Sel HepG2 - Sumber Daya Penelitian Kanker Hati
Hep-G2 adalah garis sel kanker hati manusia yang berasal dari jaringan hati seorang pria Kaukasia berusia 15 tahun yang menderita karsinoma hepatoseluler. Sel-sel ini sering digunakan dalam studi metabolisme obat dan toksisitas hati. Meskipun sel HepG2 memiliki tingkat proliferasi yang tinggi dan penampilan mirip epitel, sel-sel ini tidak bersifat tumorigenik dan menjalankan berbagai fungsi hati yang terdiferensiasi. Pada tahun 1975, para peneliti mengisolasi sel HepG2 dari karsinoma hepatoseluler, menjadikannya garis sel hati pertama yang menunjukkan karakteristik kritis hepatosit. Berbeda dengan garis sel SK-Hep1 yang telah ada sebelumnya, yang tidak memiliki penanda sel hati esensial, sel HepG2 dapat mensekresikan berbagai protein plasma dan menyediakan model yang berharga untuk mempelajari dinamika intraseluler domain permukaan sel pada hepatosit manusia. Sel-sel ini menunjukkan morfologi mirip epitel, memiliki jumlah kromosom modal 55, dan dapat dirangsang dengan hormon pertumbuhan manusia.
- Media Pertumbuhan
- Lihat halaman produk
- Waktu Perduplikan
- Lihat halaman produk
- Jenis Pertumbuhan
- Adherent
- Tingkat Keamanan Biologis
- BSL-1
- Tersedia dari
- Cytion — Pesan HepG2
Karakteristik HepG2
Bentuk khas hepatosit primer adalah kubik dan biasanya memiliki dua inti sel. Sebaliknya, sel HepG2 memiliki morfologi mirip epitel dengan satu inti sel dan jumlah kromosom berkisar antara 48 hingga 54 per sel. Meskipun sel HepG2 dapat menyumbang hingga 25% dari total protein seluler, ukurannya lebih besar daripada hepatosit normal, yang menyumbang sekitar 10% dari total protein dalam sel. Protein seluler berperan penting dalam sel, menjalankan fungsi yang ditentukan oleh gen.
Sel tumor, termasuk yang memiliki jumlah kromosom abnormal, sering menunjukkan peningkatan jumlah inti sel, hingga tujuh per sel. Karena tingkat diferensiasi yang tinggi in vitro, sel HepG2 menyediakan model ideal untuk mempelajari transportasi intraseluler dan dinamika protein membran kanalikel empedu, membran sinusoidal, serta lipid pada hepatosit manusia.
Diameter rata-rata sel HepG2 sekitar 10-20 µm, yang lebih kecil daripada hepatosit dengan diameter 15 µm tetapi serupa dengan sel tumor Hepatoblastoma (HB), yang berkisar antara 10-20 µm.
Genetika HepG2
Garis sel Hep-G2 menunjukkan beberapa translokasi, termasuk antara lengan pendek kromosom 1 dan 21, trisomi kromosom 2, 16, dan 17, serta tetrasomi kromosom 20. Hilangnya wilayah kromosom 4q3 juga diamati, terkait dengan translokasi t(1;4) yang sering terlihat pada Hepatoblastoma (HB) dan kelainan kromosom lainnya, seperti trisomi 2 dan 20. Jumlah kromosom dalam sel HepG2 berkisar antara 50 hingga 60, yang mengindikasikan kariotipe hiperdiploid, sementara beberapa kasus menunjukkan lebih dari 100 kromosom dan dicirikan oleh pembesaran tetraploid. Sel HepG2 mengandung sekitar 7,5 pg DNA, 15% lebih banyak daripada sel somatik rata-rata. Sebagai perbandingan, hepatosit primer memiliki bentuk sel kubik dan biasanya mengandung dua inti [1].
Profil Mutasi Sel HepG2
Garis sel HepG2 membawa mutasi C228T pada daerah promotor TERT, yang juga terdapat pada karsinoma hepatoseluler (HCC) dan hepatoblastoma (HB). Mutasi ini berkontribusi pada immortalisasi dengan melindungi telomer pada sel kanker. Selain itu, sel HepG2 menunjukkan TP53 tipe liar, gen kritis untuk menekan kanker manusia, karena berperan dalam penghentian siklus sel, apoptosis, dan penuaan. Mutasi pada gen ini dapat mendorong proliferasi sel.
Sel HepG2 terlibat dalam beberapa jalur, termasuk disregulasi pertumbuhan sel, jalur kelangsungan hidup seperti HB janin dan embrio, serta jalur Wnt/β-catenin. Selain itu, garis sel ini memiliki delesi khas pada ekson ketiga gen CTNNB1, yang identik dengan yang terlihat pada HB tipe epitel [2,3].
