Sel CHO dalam Bioproduksi: Aplikasi dan Inovasi

Berasal dari ovarium hamster Cina,lini sel CHO adalah pembangkit tenaga listrik dalam penelitian medis dan biologi dengan berbagai aplikasinya. Lini sel mamalia ini menawarkan kemungkinan yang tidak terbatas, mulai dari produksi protein rekombinan hingga ekspresi gen, skrining toksisitas, nutrisi, dan studi genetik.

Artikel kami menyelidiki dunia sel CHO yang menarik, mengeksplorasi bagaimana sel-sel ini telah merevolusi penelitian biofarmasi dan membuka jalan bagi terapi yang menyelamatkan jiwa. Bersiaplah untuk membuka rahasia sel CHO yang luar biasa dan temukan bagaimana sel ini mendorong kemajuan terobosan dalam dunia kedokteran dan lebih jauh lagi! Anda akan mempelajari semua yang perlu Anda ketahui sebelum memulai, termasuk:

Apa yang dimaksud dengan lini sel CHO?

Sejak didirikan pada tahun 1957 oleh Theodore T. Puck, sel ovarium hamster Cina (CHO) telah menjadi bahan pokok dalam penelitian biologi dan medis karena pertumbuhannya yang cepat dan produksi proteinnya yang tinggi. Sel epitel yang berasal dari ovarium hamster Cina ini banyak digunakan dalam biomanufaktur, genetika, skrining toksisitas, nutrisi, dan studi ekspresi gen.

Sel CHO dapat menghasilkan protein dengan modifikasi pasca-translasi (PTM) yang mirip dengan yang ditemukan pada manusia. Sel ini juga kekurangan sintesis prolin dan tidak mengekspresikan reseptor faktor pertumbuhan epidermal (EGFR), sehingga ideal untuk menyelidiki berbagai mutasi EGFR.

Dalam biomanufaktur, sel CHO banyak digunakan untuk memproduksi antibodi monoklonal, protein rekombinan, dan vaksin. Lebih dari 60 protein terapeutik yang dibuat dengan sel CHO telah disetujui untuk diproduksi, dan penggunaannya terus berkembang. Artikel kami membahas sifat luar biasa dan beragam aplikasi sel CHO, menyoroti peran penting mereka dalam mendorong kemajuan biomedis dan lebih jauh lagi. Bersiaplah untuk menjelajahi dunia sel CHO yang menarik dan temukan potensi mereka yang tak tertandingi dalam penelitian biomedis!

Sel CHO: Pilihan Utama Industri Biofarmasi untuk Produksi Protein Rekombinan

Dalam industri bioteknologi, sel ovarium hamster Cina (CHO) sering digunakan untuk membuat biofarmasi seperti antibodi monoklonal, protein rekombinan, dan vaksin.

Meskipun Anda mungkin tidak menyadarinya, sel ovarium hamster Cina (CHO) mungkin menjadi penyebabnya jika Anda pernah menjalani terapi antibodi monoklonal. Sel-sel yang mudah beradaptasi ini sering digunakan oleh industri biofarmasi untuk memproduksi protein rekombinan yang digunakan dalam penelitian biomedis, diagnostik, dan berbagai terapi. Terapi berbasis protein yang disebut antibodi monoklonal (mAbs) digunakan untuk mengobati berbagai penyakit, seperti kanker, kondisi autoimun, dan penyakit menular. Karena mereka melakukan modifikasi pasca-translasi yang menyerupai yang terjadi pada sel manusia, sel CHO sering digunakan untuk membuat mAbs. Modifikasi ini diperlukan agar terapi ini berfungsi dengan baik.

Protein yang dibuat melalui rekayasa genetika dikenal sebagai protein rekombinan. Selain sebagai reagen penelitian, protein ini juga dapat digunakan sebagai terapi dan diagnostik. Karena mereka dapat mengalami modifikasi pasca-translasi dan memiliki glikosilasi kompleks yang menyerupai yang ditemukan pada sel manusia, sel CHO sangat cocok untuk membuat protein rekombinan karena pertumbuhannya yang cepat, ekspresi protein yang tinggi, dan kemampuannya untuk mengekspresikan protein dalam jumlah besar. Dengan hasil yang berkisar antara 3 hingga 10 gram per liter kultur, lini sel CHO merupakan pengubah permainan dalam biofarmasi berkat kapasitasnya yang tak tertandingi untuk memproduksi protein terapeutik secara massal. Sel CHO sekarang menjadi komponen penting dalam biomedis kontemporer berkat optimasi genetik, yang meningkatkan kapasitasnya untuk menghasilkan protein rekombinan dalam jumlah besar.

