Cellule HepG2 - Una risorsa per la ricerca sul cancro al fegato

Hep-G2 è una linea cellulare di cancro al fegato umano proveniente dal tessuto epatico di un maschio caucasico di 15 anni affetto da carcinoma epatocellulare. Queste cellule sono spesso utilizzate negli studi sul metabolismo dei farmaci e sull'epatotossicità. Sebbene le cellule HepG2 abbiano alti tassi di proliferazione e un aspetto simile a quello epiteliale, non sono tumorigeniche e svolgono varie funzioni epatiche differenziate. Nel 1975, i ricercatori hanno derivato le cellule HepG2 dal carcinoma epatocellulare, rendendole la prima linea cellulare epatica a mostrare le caratteristiche fondamentali degli epatociti. A differenza della linea cellulare SK-Hep1 precedentemente stabilita, che manca di marcatori essenziali delle cellule epatiche, le cellule HepG2 possono secernere varie proteine plasmatiche e forniscono un modello prezioso per lo studio delle dinamiche intracellulari dei domini della superficie cellulare negli epatociti umani. Queste cellule presentano una morfologia di tipo epiteliale, hanno un numero cromosomico modale di 55 e possono essere stimolate con l'ormone della crescita umano.

📋 Linea cellulare HepG2 — Informazioni essenziali

Terreno di coltura: Vedi pagina del prodotto
Tempo di raddoppio: Vedi pagina del prodotto
Tipo di crescita: Adesivo
Livello di biosicurezza: BSL-1
Disponibile presso: Cytion — Ordina HepG2

Animazione medica in 3D di un tumore maligno nel fegato di un uomo.

Caratteristiche delle cellule HepG2

La forma tipica degli epatociti primari è cubica e di solito contengono due nuclei. Al contrario, le cellule HepG2 hanno una morfologia di tipo epiteliale con un unico nucleo e un numero di cromosomi che varia da 48 a 54 per cellula. Sebbene le cellule HepG2 possano rappresentare fino al 25% delle proteine cellulari totali, le loro dimensioni sono maggiori rispetto a quelle degli epatociti normali, costituendo circa il 10% delle proteine totali presenti nella cellula. Le proteine cellulari svolgono un ruolo fondamentale all'interno della cellula, eseguendo le funzioni specificate dai geni.

Le cellule tumorali, comprese quelle con un numero anomalo di cromosomi, mostrano spesso un aumento del numero di nuclei, fino a sette per cellula. Grazie al loro elevato grado di differenziazione in vitro, le cellule HepG2 costituiscono un modello ideale per lo studio del traffico intracellulare e delle dinamiche delle proteine della membrana dei canalicoli biliari e dei sinusoidi, nonché dei lipidi negli epatociti umani.

Il diametro medio di una cellula HepG2 è di circa 10-20 µm, che è più piccolo di un epatocita con un diametro di 15 µm ma simile alle cellule tumorali con epatoblastoma (HB), che variano da 10 a 20 µm.

Genetica delle cellule HepG2

La linea cellulare Hep-G2 presenta diverse traslocazioni, comprese quelle tra i bracci corti dei cromosomi 1 e 21, trisomie dei cromosomi 2, 16 e 17 e tetrasomia del cromosoma 20. Si osserva anche la perdita della regione 4q3 del cromosoma, associata alla traslocazione t(1;4) spesso riscontrata nell'epatoblastoma (HB) e ad altre anomalie cromosomiche, come le trisomie 2 e 20. Il numero di cromosomi nelle cellule HepG2 varia da 50 a 60, indicando un cariotipo iperdiploide, mentre alcuni casi presentano più di 100 cromosomi e sono caratterizzati da ingrossamento tetraploide. Le cellule HepG2 contengono circa 7,5 pg di DNA, il 15% in più rispetto a una cellula somatica media. In confronto, gli epatociti primari hanno una forma cellulare cubica e contengono tipicamente due nuclei [1].

Profilo mutazionale delle cellule HepG2

La linea cellulare HepG2 presenta la mutazione C228T nella regione promotrice del gene TERT, presente anche nel carcinoma epatocellulare (HCC) e nell'epatoblastoma (HB). Questa mutazione contribuisce all'immortalizzazione proteggendo i telomeri nelle cellule tumorali. Inoltre, le cellule HepG2 presentano il TP53 wild-type, un gene fondamentale per la soppressione del cancro umano, poiché svolge un ruolo nell'arresto del ciclo cellulare, nell'apoptosi e nell'invecchiamento. Le mutazioni in questo gene possono favorire la proliferazione cellulare.

Le cellule HepG2 partecipano a diversi percorsi, tra cui la disregolazione della crescita cellulare, i percorsi di sopravvivenza come l'HB fetale ed embrionale e il percorso Wnt/β-catenina. Inoltre, la linea cellulare presenta una caratteristica delezione del terzo esone del gene CTNNB1, identica a quella osservata nell'HB di tipo epiteliale [2,3].

HepG2 cells at high and low confluence

Cellule HepG2 che crescono in isolotti a un ingrandimento di 20x e 10x.

