CHO-sejtek a biotermelésben: C.O.C. sejtek: Alkalmazások és innovációk

A kínai hörcsög petefészkéből származóCHO-sejtvonal az orvosi és biológiai kutatások egyik erőműve, amely széleskörűen alkalmazható. Ez az emlős sejtvonal végtelen lehetőségeket kínál a rekombináns fehérjék előállításától kezdve a génexpresszióig, a toxicitás szűréséig, a táplálkozásig és a genetikai vizsgálatokig.

Cikkünk a CHO-sejtek lenyűgöző világába merül el, feltárva, hogyan forradalmasították ezek a sejtek a biofarmáciai kutatást, és hogyan nyitották meg az utat az életmentő terápiák előtt. Készüljön fel a hatalmas CHO-sejtek titkainak megfejtésére, és fedezze fel, hogy miként hajtanak végre úttörő előrelépéseket az orvostudományban és azon túl! Megtudhat mindent, amit a kezdés előtt tudnia kell, többek között:

Mi az a CHO-sejtvonal?

Mióta 1957-ben Theodore T. Puck létrehozta őket, a kínai hörcsög petefészek (CHO) sejtek gyors növekedésüknek és magas fehérjetermelésüknek köszönhetően a biológiai és orvosi kutatások alapanyagává váltak. Ezeket a kínai hörcsög petefészekből származó epitélsejteket széles körben használják a biogyártásban, a genetikában, a toxicitás szűrésében, a táplálkozásban és a génexpressziós vizsgálatokban.

A CHO-sejtek képesek az emberben találhatóhoz hasonló poszttranszlációs módosításokkal (PTM) rendelkező fehérjéket előállítani. Prolinszintézisük is hiányos, és nem expresszálják az epidermális növekedési faktor receptort (EGFR), így ideálisak a különböző EGFR-mutációk vizsgálatára.

A biogyártásban a CHO sejteket széles körben használják monoklonális antitestek, rekombináns fehérjék és vakcinák előállítására. Több mint 60 CHO-sejtekkel előállított terápiás fehérje előállítását engedélyezték, és felhasználásuk egyre bővül. Cikkünk a CHO-sejtek figyelemre méltó tulajdonságait és változatos alkalmazásait vizsgálja, kiemelve döntő szerepüket a biomedicina fejlődésének előmozdításában és azon túl. Készüljön fel a CHO-sejtek lenyűgöző világának felfedezésére, és fedezze fel a bennük rejlő páratlan lehetőségeket az orvosbiológiai kutatásban!

CHO sejtek: A biofarmáciai ipar választása a rekombináns fehérjék előállításához

A biotechnológiai iparban a kínai hörcsög petefészek (CHO) sejteket gyakran használják olyan biofarmakonok előállítására, mint a monoklonális antitestek, rekombináns fehérjék és vakcinák.

Bár lehet, hogy nem tud róla, a kínai hörcsög petefészek (CHO) sejtek hibásak lehetnek, ha valaha monoklonális antitest terápián esett át. Ezeket az alkalmazkodóképes sejteket a biofarmáciai ipar gyakran használja rekombináns fehérjék előállítására, amelyeket az orvosbiológiai kutatásban, a diagnosztikában és számos terápiában használnak. A monoklonális antitesteknek (mAbs) nevezett fehérjealapú terápiás szereket számos betegség, például rák, autoimmun állapotok és fertőző betegségek kezelésére használják. Mivel a CHO-sejtek az emberi sejtekéhez hasonló poszttranszlációs módosításokat hajtanak végre, a CHO-sejteket gyakran használják mAb-k előállítására. Ezek a módosítások szükségesek ahhoz, hogy ezek a terápiák megfelelően működjenek.

A géntechnológiával létrehozott fehérjéket rekombináns fehérjéknek nevezik. Amellett, hogy kutatási reagensek, terápiás és diagnosztikai célokra is felhasználhatók. Mivel képesek poszttranszlációs módosításokra, és komplex glikozilációval rendelkeznek, amely hasonlít az emberi sejtekben találhatóakhoz, a CHO-sejtek különösen alkalmasak rekombináns fehérjék előállítására, mivel gyorsan növekednek, magas fehérjeexpresszióval rendelkeznek, és nagy mennyiségű fehérjét képesek kifejezni. A CHO-sejtvonal a 3 és 10 gramm/liter közötti terméshozammal a biogyógyszeriparban a játék megváltoztatását jelenti, mivel páratlanul alkalmas a terápiás fehérjék tömeges előállítására. A CHO-sejtek ma már a kortárs biomedicina létfontosságú összetevői, köszönhetően a genetikai optimalizálásnak, amely növeli a rekombináns fehérjék nagy mennyiségű előállítására való képességüket.