Vaksin adalah biofarmasi yang digunakan untuk mencegah dan mengobati infeksi yang disebabkan oleh virus dan bakteri. Vaksin untuk melawan COVID-19 termasuk di antara vaksin yang dibuat dengan sel CHO. Para ilmuwan telah menciptakan sejumlah teknik, termasuk rekayasa genetika, optimasi media, dan pengembangan proses, untuk meningkatkan kinerja sel CHO dalam produksi biofarmasi. Teknik-teknik ini telah menghasilkan sistem kultur dengan hasil tinggi dan berbiaya rendah untuk produksi biofarmasi menggunakan sel CHO. Berbagai aplikasi untuk sel CHO meliputi:

Fasilitas produksi farmasi.

Sel CHO dalam Produksi Biofarmasi

Sel CHO digunakan untuk memproduksi berbagai bioterapi, termasuk protein rekombinan dan antibodi monoklonal yang digunakan untuk mengobati penyakit seperti kanker, gangguan autoimun, dan penyakit menular. Penggunaan sel CHO dalam biofarmasi sebagian besar disebabkan oleh kemampuannya untuk melakukan modifikasi pasca-translasi yang mirip dengan sel manusia, menjadikannya inang mamalia yang ideal untuk memproduksi protein terapeutik yang kompatibel dengan manusia. Pemahaman yang komprehensif mengenai profil protein sel inang CHO dan penerapan teknik ELISA protein sel inang merupakan hal yang tidak terpisahkan dalam memastikan kemurnian dan keamanan biofarmasi yang diproduksi dalam sistem sel CHO. Sebagai hasilnya, sel CHO telah memantapkan posisinya sebagai platform multifungsi dalam industri bioteknologi.

Kemajuan dalam Produksi Antibodi Berbasis Sel CHO

Sel CHO banyak digunakan dalam produksi antibodi monoklonal, yang telah merevolusi bidang biomedis dengan menyediakan terapi yang ditargetkan untuk berbagai penyakit. Sel CHO telah menjadi landasan dalam ekspresi antibodi rekombinan dan produksi terapi protein karena kemampuannya untuk melipat, merakit, dan memodifikasi protein manusia dengan benar. Produksi antibodi sel CHO telah berkembang dengan peningkatan teknik kultur sel dan rekayasa sel CHO, yang mengarah pada sel CHO berkualitas tinggi yang sangat penting untuk pengembangan biofarmasi. Pendekatan bioteknologi yang komprehensif, termasuk teknologi DNA dan metode kultur sel yang canggih, telah diterapkan untuk mengoptimalkan sistem sel CHO untuk meningkatkan efisiensi produksi antibodi.

Biologi Molekuler dan Rekayasa Sel CHO

Perpaduan teknik biologi molekuler dengan kultivasi sel CHO telah mengarah pada penciptaan garis sel CHO transgenik dan manipulasi mutan sel hamster Cina untuk mencapai sifat yang diinginkan. Kemajuan dalam rekayasa sel dan teknologi DNA ini telah memfasilitasi pengembangan sel CHO yang mampu menghasilkan protein rekombinan spesifik dengan kemanjuran yang tinggi. Eksplorasi pendekatan kultur sel eukariotik, termasuk sel CHO dan HeLa, telah memberikan kontribusi pada pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme seluler dan optimalisasi kultur sel mamalia untuk produksi protein terapeutik.

Namun, bukan itu saja! Sel CHO memiliki aplikasi menarik lainnya dalam penelitian biomedis, termasuk:

Skrining toksisitas: Sel CHO digunakan untuk menilai toksisitas obat, termasuk agen terapeutik anti-kanker dan anti-virus. Sebagai contoh, sebuah penelitian mengeksplorasi aktivitas spesifik anti-kanker payudara dari asam lemak turunan mikroalga Antartika dengan menggunakan CHO sebagai garis sel kontrol.
Ekspresi gen: Sel CHO digunakan untuk mengekspresikan gen secara stabil dan sementara untuk studi fungsi gen atau produksi protein yang ditargetkan. Alat pengeditan gen digunakan untuk mengembangkan model knock-in dan knockout gen dalam garis sel CHO.