Panoramica sulle cellule di carcinoma epatocellulare HepG2 nella ricerca sul fegato

Le cellule HepG2, originate da un epatoma umano, sono diventate uno strumento prezioso per la ricerca sulle funzioni e sulle malattie del fegato, compreso il carcinoma epatocellulare. Queste linee cellulari epatiche forniscono informazioni sulle risposte cellulari degli epatociti umani in varie condizioni sperimentali. L'uso di plasmidi reporter della luciferasi nelle cellule HepG2 si è rivelato particolarmente efficace per monitorare l'espressione genica e le trasfezioni cellulari, fondamentali nella ricerca metabolica, come lo studio degli effetti dell'etanolo sulle cellule epatiche.

Infezioni virali e studi sulle malattie epatiche utilizzando cellule HepG2

Le linee cellulari tumorali epatiche immortalizzate come HepG2 e Huh7 sono essenziali nello studio delle infezioni virali, dimostrando la replicazione completa del ciclo cellulare dell'epatite D (HDV) e l'espressione dell'epatite B (HBV) [5,6]. Parallelamente, le linee cellulari HepaRG svolgono un ruolo fondamentale nel chiarire i meccanismi di ingresso dell'HBV [7]. Le cellule HepG2 vengono impiegate anche per studiare una varietà di malattie epatiche umane, da condizioni genetiche come la colestasi intraepatica familiare progressiva (PFIC) e la sindrome di Dubin-Johnson a studi ambientali e alimentari relativi ad agenti citotossici e genotossici, nonché nella ricerca sul targeting farmacologico e sull'epatocarcinogenesi [8,9]. Il loro impiego si estende alle sperimentazioni con dispositivi di fegato bio-artificiale.

Interazioni delle cellule HepG2 con i biomateriali nell'ingegneria tissutale

L'interazione delle cellule HepG2 con vari biomateriali è fondamentale nell'ingegneria tissutale. Tecniche come quella della sonda colloidale aiutano a comprendere queste interazioni misurando le proprietà di adesione cellulare, che sono vitali per determinare la vitalità cellulare per lo sviluppo di scaffold e modelli accurati di tessuto epatico.

Comportamento cellulare e innovazioni nei modelli basati su HepG2

Lo studio del comportamento cellulare nei modelli basati su HepG2 è cruciale per la ricerca sulle malattie epatiche. I progressi nelle colture cellulari sferoidali tridimensionali hanno portato alla creazione di sferoidi di cellule HepG2, offrendo un modello più fisiologicamente rilevante che rispecchia da vicino gli epatociti normali. Questi modelli 3D, con una maggiore attività metabolica, indicano il potenziale delle cellule HepG2 di fungere da modello per l'epatoblastoma e sono significativi nella ricerca sul trattamento del cancro, in particolare per la simulazione di tumori epatici e la sperimentazione di nuovi approcci terapeutici [10-12].

Confronto e caratteristiche di HepG2 rispetto ad altre linee cellulari tumorali

HepG2 è una delle linee cellulari tumorali epatiche più utilizzate, selezionata per le sue ampie applicazioni nella ricerca scientifica tra le circa 40 linee cellulari tumorali epatiche disponibili [13]. Nonostante l'espressione debole o assente di alcuni enzimi del citocromo P450 rispetto agli epatociti normali, il profilo metabolico di HepG2 ha stimolato gli sforzi per modificare la linea cellulare al fine di migliorare gli studi sul metabolismo dei farmaci [13]. Rispetto a linee cellulari tumorali come MCF7, PC3, 143B e HEK293, le cellule HepG2 presentano profili di contenuto aminoacidico unici che influenzano significativamente la sintesi e la secrezione proteica, evidenziando le loro vie metaboliche uniche [14].

Approfondimento sulla ricerca sulle malattie epatiche con HepG2

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Contenuto: 1.5 milliliter

Prezzi senza tasse e spese di spedizione

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Numero di prodotto: 300198

Subcoltura delle cellule HepG2

Ecco cinque passaggi per rimuovere le cellule aderenti dalle fiasche di coltura cellulare utilizzando Accutase:

Rimuovere il terreno di coltura dalla fiasca e risciacquare le cellule aderenti utilizzando PBS privo di calcio e magnesio. Utilizzare 3-5 ml di PBS per le fiasche T25 e 5-10 ml per le fiasche T75.
Aggiungere Accutase alla fiasca di coltura cellulare, utilizzando 1-2 ml per fiasca T25 e 2,5 ml per fiasca T75. Assicurarsi che Accutase copra l'intero strato cellulare.
Incubare la fiasca a temperatura ambiente per 8-10 minuti.
Risospendere con cura le cellule con il terreno di coltura, utilizzando 10 ml di terreno fresco.
Centrifugare le cellule risospese per 5 minuti a 300xg, risospenderle in terreno fresco e distribuirle in nuove fiasche contenenti terreno fresco.

Prospettive future per le cellule HepG2

La ricerca per sbloccare il pieno potenziale della linea cellulare HepG2 continua con progressi rivoluzionari nell'aumentare l'espressione dei citocromi. I ricercatori stanno inoltre esplorando la possibilità di colture cellulari sferoidali tridimensionali, che offrono un sistema più rilevante dal punto di vista fisiologico. L'attività metabolica, compresi i citocromi, è notevolmente più elevata nei modelli sferoidali 3D di HepG2 rispetto alle cellule 2D, avvicinandoci alla creazione di un modello che rispecchi gli epatociti normali. Inoltre, l'esplorazione dei processi dinamici alla base della distribuzione errata delle proteine della superficie cellulare può aprire la strada a una migliore comprensione delle malattie del fegato.