Gambaran Umum Sel Karsinoma Hepatoseluler HepG2 dalam Penelitian Hati
Sel HepG2, yang berasal dari hepatoma manusia, telah menjadi alat yang sangat berharga untuk meneliti fungsi dan penyakit hati, termasuk karsinoma hepatoseluler. Garis sel hati ini memberikan wawasan mengenai respons seluler hepatosit manusia di bawah berbagai kondisi eksperimental. Penggunaan plasmid reporter luciferase pada sel HepG2 terbukti sangat efektif untuk melacak ekspresi gen dan transfeksi seluler, yang merupakan hal mendasar dalam penelitian metabolisme, seperti studi tentang efek etanol pada sel-sel hati.
Infeksi Virus dan Studi Penyakit Hati Menggunakan Sel HepG2
Garis sel tumor hati yang diimortalkan seperti HepG2 dan Huh7 sangat penting dalam studi infeksi virus, yang menunjukkan replikasi siklus sel lengkap dari hepatitis D (HDV) dan ekspresi hepatitis B (HBV) [5,6]. Secara paralel, garis sel HepaRG memainkan peran penting dalam mengungkap mekanisme masuknya HBV [7]. Sel HepG2 juga digunakan untuk menyelidiki berbagai penyakit hati manusia, mulai dari kondisi genetik seperti kolestasis intrahepatik familial progresif (PFIC) dan Sindrom Dubin-Johnson hingga studi lingkungan dan pola makan yang berkaitan dengan agen sitotoksik dan genotoksik, serta dalam penelitian penargetan obat dan hepatokarsinogenesis [8,9]. Penggunaannya meluas ke uji coba dengan perangkat hati bio-buatan.
Interaksi Sel HepG2 dengan Bahan Biomedis dalam Rekayasa Jaringan
Interaksi sel HepG2 dengan berbagai bahan biologis sangat penting dalam rekayasa jaringan. Teknik seperti teknik probe koloid membantu memahami interaksi ini dengan mengukur sifat adhesi sel, yang sangat penting dalam menentukan viabilitas sel untuk pengembangan kerangka dan model jaringan hati yang akurat.
Perilaku Sel dan Inovasi dalam Model Berbasis HepG2
Mempelajari perilaku sel dalam model berbasis HepG2 sangat penting untuk penelitian penyakit hati. Kemajuan dalam kultur sel spheroid tiga dimensi telah menghasilkan spheroid sel HepG2, yang menawarkan model yang lebih relevan secara fisiologis dan sangat mirip dengan hepatosit normal. Model 3D ini, dengan aktivitas metabolisme yang meningkat, menunjukkan potensi sel HepG2 untuk berfungsi sebagai model hepatoblastoma dan sangat penting dalam penelitian pengobatan kanker, terutama untuk mensimulasikan tumor hati dan menguji pendekatan terapi baru [10-12].
Perbandingan dan Karakteristik HepG2 di antara Lini Sel Tumor Lainnya
HepG2 adalah salah satu lini sel tumor hati yang paling banyak digunakan, dipilih karena aplikasinya yang luas dalam penelitian ilmiah di antara sekitar 40 lini sel tumor hati yang tersedia [13]. Meskipun ekspresi enzim sitokrom P450 tertentu pada HepG2 lemah atau tidak ada dibandingkan dengan hepatosit normal, profil metabolik HepG2 telah mendorong upaya untuk memodifikasi garis sel tersebut guna studi metabolisme obat yang lebih baik [13]. Dibandingkan dengan garis sel tumor seperti MCF7, PC3, 143B, dan HEK293, sel HepG2 menunjukkan profil kandungan asam amino unik yang secara signifikan memengaruhi sintesis dan sekresi protein, menyoroti jalur metaboliknya yang unik [14].
Menjelajahi Penelitian Penyakit Hati dengan HepG2
Subkultur Sel HepG2
Berikut adalah lima langkah untuk memisahkan sel yang melekat dari botol kultur sel menggunakan Accutase:
- Keluarkan medium dari botol kultur sel dan bilas sel yang melekat menggunakan PBS tanpa kalsium dan magnesium. Gunakan 3-5 ml PBS untuk botol T25 dan 5-10 ml untuk botol T75.
- Tambahkan Accutase ke dalam botol kultur sel, dengan takaran 1-2 ml per botol T25 dan 2,5 ml per botol T75. Pastikan Accutase menutupi seluruh lapisan sel.
- Inkubasikan botol pada suhu kamar selama 8-10 menit.
- Resuspensi sel dengan hati-hati menggunakan medium, gunakan 10 ml medium segar.
- Sentrifugasi sel yang telah disuspensi kembali selama 5 menit pada 300xg, suspensi kembali dalam media baru, dan pindahkan ke botol baru yang berisi media baru.
