CHO ląstelės biologinėje gamyboje: CHO CEBO: taikymas ir inovacijos

Iš Kinijos žiurkėno kiaušidės išvestaCHO ląstelių linija yra medicinos ir biologinių tyrimų jėga, turinti platų pritaikymo spektrą. Ši žinduolių ląstelių linija suteikia begalę galimybių - nuo rekombinantinių baltymų gamybos iki genų raiškos, toksiškumo atrankos, mitybos ir genetinių tyrimų.

Mūsų straipsnyje gilinamasi į žavų CHO ląstelių pasaulį ir nagrinėjama, kaip šios ląstelės sukėlė revoliuciją biofarmaciniuose tyrimuose ir nutiesė kelią gyvybę gelbstinčioms terapijoms. Pasiruoškite atskleisti galingųjų CHO ląstelių paslaptis ir sužinokite, kaip jos lemia revoliucinę pažangą medicinoje ir ne tik! Sužinosite viską, ką reikia žinoti prieš pradedant, įskaitant:

Kas yra CHO ląstelių linija?

Nuo tada, kai 1957 m. Theodore'as T. Puckas (Theodore T. Puck) sukūrė Kinijos žiurkėnų kiaušinėlių (CHO) ląsteles, jos dėl spartaus augimo ir didelio baltymų kiekio tapo pagrindiniu biologinių ir medicininių tyrimų elementu. Šios epitelio ląstelės, gautos iš Kinijos žiurkėno kiaušidės, plačiai naudojamos biologinės gamybos, genetikos, toksiškumo atrankos, mitybos ir genų raiškos tyrimuose.

CHO ląstelės gali gaminti baltymus, kurių potransliacinės modifikacijos (PTM) yra panašios į tas, kurios aptinkamos žmogaus organizme. Jose taip pat trūksta prolino sintezės ir nėra epidermio augimo faktoriaus receptoriaus (EGFR), todėl jos idealiai tinka įvairioms EGFR mutacijoms tirti.

CHO ląstelės plačiai naudojamos monokloniniams antikūnams, rekombinantiniams baltymams ir vakcinoms gaminti. Buvo patvirtinta daugiau kaip 60 terapinių baltymų, pagamintų naudojant CHO ląsteles, ir jų naudojimas toliau plečiasi. Mūsų straipsnyje apžvelgiamos nuostabios CHO ląstelių savybės ir įvairūs jų panaudojimo būdai, pabrėžiant jų lemiamą vaidmenį skatinant biomedicinos pažangą ir ne tik. Pasiruoškite tyrinėti žavų CHO ląstelių pasaulį ir atrasti neprilygstamą jų potencialą biomedicininiuose tyrimuose!

CHO ląstelės: Biofarmacinės pramonės pasirinkimas gaminant rekombinantinius baltymus

Biotechnologijų pramonėje Kinijos žiurkėnų kiaušinėlių (CHO) ląstelės dažnai naudojamos biofarmaciniams preparatams, pavyzdžiui, monokloniniams antikūnams, rekombinantiniams baltymams ir vakcinoms, gaminti.

Nors galite to nežinoti, Kinijos žiurkėnų kiaušinėlių (CHO) ląstelės gali būti kaltos, jei jums kada nors buvo taikoma monokloninių antikūnų terapija. Šios prisitaikiusios ląstelės dažnai naudojamos biofarmacijos pramonėje gaminant rekombinantinius baltymus, kurie naudojami biomedicininiuose tyrimuose, diagnostikoje ir įvairiose terapijose. Baltymais pagrįsti terapiniai preparatai, vadinami monokloniniais antikūnais (mAbs), naudojami įvairioms ligoms, pavyzdžiui, vėžiui, autoimuninėms ligoms ir infekcinėms ligoms, gydyti. Kadangi CHO ląstelės atlieka potransliacines modifikacijas, panašias į tas, kurios vyksta žmogaus ląstelėse, jos dažnai naudojamos mAb gaminti. Šios modifikacijos būtinos, kad šie vaistai tinkamai veiktų.