A vakcinák olyan biofarmakonok, amelyeket vírusok és baktériumok által okozott fertőzések megelőzésére és kezelésére használnak. A COVID-19 elleni vakcinák a CHO-sejtekkel előállított vakcinák közé tartoznak. A tudósok számos technikát hoztak létre, beleértve a géntechnológiát, a közegoptimalizálást és a folyamatfejlesztést, hogy fokozzák a CHO-sejtek teljesítményét a biofarmakonok előállításában. Ezek a technikák nagy hozamú, alacsony költségű tenyésztési rendszerek létrehozását eredményezték a biogyógyszerek CHO-sejtek felhasználásával történő előállításához. A CHO-sejtek széleskörű alkalmazásai közé tartozik:

Gyógyszergyártó létesítmény.

CHO sejtek a biofarmáciai termelésben

A CHO sejteket különböző bioterápiás szerek előállítására használják, beleértve a rekombináns fehérjéket és monoklonális antitesteket, amelyeket olyan betegségek, mint a rák, autoimmun betegségek és fertőző betegségek kezelésére használnak. A CHO-sejtek biogyógyszerekben való alkalmazása nagyrészt annak köszönhető, hogy képesek az emberi sejtekhez hasonló poszttranszlációs módosításokat végrehajtani, így ideális emlős gazdatestek a humán kompatibilis terápiás fehérjék előállítására. A CHO gazdasejtek fehérjeprofiljainak átfogó megértése és a gazdasejtek fehérjéinek ELISA-technikáinak alkalmazása szerves részét képezi a CHO-sejtes rendszerekben előállított biofarmakonok tisztaságának és biztonságosságának biztosításának. Ennek eredményeképpen a CHO sejtek megszilárdították pozíciójukat, mint multifunkcionális platformot a biotechnológiai iparban.

Fejlődés a CHO-sejt alapú antitestgyártásban

A CHO-sejteket széles körben használják monoklonális antitestek előállítására, amelyek forradalmasították a biomedicina területét azáltal, hogy célzott terápiákat biztosítanak különböző betegségek kezelésére. A CHO-sejtek a rekombináns antitestek expressziójának és a fehérje-terápiás készítmények előállításának sarokkövévé váltak, mivel képesek az emberi fehérjék helyes hajtogatására, összeállítására és módosítására. A CHO-sejtes antitestgyártás a sejttenyésztési technikák és a CHO-sejtmérnökség fejlesztésével fejlődött, ami kiváló minőségű CHO-sejtekhez vezetett, amelyek kulcsfontosságúak a biofarmakonok kifejlesztésében. Átfogó biotechnológiai megközelítéseket, többek között DNS-technológiát és kifinomult sejttenyésztési módszereket alkalmaztak a CHO-sejtrendszerek optimalizálására az antitestgyártás hatékonyságának növelése érdekében.

Molekuláris biológia és CHO-sejtmérnökség

A molekuláris biológiai technikák és a CHO-sejtek tenyésztésének ötvözése vezetett a transzgenikus CHO-sejtvonalak létrehozásához és a kínai hörcsög sejtmutánsok manipulálásához a kívánt tulajdonságok elérése érdekében. A sejtmérnöki és DNS-technológia ezen előrelépései megkönnyítették a specifikus rekombináns fehérjék nagy hatékonyságú előállítására alkalmas CHO-sejtek kifejlesztését. Az eukarióta sejttenyésztési megközelítések, köztük a CHO- és HeLa-sejtek feltárása hozzájárult a sejtmechanizmusok jobb megértéséhez és az emlőssejtkultúrák optimalizálásához a terápiás fehérjék előállítása céljából.

De ez még nem minden! A CHO sejtek más lenyűgöző alkalmazásokkal rendelkeznek az orvosbiológiai kutatásban, többek között:

Toxicitási szűrés: A CHO-sejteket gyógyszerek toxicitásának értékelésére használják, beleértve a rákellenes és vírusellenes terápiás szereket. Egy tanulmány például az antarktiszi mikroalgákból származó zsírsavak mellrák elleni specifikus aktivitását vizsgálta úgy, hogy CHO sejtvonalat használtak kontrollsejtként.
Génexpresszió: A CHO-sejteket stabilan és tranziens módon expresszált génekre használják génfunkciós vizsgálatok vagy célzott fehérje előállítása céljából. Génszerkesztő eszközöket használnak gén knock-in és knockout modellek kifejlesztésére CHO sejtvonalakban.