Prospek Masa Depan Sel HepG2
Upaya untuk mengungkap potensi penuh garis sel HepG2 terus berlanjut dengan kemajuan terobosan dalam meningkatkan ekspresi sitokrom. Para peneliti juga menjajaki kemungkinan kultur sel sferoid tiga dimensi, yang menawarkan sistem yang lebih relevan secara fisiologis. Aktivitas metabolik, termasuk sitokrom, jauh lebih tinggi pada model HepG2 spheroid 3D dibandingkan sel 2D, sehingga membawa kita lebih dekat untuk menciptakan model yang mencerminkan hepatosit normal. Selain itu, mengeksplorasi proses dinamis yang mendasari distribusi protein permukaan sel yang tidak tepat dapat membuka jalan bagi pemahaman yang lebih baik tentang penyakit hati.
Sel HepG2: Memahami Peran dan Perbedaannya dalam Penelitian Biomedis - Pertanyaan yang Sering Diajukan
Daftar Pustaka
- Vyas, R.C., Darroudi, F., Natarajan, A.T. Kerusakan dan penyambungan kromosom yang diinduksi radiasi pada kromosom fase interfase-metafase limfosit manusia, Mutat Res, 1991; 249(1):29-35.
- Woodfield, S.E., Shi, Y., Patel, R.H., Chen, Z., Shah, A.P., Srivastava, R.K., Whitlock, R.S., Ibarra, A.M., Larson, S.R., Sarabia, S.F., dkk. Inhibisi MDM4: Strategi Terapi Baru untuk Mengaktifkan Kembali P53 pada Hepatoblastoma. Sci. Rep. 2021, 11, 2967.
- Hussain, S.P., Schwank, J., Staib, F., Wang, X.W., Harris, C.C. Mutasi TP53 dan Karsinoma Hepatoseluler: Wawasan tentang Etiologi dan Patogenesis Kanker Hati. Oncogene 2004.
- Schicht, G., Seidemann, L., Haensel, R., Seehofer, D., Damm, G. Investigasi Kritis terhadap Kegunaan Lini Sel Hepatoma HepG2 dan Huh7 sebagai Model untuk Representasi Metabolik Karsinoma Hepatoseluler yang Dapat Dioperasi. Cancers 2022, 14(17), 4227.
- Verrier, E.R., Colpitts, C.C., Schuster, C., Zeisel, M.B., Baumert, T.F. Model Kultur Sel untuk Penyelidikan Infeksi Virus Hepatitis B dan D. Viruses 2016, 8, 261.
- Verrier, E.R., Colpitts, C.C., Bach, C., Heydmann, L., Weiss, A., Renaud, M., Durand, S.C., Habersetzer, F., Durantel, D., AbouJaoudé, G., dkk. Penyaringan Interferensi RNA Fungsional yang Ditargetkan Mengungkap Glypican 5 sebagai Faktor Masuk untuk Virus Hepatitis B dan D. Hepatology 2016, 63, 35–48.
- Gripon, P., Rumin, S., Urban, S., Le Seyec, J., Glaise, D., Cannie, I., Guyomard, C., Lucas, J., Trepo, C., Guguen-Guillouzo, C. Infeksi Sel Hepatoma Manusia oleh Virus Hepatitis B. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 15655–15660.
- Mersch-Sundermann, V., Knasmüller, S., Wu, X.J., Darroudi, F., Kassie, F. Penggunaan garis sel hati yang berasal dari manusia untuk mendeteksi agen sitoprotektif, antigenotoksik, dan kogenotoksik. Toxicology. 2004; 198(1–3): 329–340.
- Fanelli, A. HepG2 (karsinoma hepatoseluler hati): kultur sel. HepG2. Diambil pada 3 Desember 2017.
- Xuan, J., Chen, S., Ning, B., Tolleson, W.H., Guo, L. Pengembangan Sel yang Berasal dari HepG2 yang Mengekspresikan Sitokrom P450 untuk Menilai Toksisitas Hati yang Diinduksi Obat yang Terkait dengan Metabolisme. Physiol. Behav. 2017, 176, 139–148.
- Ooka, M., Lynch, C., Xia, M. Penerapan Aktivasi Metabolisme in Vitro dalam Penyaringan Berkapasitas Tinggi. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 8182.
- Huang, L., Coughtrie, M.W.H., Hsu, H. Penurunan Regulasi Gen Dehidroepiandrosteron Sulfotransferase pada Karsinoma Hepatoseluler Manusia. Mol. Cell. Endocrinol.
- Zhu, Z., Hao, X., Yan, M., dkk. Sel induk/progenitor kanker sangat terkonsentrasi pada populasi CD133+ CD44+ pada karsinoma hepatoseluler. Int J Cancer. 2010; 126:2067-2078.
- Arbus, C., Benyamina, A., Llorca, P.-M., Baylé, F., Bromet, N., Massiere, F., Garay, R.P., Hameg, A. Karakterisasi enzim sitokrom P450 manusia yang terlibat dalam metabolisme cyamemazine. Eur J Pharm Sci. Desember 2007;32(4-5):357-66.