Genų inžinerijos būdu sukurti baltymai vadinami rekombinantiniais baltymais. Jie gali būti ne tik mokslinių tyrimų reagentai, bet ir naudojami kaip gydymo ir diagnostikos priemonės. Kadangi CHO ląstelės gali būti modifikuojamos po transliacijos ir turi sudėtingą glikozilinimą, panašų į tą, kuris aptinkamas žmogaus ląstelėse, jos ypač tinka rekombinantiniams baltymams gaminti, nes greitai auga, pasižymi dideliu baltymų kiekiu ir gali išreikšti didelį baltymų kiekį. CHO ląstelių linija, kurios išeiga svyruoja nuo 3 iki 10 gramų iš vieno litro kultūros, keičia biofarmacinių preparatų gamybos principus, nes yra neprilygstamai pajėgi masiškai gaminti gydomuosius baltymus. CHO ląstelės dabar yra labai svarbi šiuolaikinės biomedicinos sudedamoji dalis dėl genetinio optimizavimo, kuris padidina jų gebėjimą gaminti didelius rekombinantinių baltymų kiekius.

Vakcinos - tai biofarmaciniai preparatai, naudojami virusų ir bakterijų sukeltų infekcijų prevencijai ir gydymui. Vakcinos nuo COVID-19 yra vienos iš tų, kurios gaminamos naudojant CHO ląsteles. Mokslininkai sukūrė daugybę metodų, įskaitant genų inžineriją, terpių optimizavimą ir procesų kūrimą, kad pagerintų CHO ląstelių efektyvumą gaminant biofarmacinius preparatus. Šių metodų dėka buvo sukurtos didelio našumo ir nebrangios kultūrų sistemos, skirtos biofarmaciniams preparatams gaminti naudojant CHO ląsteles. CHO ląstelės gali būti plačiai naudojamos:

Vaistų gamybos įmonė.

CHO ląstelės biofarmacinėje gamyboje

CHO ląstelės naudojamos įvairiems bioterapiniams preparatams, įskaitant rekombinantinius baltymus ir monokloninius antikūnus, naudojamus tokioms ligoms, kaip vėžys, autoimuniniai sutrikimai ir infekcinės ligos, gydyti, gaminti. CHO ląstelės biofarmaciniams preparatams gaminti daugiausia naudojamos dėl jų gebėjimo atlikti potransliacines modifikacijas, panašias į žmogaus ląstelių, todėl jos yra idealios žinduolių šeimininkės žmogui tinkamų terapinių baltymų gamybai. Išsamus CHO ląstelės šeimininkės baltymų profilių supratimas ir šeimininkės ląstelės baltymų ELISA metodų įgyvendinimas yra neatsiejamas siekiant užtikrinti CHO ląstelių sistemose pagamintų biofarmacinių preparatų grynumą ir saugą. Todėl CHO ląstelės sustiprino savo, kaip daugiafunkcinės platformos biotechnologijų pramonėje, pozicijas.

CHO ląstelių antikūnų gamybos pažanga

CHO ląstelės plačiai naudojamos gaminant monokloninius antikūnus, kurie sukėlė revoliuciją biomedicinos srityje, suteikdami galimybę tikslingai gydyti įvairias ligas. CHO ląstelės tapo rekombinantinių antikūnų raiškos ir baltyminių terapinių preparatų gamybos kertiniu akmeniu, nes jos geba teisingai lankstyti, surinkti ir modifikuoti žmogaus baltymus. CHO ląstelių antikūnų gamyba vystėsi tobulinant ląstelių kultūrų metodus ir CHO ląstelių inžineriją, todėl buvo sukurtos aukštos kokybės CHO ląstelės, kurios yra labai svarbios kuriant biofarmacinius preparatus. Siekiant optimizuoti CHO ląstelių sistemas, kad antikūnų gamyba būtų efektyvesnė, taikomi išsamūs biotechnologiniai metodai, įskaitant DNR technologiją ir sudėtingus ląstelių auginimo metodus.

