus 2019-es számában jelent meg. Ebben a kutatók az ezüst nanorészecskék citotoxikus és genotoxikus potenciálját vizsgálták a CHO-K1 sejtvonalon.
6.a CHO-K1 sejtvonalra vonatkozó források: KELLO-KO1 cellulózok: protokollok, videók és egyéb
A CHO-K1 egy híres sejtvonal. A CHO-K1 tenyésztési és transzfekciós protokollokat tartalmazó, rendelkezésre álló forrásokat itt említjük.
- CHO-K1 transzfekció: Ez a link ismerteti a CHO-K1 transzfekciós protokollt. Ez egy lépésről-lépésre történő útmutató a plazmid DNS CHO-K1 sejtekbe történő transzfektálásához Lipofectamine LTX reagens használatával.
- CHO-K1 transzfekciós bemutató: Ez a videó részletesen elmagyarázza a tranziens CHO-K1 transzfekciós eljárást.
Íme néhány forrás, amely a CHO-K1 sejtek sejttenyésztési protokollját írja le.
- CHO-K1 sejtek: Ez a weboldal linkje hasznos információkat tartalmaz a CHO-K1 sejtekről, beleértve a CHO-K1 médium receptjét, a szubkultúrázást és a felolvasztási protokollt.
Hivatkozások
- Gamper, N., J.D. Stockand és 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., Stabil CHO K1 sejtvonal TNF-α elleni rekombináns monoklonális antitest előállítására. Molekuláris biotechnológia, 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 és Rubus idaeus kivonatok citotoxikus hatása CHO-K1 sejtekre. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): p. 128-139.