A CHO-sejtek kutatásának jövőbeli perspektívái

A CHO-sejtrendszerekkel kapcsolatos folyamatban lévő kutatás és fejlesztés e sejtek hatékonyságának és sokoldalúságának fokozására összpontosít a biofarmáciai termelésben. Mivel a CHO-sejtek továbbra is a rekombináns fehérje-terápiák élvonalában maradnak, szerepük az orvostudomány és a biotechnológia jövőjében jelentős, új előrelépéseket ígérve az antitestek fejlesztése és az életmentő kezelések előállítása terén.

Fedezze fel a hatalmas CHO-sejtek előnyeit

Íme a CHO-sejtvonal néhány kulcsfontosságú előnye, amelyek vonzó kutatási eszközzé teszik.

A tenyésztés egyszerűsége: A CHO-sejtvonal tenyésztési eljárásai és körülményei nem kényesek. Ezek a sejtek szívósak és képesek elviselni a változó hőmérséklet- és pH-változásokat. Így ideálisak a nagyléptékű tenyésztéshez.
Poszt-transzlációs módosítások: Ezek a sejtek hasonlóak az emberi sejtekhez, és hasonló poszt-transzlációs módosításokat képesek előállítani. Így a CHO sejtek felhasználhatók kiváló gyógyszerhatású biokompatibilis biológiai termékek előállítására.
Nagy termelékenység: A CHO-sejteket széles körben használják rekombináns fehérjék nagy hozamának előállítására. A CHO-sejtvonal genetikai optimalizálása körülbelül 3-10 gramm fehérjét eredményezett literenként a tenyészetben.
Génkifejeződés: A CHO-sejtek könnyen transzfektálhatók, ezért gyakran használják őket tranziens és stabil expressziós vizsgálatokhoz. Ezenkívül számos genetikai eszközt használnak gén knock-in és knockout modellek kifejlesztésére a CHO-sejtvonal felhasználásával.
Kormányzati jóváhagyások: CHO-sejteket közel 50, az USA-ban és az EU-ban jóváhagyott bioterápiában használtak.
Alacsony vírusérzékenység: A hörcsög eredetnek köszönhetően csökken a humán vírusok terjedésének kockázata, ami csökkenti a termelési veszteséget és növeli a biológiai biztonságot.

A CHO-sejtek legfontosabb jellemzői

Morfológia: A CHO sejtek epitélsejt-szerű megjelenésűek, hosszúkás és fibroblaszt-szerű alakkal. Adhéziósak és jellemzően monorétegben nőnek.
Sejtméret: A CHO-sejtek átlagos átmérője 12-14 μm között van.
Genom és ploidia: A CHO sejtek aneuploidok, 21 kromoszómával rendelkeznek, ami eltér a kínai hörcsögben található euploid kromoszómaszámtól. A CHO sejtek kariotípusát többszörös szerkezeti átrendeződés jellemzi, beleértve a 2. kromoszóma és az X anyag részleges elvesztését.

Mikroszkópos képek CHO sejtekről: magas konfluenciában (balra) és 50% körüli konfluenciában (jobbra).

A CHO és a CHO-K1 sejtvonal összehasonlítása

Az eredeti CHO-sejtvonal 1956-os bejelentése óta a sejtvonal számos változatát hozták létre különböző célokra. A CHO-K1-et 1957-ben egyetlen CHO-sejtklónból hozták létre, a CHO-DXB11-et (más néven CHO-DUKX) pedig később etil-metánszulfonáttal végzett mutagenezissel. Hasznosságuk azonban korlátozott volt, mivel mutagenizáláskor képesek voltak visszaalakulni DHFR-aktivitásra. Később a CHO-sejteket gamma-sugárzással mutagenizálták, hogy előállítsák a CHO-DG44-et, amelyben mindkét DHFR allélt teljesen kiiktatták. Ezek a DHFR-hiányos törzsek glicint, hipoxantint és timidint igényelnek a növekedéshez, és széles körben használják ipari fehérje előállítására. Azóta más szelekciós rendszerek is népszerűvé váltak, és olyan gazdasejtekről, mint a CHO-K1, CHO-S és CHO-Pro minus, kimutatták, hogy nagy mennyiségű fehérjét termelnek. A genetikai instabilitás miatt ezeket a sejtvonalakat gyakran állati komponensektől mentes vagy kémiailag meghatározott táptalajon tenyésztik szuszpenziós kultúra bioreaktorokban. A CHO-sejtgenetika és a klónszármazás összetettségét is megvitatták.