Molekulinė biologija ir CHO ląstelių inžinerija

Sujungus molekulinės biologijos metodus su CHO ląstelių auginimu, sukurtos transgeninės CHO ląstelių linijos ir manipuliuojama Kinijos žiurkėnų ląstelių mutantais, kad būtų pasiektos pageidaujamos savybės. Šie ląstelių inžinerijos ir DNR technologijų pasiekimai palengvino CHO ląstelių, galinčių gaminti specifinius rekombinantinius baltymus su dideliu efektyvumu, kūrimą. Eukariotinių ląstelių kultūrų, įskaitant CHO ir HeLa ląsteles, metodų tyrinėjimas padėjo geriau suprasti ląstelių mechanizmus ir optimizuoti žinduolių ląstelių kultūras terapinių baltymų gamybai.

Bet tai dar ne viskas! CHO ląstelės turi ir kitų įdomių pritaikymų biomedicininiuose tyrimuose, pvz:

Toksiškumo atranka: CHO ląstelės naudojamos vaistų, įskaitant priešvėžinius ir antivirusinius gydomuosius preparatus, toksiškumui įvertinti. Pavyzdžiui, atliekant tyrimą buvo tiriamas Antarkties mikrodumblių gautų riebalų rūgščių priešvėžinis aktyvumas, naudojant CHO kaip kontrolinę ląstelių liniją.
Genų raiška: CHO ląstelės naudojamos stabiliai ir laikinai išreikšti genus genų funkcijos tyrimams arba tikslinei baltymų gamybai. Genų redagavimo priemonės naudojamos genų įjungimo ir išstūmimo modeliams CHO ląstelių linijose kurti.

CHO ląstelių tyrimų ateities perspektyvos

Vykdomi CHO ląstelių sistemų moksliniai tyrimai ir plėtra yra orientuoti į šių ląstelių efektyvumo ir universalumo didinimą biofarmacinėje gamyboje. Kadangi CHO ląstelės išlieka rekombinantinių baltyminių terapijų priešakyje, jų vaidmuo medicinos ir biotechnologijų ateityje yra svarbus, žadantis naujus pasiekimus antikūnų kūrime ir gyvybę gelbstinčių gydymo priemonių gamyboje.

Atraskite galingų CHO ląstelių privalumus

Štai keletas pagrindinių CHO ląstelių linijos privalumų, dėl kurių ji yra patraukli mokslinių tyrimų priemonė.

Lengva auginti: CHO ląstelių linijos kultivavimo procedūros ir sąlygos nėra išrankios. Šios ląstelės yra tvirtos ir gali toleruoti įvairius temperatūros ir pH pokyčius. Todėl jos idealiai tinka auginti dideliais kiekiais.
Posttransliacinės modifikacijos: Šios ląstelės yra panašios į žmogaus ląsteles ir gali atlikti panašias potransliacines modifikacijas. Todėl CHO ląstelės gali būti naudojamos biologiškai suderinamiems biologiniams produktams, pasižymintiems puikiu farmaciniu aktyvumu, gaminti.
Didelis produktyvumas: CHO ląstelės plačiai naudojamos dideliam rekombinantinių baltymų kiekiui gaminti. Genetiškai optimizavus CHO ląstelių liniją, iš vieno litro kultūros gaunama maždaug 3-10 g baltymų.
Genų raiška: CHO ląstelės yra lengvai transfekcinės, todėl jos dažnai naudojamos pereinamiesiems ir stabilios raiškos tyrimams. Be to, naudojant CHO ląstelių liniją naudojama daug genetinių priemonių genų įjungimo ir išstūmimo modeliams kurti.
Valstybiniai leidimai: CHO ląstelės buvo naudojamos beveik 50 bioterapinių vaistų, patvirtintų JAV ir ES.
Mažas jautrumas virusams: Dėl žiurkėnų kilmės sumažėja žmogaus virusų plitimo rizika, todėl sumažėja gamybos nuostoliai ir padidėja biologinė sauga.