Perspektif Masa Depan dalam Penelitian Sel CHO

Penelitian dan pengembangan yang sedang berlangsung dalam sistem sel CHO difokuskan pada peningkatan efisiensi dan keserbagunaan sel ini dalam produksi biofarmasi. Karena sel CHO tetap menjadi yang terdepan dalam terapi protein rekombinan, perannya dalam masa depan kedokteran dan bioteknologi sangat penting, menjanjikan kemajuan baru dalam pengembangan antibodi dan produksi perawatan yang menyelamatkan jiwa.

Temukan Manfaat Sel CHO yang Perkasa

Berikut adalah beberapa keunggulan utama dari lini sel CHO yang menjadikannya alat penelitian yang menarik.

Kemudahan Kultur: Prosedur dan kondisi kultur dari garis sel CHO tidak rumit. Sel-sel ini tangguh dan mampu mentolerir berbagai perubahan suhu dan pH. Dengan demikian, mereka ideal untuk kultur skala besar.
Modifikasi Pasca-Penerjemahan: Sel-sel ini mirip dengan sel manusia dan mampu menghasilkan modifikasi pasca-translasi yang serupa. Dengan demikian, sel CHO dapat digunakan untuk menghasilkan produk biologis yang biokompatibel dengan aktivitas farmasi yang sangat baik.
Produktivitas tinggi: Sel CHO banyak digunakan untuk memproduksi protein rekombinan dengan hasil tinggi. Optimalisasi genetik dari garis sel CHO telah menghasilkan sekitar 3-10 gram protein per liter kultur.
Ekspresi gen: Sel CHO mudah ditransfeksi; oleh karena itu, sel ini sering digunakan untuk studi ekspresi sementara dan stabil. Selain itu, banyak alat genetik yang digunakan untuk mengembangkan model knock-in dan knockout gen menggunakan garis sel CHO.
Persetujuan pemerintah: Sel CHO telah digunakan di hampir 50 bioterapi yang disetujui di Amerika Serikat dan Uni Eropa.
Kerentanan Virus Rendah: Karena berasal dari hamster, risiko penyebaran virus manusia berkurang, mengurangi kehilangan produksi dan meningkatkan keamanan hayati.

Fitur Utama Sel CHO

Morfologi: Sel CHO menunjukkan penampilan seperti sel epitel dengan bentuk memanjang dan seperti fibroblas. Sel-sel ini bersifat patuh dan biasanya tumbuh dalam bentuk monolayer.
Ukuran sel: Diameter rata-rata sel CHO adalah antara 12-14 μm.
Genom dan Ploidi: Sel CHO bersifat aneuploid, memiliki 21 kromosom, yang berbeda dengan jumlah kromosom euploid yang ditemukan pada hamster Cina. Kariotipe sel CHO ditandai dengan beberapa penataan ulang struktural, termasuk hilangnya sebagian kromosom 2 dan materi X.

Gambar mikroskopis sel CHO: pada konfluensi tinggi (kiri) dan sekitar 50% konfluensi (kanan).

Perbandingan garis sel CHO Vs CHO-K1

Sejak garis sel CHO asli dilaporkan pada tahun 1956, banyak variasi garis sel telah dibuat untuk berbagai tujuan. CHO-K1 dihasilkan dari satu klon sel CHO pada tahun 1957, dan CHO-DXB11 (juga dikenal sebagai CHO-DUKX) kemudian dibuat melalui mutagenesis dengan etil metanesulfonat. Namun, kegunaannya terbatas karena kemampuannya untuk kembali ke aktivitas DHFR ketika dimutagenkan. Kemudian, sel CHO dimutagenesis dengan radiasi gamma untuk menghasilkan CHO-DG44, di mana kedua alel DHFR dihilangkan seluruhnya. Galur yang kekurangan DHFR ini membutuhkan glisin, hipoksantin, dan timidin untuk pertumbuhannya dan secara luas digunakan untuk produksi protein industri. Sistem seleksi lain telah menjadi populer, dan sel inang seperti CHO-K1, CHO-S, dan CHO-Pro minus telah terbukti menghasilkan protein tingkat tinggi. Karena ketidakstabilan genetik, garis sel ini sering dibudidayakan dalam media yang bebas komponen hewan atau media yang ditentukan secara kimiawi dalam bioreaktor kultur suspensi. Kompleksitas genetika sel CHO dan turunan klonal juga dibahas.