Áttörések feloldása CHO-sejtjeinkkel

Tíz tipp a CHO-sejtek tenyésztéséhez

A CHO-sejtvonal egy alacsony karbantartási igényű, könnyen tenyészthető sejtvonal.
A CHO-sejtek gyors, 14-17 órás populációduplázódási idővel rendelkeznek.
A CHO-sejtek adherensek és monolayerként növekednek, vagy szuszpenzióban történő tenyésztésre is átalakíthatók.
A CHO sejteket 80-90%-os konfluencia mellett szubkultúrázza az Accutase segítségével.
A CHO-sejteket 1 x¹⁰⁴ sejt/cm2 sejtsűrűséggel kell beültetni, hogy körülbelül 4 nap alatt konfluens monoréteget kapjunk.
Az optimális tenyésztéshez használjunk 50:50 arányú DMEM és Ham's F12 keveréket, 5% FBS-szel és L-glutaminnal kiegészítve.
Hetente 2-3 alkalommal újítsa meg a táptalajt.
A CHO sejteket 5% CO2 gázzal kiegészített, párásított inkubátorban, 37°C-on tenyészti.
A CHO-sejteket folyékony nitrogén gőz- vagy folyadékfázisában (-196°C) tároljuk.
A CHO-sejtvonal kezelésére és tenyésztésére vonatkozóan kövesse az 1. biológiai biztonsági szintű iránymutatást.

Protokollok, videók és legújabb publikációk a CHO-sejtekről

Az alábbiakban néhány kiváló forrást talál a CHO-sejtvonal tenyésztésével és karbantartásával kapcsolatos ismeretek elsajátításához.

A CHO-sejtekre vonatkozó átfogó sejttenyésztési protokoll: Ezen a linken mindent megtudhat a CHO-sejtek szubkultúrázásáról és transzfekciójáról.
CHO sejtek: Ez az oldal alapvető sejttenyésztési információkat nyújt a CHO-sejtvonalról, beleértve a sejtek osztását, tárolását, fagyasztását és felolvasztását stb.
CHO sejtek felolvasztása: Ez a videó a fagyasztott CHO-sejtek felolvasztási protokollját mutatja be példásan.

Transzfekciós protokollok CHO sejtvonalhoz

A CHO-sejtek kiválóan alkalmasak mind a tranziens, mind a stabil géntranszfekcióra. Az alábbi források hasznos információkat nyújtanak a CHO-sejtvonal transzfekciós protokolljairól.

CHO-sejt transzfekció: Ez a közzétett cikk egy tranziens transzfekciós protokollt tartalmaz a CHO sejtvonalhoz lineáris polietilénimin (PEI) használatával.
Transzfekciós módszerek CHO sejtekhez: Ez a cikk különböző stratégiákat ismertet a CHO-sejtvonalak hatékony transzfekciójához különböző transzfekciós reagensek használatával.
CHO sejtek tranziens transzfekciója: Ez a videó illusztrációk segítségével magyarázza el a CHO-sejteken végzett tranziens expressziós vizsgálatokkal kapcsolatos alapfogalmakat.

430,00 EUR*

Tartalom: 1.5 milliliter

Árak adók és szállítási költségek nélkül

cryovial

Termékszám: 603479

Érdekes kutatási publikációk CHO sejtek felhasználásával

Az alábbiakban a CHO-sejteket felhasználó különböző tanulmányok összefoglalása következik:

Tanulmány: "SARS-CoV-2 spike ektodomain gyors, nagy hozamú előállítása tranziens génexpresszióval CHO sejtekben (2021)
- Cél: A SARS-CoV-2 spike ektodomain expressziója CHO sejtekben három tranziens transzfekciós módszerrel a nagy termelékenység érdekében.
- Módszertan: CHO sejteket transzfektáltunk a teljes hosszúságú SARS-CoV-2 spike ektodomain-t kódoló plazmidokkal három tranziens transzfekciós módszerrel. A fehérjeexpressziót ELISA és Western blot segítségével vizsgáltuk.
- Főbb eredmények: Mindhárom tranziens transzfekciós módszer magas szintű fehérjeexpressziót mutatott, a legnagyobb hozamot a polietilénimin módszerrel értük el.
Tanulmány: "Stabil CHO-sejtvonal kialakítása a MERS-koronavírus vakcina antigénjének expressziójához" (2018)
- Cél: A MERS-koronavírus antigén előállítása CHO-sejtekben egy jövőbeli vakcinajelöltként való felhasználás céljából.
- Módszertan: CHO sejteket transzfektáltunk a MERS-koronavírus antigént kódoló plazmiddal, és genetin segítségével szelektáltuk a stabil expresszióra. A fehérjeexpressziót ELISA és Western blot segítségével vizsgáltuk.
- Főbb eredmények: A stabil CHO-sejtvonal magas szintű fehérjeexpressziót és stabilitást mutatott több passzázs során.
Tanulmány: "Antarktiszi makroalgákból származó zsírsavak citotoxikus hatása emberi emlőráksejtek növekedésére" (2018)
- Cél: A CHO-sejtek kontrollként való használata a rákellenes szerek normál sejtekkel szembeni toxicitásának értékeléséhez.
- Módszertan: CHO-sejteket tenyésztettünk és kezeltünk antarktiszi makroalgákból származó zsírsavakkal, majd a sejtek életképességét MTT-teszttel vizsgáltuk.
- Főbb eredmények: Az antarktiszi makroalgákból származó zsírsavak nem mutattak citotoxikus hatást a CHO-sejtekre, ami arra utal, hogy potenciális rákellenes szerként, a rákos sejtek ellen szelektív módon használható.
Tanulmány: "A kaszpáz-7 gén kiütése javítja a rekombináns fehérje expresszióját CHO sejtvonalban a sejtciklus G2/M fázisban való leállásán keresztül" (2022)
- Cél: A CHO sejtek genetikai manipulálása a rekombináns fehérjék expressziójának javítása érdekében.
- Módszertan: A kaszpáz-7 gént CRISPR/Cas9 technológiával kiütöttük CHO sejtekben, és a fehérje expresszióját Western blot és fluoreszcens mikroszkópia segítségével vizsgáltuk.
- Főbb eredmények: A kaszpáz-7 gén kiütése CHO sejtekben a fehérje expressziójának javulását eredményezte, valószínűleg a kaszpáz-7 elvesztése által okozott G2/M fázisú sejtciklus leállásnak köszönhetően.
Tanulmány: "CHO sejtvonal kifejlesztése humán MMP9 elleni rekombináns antitestek stabil előállítására" (2015)
- Cél: A humán MMP9 fehérje elleni monoklonális antitestek előállítása CHO sejtekben.
- Módszertan: CHO sejteket transzfektáltunk humán MMP9 elleni antitestet kódoló plazmidokkal, majd genetin segítségével szelektáltuk a stabil expresszióra. A fehérjeexpressziót ELISA és Western blot segítségével vizsgáltuk.
- Főbb eredmények: A stabil CHO-sejtvonal magas szintű antitest-expressziót és stabilitást mutatott több passzázs során, ami a humán MMP9-et célzó terápiás alkalmazásokban való potenciális felhasználásra utal.

Gyakran ismételt kérdések a CHO-sejtekről

Hivatkozások

Reinhart, D., et al., Bioprocessing of Recombinant CHO-K1, CHO-DG44, and CHO-S: CHO Expression hosts favorizálják a mAb-gyártást vagy a biomassza szintézist. Biotechnológiai folyóirat, 2019. 14(3): p. 1700686.
Pan, X., et al., A CHO-sejtek méretnövekedési fázisának metabolikus jellemzése táplált tételes kultúrákban. Alkalmazott mikrobiológia és biotechnológia, 2017. 101: p. 8101-8313.
Turilova, V.I., T.S. Goryachaya és T.K. Yakovleva, Kínai hörcsög petefészek sejtvonal DXB-11: kromoszómális instabilitás és kariotípus heterogenitás. Molecular Cytogenetics, 2021, 14(1): p. 1-12.
Hunter, M., et al., A fehérjeexpresszió optimalizálása emlőssejtekben. Current protocols in protein science, 2019. 95(1): p. e77.
Nyon, M.P., et al., Stabil CHO-sejtvonal kialakítása MERS-koronavírus vakcinaantigén kifejezésére. Vaccine, 2018. 36(14): p. 1853-1862.
Pacheco, B.S., et al., Antarktiszi makroalgákból származó zsírsavak citotoxikus aktivitása emberi emlőráksejtek növekedésére. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2018. 6: p. 185.
Ryu, J., et al., CHO sejtvonal kifejlesztése humán MMP9 elleni rekombináns antitestek stabil előállítására. BMC biotechnológia, 2022. 22(1): p. 8.