Pagrindinės CHO ląstelių savybės

Morfologija: CHO ląstelės yra panašios į epitelines ląsteles, pailgos ir fibroblastinės formos. Jos yra lipnios ir paprastai auga monosluoksniais.
Ląstelių dydis: Vidutinis CHO ląstelių skersmuo yra 12-14 μm.
Genomas ir plojidija: CHO ląstelės yra aneuploidinės, turinčios 21 chromosomą, o tai skiriasi nuo euploidinių Kinijos žiurkėnų chromosomų skaičiaus. CHO ląstelių kariotipui būdingi daugybiniai struktūriniai pertvarkymai, įskaitant dalinį 2 ir X chromosomos medžiagos praradimą.

CHO ląstelių mikroskopiniai vaizdai: esant dideliam susiliejimui (kairėje) ir maždaug 50 % susiliejimo (dešinėje).

CHO ir CHO-K1 ląstelių linijų palyginimas

Nuo 1956 m., kai buvo pranešta apie originalią CHO ląstelių liniją, įvairiais tikslais buvo sukurta daug šios ląstelių linijos variantų. CHO-K1 buvo sukurta iš vieno CHO ląstelių klono 1957 m., o CHO-DXB11 (taip pat žinoma kaip CHO-DUKX) vėliau buvo sukurta mutagenezės būdu naudojant etilo metansulfonatą. Tačiau jų naudingumas buvo ribotas dėl jų gebėjimo mutagenizavus grįžti prie DHFR aktyvumo. Vėliau CHO ląstelės buvo mutagenizuotos gama spinduliuote, kad būtų gautas CHO-DG44, kuriame abu DHFR aleliai buvo visiškai pašalinti. Šioms DHFR stokojančioms padermėms augti reikia glicino, hipoksantino ir timidino, todėl jos plačiai naudojamos pramoninėje baltymų gamyboje. Vėliau išpopuliarėjo ir kitos atrankos sistemos, o tokios ląstelės šeimininkės kaip CHO-K1, CHO-S ir CHO-Pro minus leido gaminti didelį kiekį baltymų. Dėl genetinio nestabilumo šios ląstelių linijos dažnai auginamos suspensijos kultūrų bioreaktoriuose terpėse be gyvūninių komponentų arba chemiškai apibrėžtose terpėse. Taip pat buvo aptartos CHO ląstelių genetikos ir klonų išvedimo sudėtingos problemos.

Atraskite proveržį su mūsų CHO ląstelėmis

Dešimt CHO ląstelių kultivavimo patarimų

CHO ląstelių linija yra mažai priežiūros reikalaujanti ląstelių linija, kurią lengva kultivuoti.
CHO ląstelių populiacija greitai padvigubėja per 14-17 valandų.
CHO ląstelės yra adherentiškos ir auga kaip monosluoksniai arba gali būti pritaikytos augti suspensijoje.
Subkultūruokite CHO ląsteles, kai jų susiliejimas yra 80-90 %, naudodami "Accutase".
Sėkite CHO ląsteles 1 x¹⁰⁴ ląstelių/cm2 ląstelių tankio, kad maždaug per 4 dienas susidarytų susiliejęs monosluoksnis.
Optimaliam kultivavimui naudokite 50:50 DMEM ir Ham's F12 mišinį, papildytą 5 % FBS ir L-glutaminu.
Auginimo terpę atnaujinkite 2-3 kartus per savaitę.
CHO ląsteles kultivuokite drėkinamame inkubatoriuje, papildytame 5 % CO2 dujomis, 37 °C temperatūroje.
CHO ląsteles laikykite skysto azoto garų arba skystoje fazėje (-196 °C).
Laikykitės 1 biologinės saugos lygio rekomendacijų dėl CHO ląstelių linijos tvarkymo ir kultivavimo.

CHO ląstelių protokolai, vaizdo įrašai ir naujausios publikacijos

Štai keletas puikių šaltinių, kuriuos galite išnagrinėti norėdami sužinoti apie CHO ląstelių linijos kultivavimą ir priežiūrą.