Buka terobosan dengan sel CHO kami

Sepuluh Tips untuk Membiakkan Sel CHO

Lini sel CHO adalah lini sel dengan perawatan rendah yang mudah dikultur.
Sel CHO memiliki waktu penggandaan populasi yang cepat yaitu 14-17 jam.
Sel CHO bersifat patuh dan tumbuh sebagai monolayer atau dapat diadaptasi untuk tumbuh dalam suspensi.
Subkultur sel CHO pada 80-90% pertemuan menggunakan Accutase.
Benih sel CHO pada kepadatan sel 1 x¹⁰⁴ sel/cm2 untuk menghasilkan monolayer konfluen dalam waktu sekitar 4 hari.
Untuk kultur yang optimal, gunakan campuran DMEM dan Ham's F12 50:50 yang dilengkapi dengan 5% FBS dan L-glutamin.
Perbarui media pertumbuhan 2-3 kali seminggu.
Kembangkan sel CHO dalam inkubator yang dilembabkan dan dilengkapi dengan gas CO2 5% pada suhu 37°C.
Simpan sel CHO dalam uap nitrogen cair atau fase cair (-196°C).
Ikuti panduan Keamanan Hayati Level 1 untuk menangani dan membiakkan garis sel CHO.

Protokol, Video, dan Publikasi Terbaru tentang Sel CHO

Berikut adalah beberapa sumber daya yang sangat baik untuk dijelajahi untuk mempelajari tentang kultur dan pemeliharaan lini sel CHO.

Protokol kultur sel yang ekstensif pada sel CHO: Tautan ini dapat membantu Anda mempelajari semua tentang subkultur dan transfeksi sel CHO.
Sel CHO: Situs ini akan memberikan informasi kultur sel dasar tentang garis sel CHO, termasuk pemisahan, penyimpanan, pembekuan, dan pencairan sel, dll.
Mencairkan sel CHO: Video ini menunjukkan protokol pencairan yang patut dicontoh untuk sel CHO beku.

Protokol transfeksi untuk garis sel CHO

Sel CHO sangat cocok untuk transfeksi gen sementara dan stabil. Berikut adalah beberapa sumber daya yang menyediakan informasi bermanfaat tentang protokol transfeksi garis sel CHO.

Transfeksi sel CHO: Artikel yang diterbitkan ini menyediakan protokol transfeksi sementara untuk garis sel CHO menggunakan polietilenimina linier (PEI).
Metode transfeksi untuk sel CHO: Artikel ini menjelaskan berbagai strategi untuk transfeksi garis sel CHO yang efisien dengan menggunakan reagen transfeksi yang berbeda.
Transfeksi sementara sel CHO: Video ini menggunakan ilustrasi untuk menjelaskan konsep dasar mengenai studi ekspresi transien dalam sel CHO.

€430,00*

Konten: 1.5 milliliter

Harga belum termasuk pajak ditambah biaya pengiriman

cryovial

Nomor produk: 603479

Publikasi Penelitian Menarik yang menggunakan Sel CHO

Berikut ini adalah ringkasan dari berbagai penelitian yang telah menggunakan sel CHO:

Studi: "Produksi cepat, hasil tinggi dari ektodomain lonjakan SARS-CoV-2 panjang penuh dengan ekspresi gen sementara dalam sel CHO" (2021)
- Tujuan: Untuk mengekspresikan ektodomain lonjakan SARS-CoV-2 dalam sel CHO menggunakan tiga metode transfeksi transien untuk produktivitas tinggi.
- Metodologi: Sel CHO ditransfeksi dengan plasmid yang mengkode ektodomain lonjakan SARS-CoV-2 panjang penuh menggunakan tiga metode transfeksi sementara. Ekspresi protein dinilai dengan ELISA dan Western blot.
- Temuan Utama: Ketiga metode transfeksi sementara menunjukkan tingkat ekspresi protein yang tinggi, dengan hasil tertinggi diperoleh dengan metode polietilenimin.
Studi "Rekayasa garis sel CHO yang stabil untuk ekspresi antigen vaksin virus korona MERS" (2018)
- Tujuan: Untuk memproduksi antigen MERS-coronavirus dalam sel CHO untuk digunakan sebagai kandidat vaksin di masa depan.
- Metodologi: Sel CHO ditransfeksi dengan plasmid yang mengkode antigen virus korona MERS dan dipilih untuk ekspresi stabil menggunakan genetikin. Ekspresi protein dinilai dengan ELISA dan Western blot.
- Temuan Utama: Garis sel CHO yang stabil menunjukkan tingkat ekspresi protein yang tinggi dan stabilitas selama beberapa bagian.
Studi "Aktivitas sitotoksik asam lemak dari makroalga Antartika pada pertumbuhan sel kanker payudara manusia" (2018)
- Tujuan: Menggunakan sel CHO sebagai kontrol untuk menilai toksisitas agen anti-kanker terhadap sel normal.
- Metodologi: Sel CHO dikultur dan diberi perlakuan dengan asam lemak dari makroalga Antartika, dan viabilitas sel dinilai dengan menggunakan uji MTT.
- Temuan Utama: Asam lemak dari makroalga Antartika tidak menunjukkan efek sitotoksik pada sel CHO, yang menunjukkan potensi penggunaan sebagai agen anti-kanker dengan selektivitas untuk sel kanker.
Studi "Knockout gen caspase-7 meningkatkan ekspresi protein rekombinan dalam garis sel CHO melalui penghentian siklus sel pada fase G2/M" (2022)
- Tujuan: Memanipulasi sel CHO secara genetik untuk meningkatkan ekspresi protein rekombinan.
- Metodologi: Gen caspase-7 dilumpuhkan pada sel CHO menggunakan teknologi CRISPR/Cas9, dan ekspresi protein dinilai dengan Western blot dan mikroskop fluoresensi.
- Temuan Utama: KO gen caspase-7 pada sel CHO menghasilkan peningkatan ekspresi protein, kemungkinan karena penghentian siklus sel fase G2 / M yang disebabkan oleh hilangnya caspase-7.
Studi "Pengembangan garis sel CHO untuk produksi antibodi rekombinan yang stabil terhadap MMP9 manusia" (2015)
- Tujuan: Untuk memproduksi antibodi monoklonal terhadap protein MMP9 manusia dalam sel CHO.
- Metodologi: Sel CHO ditransfeksi dengan plasmid yang mengkode antibodi terhadap MMP9 manusia dan dipilih untuk ekspresi yang stabil menggunakan geneticin. Ekspresi protein dinilai dengan ELISA dan Western blot.
- Temuan Utama: Garis sel CHO yang stabil menunjukkan tingkat ekspresi antibodi yang tinggi dan stabilitas selama beberapa tahap, menunjukkan potensi penggunaan dalam aplikasi terapeutik yang menargetkan MMP9 manusia.

Pertanyaan yang Sering Diajukan Tentang Sel CHO

Referensi

Reinhart, D., dkk., Bioproses Rekombinan CHO-K1, CHO-DG44, dan CHO-S: Inang Ekspresi CHO mendukung produksi mAb atau sintesis biomassa. Jurnal Bioteknologi, 2019. 14(3): p. 1700686.
Pan, X., dkk., Karakterisasi metabolik dari fase peningkatan ukuran sel CHO dalam kultur fed-batch. Mikrobiologi terapan dan bioteknologi, 2017. 101: p. 8101-8313.
Turilova, V.I., TS Goryachaya, dan T.K. Yakovleva, Garis sel ovarium hamster Cina DXB-11: ketidakstabilan kromosom dan heterogenitas kariotipe. Sitogenetika Molekuler, 2021, 14(1): p. 1-12.
Hunter, M., dkk., Optimalisasi ekspresi protein dalam sel mamalia. Protokol terkini dalam ilmu protein, 2019. 95(1): p. e77.
Nyon, M.P., dkk., Rekayasa garis sel CHO yang stabil untuk ekspresi antigen vaksin MERS-coronavirus. Vaccine, 2018. 36(14): p. 1853-1862.
Pacheco, B.S., dkk., Aktivitas sitotoksik asam lemak dari makroalga Antartika pada pertumbuhan sel kanker payudara manusia. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2018. 6: p. 185.
Ryu, J., dkk., pengembangan garis sel CHO untuk produksi stabil antibodi rekombinan terhadap MMP9 manusia. Bioteknologi BMC, 2022. 22(1): p. 8.