Išsamus CHO ląstelių kultivavimo protokolas: Ši nuoroda gali padėti sužinoti viską apie CHO ląstelių subkultūravimą ir transfekciją.
CHO ląstelės: Šioje svetainėje rasite pagrindinę informaciją apie CHO ląstelių linijos ląstelių kultūrą, įskaitant ląstelių skaidymą, laikymą, šaldymą, atšildymą ir kt.
CHO ląstelių atšildymas: Šiame vaizdo įraše pateikiamas pavyzdinis užšaldytų CHO ląstelių atšildymo protokolas.

CHO ląstelių linijos transfekcijos protokolai

CHO ląstelėms labai tinka tiek trumpalaikė, tiek stabili genų transfekcija. Čia pateikiama keletas šaltinių, kuriuose pateikiama naudingos informacijos apie CHO ląstelių linijos transfekcijos protokolus.

CHO ląstelių transfekcija: Šiame paskelbtame straipsnyje pateikiamas CHO ląstelių linijos pereinamosios transfekcijos protokolas, kuriame naudojamas linijinis polietileneiminas (PEI).
CHO ląstelių transfekcijos metodai: Šiame straipsnyje paaiškinamos įvairios veiksmingos CHO ląstelių linijų transfekcijos strategijos naudojant skirtingus transfekcijos reagentus.
CHO ląstelių pereinamoji transfekcija: Šiame vaizdo įraše iliustracijomis paaiškinamos pagrindinės sąvokos, susijusios su pereinamosios raiškos tyrimais CHO ląstelėse.

430,00 €*

Turinys: 1.5 milliliter

Kainos be mokesčių ir pristatymo išlaidų

cryovial

Produkto numeris: 603479

Įdomios mokslinių tyrimų publikacijos, kuriose naudojamos CHO ląstelės

Toliau pateikiamos įvairių tyrimų, kuriuose naudotos CHO ląstelės, santraukos:

Tyrimas: "Greita, didelio našumo pilno ilgio SARS-CoV-2 smaigalio ektodomeno gamyba naudojant pereinamojo laikotarpio genų ekspresiją CHO ląstelėse" (2021 m.)
- Tikslas: išreikšti SARS-CoV-2 smaigalio ektodomeno geną CHO ląstelėse, naudojant tris pereinamosios transfekcijos metodus, siekiant didelio produktyvumo.
- Metodika: CHO ląstelės buvo užkrėstos plazmidėmis, koduojančiomis pilno ilgio SARS-CoV-2 smaigalio ektodomeno geną, naudojant tris pereinamosios transfekcijos metodus. Baltymų raiška įvertinta ELISA ir Western blot metodais.
- Pagrindinės išvados: Visais trimis pereinamosios transfekcijos metodais nustatytas aukštas baltymų raiškos lygis, o didžiausias rezultatas gautas polietileniimino metodu.
Tyrimas: tyrimas: "Stabilios CHO ląstelių linijos kūrimas MERS koronaviruso vakcinos antigeno raiškai" (2018)
- Tikslas: CHO ląstelėse gaminti MERS-koronaviruso antigeną, kuris būtų naudojamas kaip būsima kandidatinė vakcina.
- Metodika: CHO ląstelės buvo transfekuotos plazmide, koduojančia MERS-koronaviruso antigeną, ir atrinktos stabiliai raiškai naudojant geneticiną. Baltymų raiška įvertinta ELISA ir Western blot metodais.
- Pagrindinės išvados: Rezultatai: stabiliai CHO ląstelių linijai būdingas aukštas baltymų raiškos lygis ir stabilumas per daugelį kartų.
Tyrimas: tyrimas: "Antarktidos makrodumblių riebalų rūgščių citotoksinis poveikis žmogaus krūties vėžio ląstelių augimui" (2018 m.)
- Tikslas: Naudoti CHO ląsteles kaip kontrolinį elementą vertinant priešvėžinių medžiagų toksiškumą normalioms ląstelėms.
- Metodika: CHO ląstelės buvo kultivuojamos ir apdorotos Antarkties makrodumblių riebalų rūgštimis, o ląstelių gyvybingumas įvertintas naudojant MTT testą.
- Pagrindinės išvados: Rezultatai: Antarktidos makrodumblių riebalų rūgštys neturėjo citotoksinio poveikio CHO ląstelėms, o tai rodo, kad jos gali būti naudojamos kaip priešvėžinė medžiaga, selektyviai veikianti vėžines ląsteles.
Tyrimas: "Kaspazės-7 geno nokautas pagerina rekombinantinio baltymo raišką CHO ląstelių linijoje, sulaikant ląstelių ciklą G2/M fazėje" (2022)
- Tikslas: genetiškai manipuliuoti CHO ląstelėmis, siekiant pagerinti rekombinantinių baltymų raišką.
- Metodika: Naudojant CRISPR/Cas9 technologiją CHO ląstelėse buvo nukautas kaspazės-7 genas, o baltymų raiška įvertinta naudojant Western blot ir fluorescencinę mikroskopiją.
- Pagrindinės išvados: Rezultatai: CHO ląstelėse nukautavus kaspazės-7 geną, pagerėjo baltymų raiška, greičiausiai dėl G2/M fazės ląstelių ciklo sustojimo, kurį sukelia kaspazės-7 praradimas.
Tyrimas: tyrimas: "CHO ląstelių linijos sukūrimas stabiliai rekombinantinių antikūnų prieš žmogaus MMP9 gamybai" (2015 m.)
- Tikslas: CHO ląstelėse gaminti monokloninius antikūnus prieš žmogaus MMP9 baltymą.
- Metodika: CHO ląstelės buvo transfekuotos plazmidėmis, koduojančiomis antikūnus prieš žmogaus MMP9, ir atrinktos stabiliai raiškai naudojant geneticiną. Baltymų raiška įvertinta ELISA ir Western blot metodais.
- Pagrindinės išvados: Rezultatai: CHO ląstelių linija pasižymėjo aukštu antikūnų ekspresijos lygiu ir stabilumu per daugelį kartų, o tai leidžia manyti, kad ją būtų galima naudoti terapijoje, nukreiptoje į žmogaus MMP9.

Dažnai užduodami klausimai apie CHO ląsteles

Nuorodos

Reinhart, D., et al., Bioprocessing of Recombinant CHO-K1, CHO-DG44, and CHO-S: CHO ekspresijos šeimininkai palankūs mAb gamybai arba biomasės sintezei. Biotechnologijų žurnalas, 2019 m. 14(3): p. 1700686.
Pan, X., et al, Metabolinis CHO ląstelių dydžio didinimo fazės charakterizavimas maitinamose serijinėse kultūrose. Taikomoji mikrobiologija ir biotechnologija, 2017. 101: p. 8101-8313.
Turilova, V. I., T. S. Goryachaya ir T. K. Yakovleva, Chinese hamster ovary cell line DXB-11: chromosomal instability and kariotype heterogeneity. Molekulinė citogenetika, 2021, 14(1): p. 1-12.
Hunter, M., et al, baltymų raiškos žinduolių ląstelėse optimizavimas. Current protocols in protein science, 2019. 95(1): p. e77.
Nyon, M.P., et al., stabilios CHO ląstelių linijos inžinerija, skirta MERS-koronaviruso vakcinos antigeno raiškai. Vaccine, 2018. 36(14): p. 1853-1862.
Pacheco, B.S., et al., Cytotoxic activity of fatty acids from Antarctic macroalgae on the growth of human breast cancer cells (Antarktidos makrodumblių riebalų rūgščių citotoksinis poveikis žmogaus krūties vėžio ląstelių augimui). Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2018. 6: p. 185.
Ryu, J., et al., CHO ląstelių linijos, skirtos stabiliai rekombinantinių antikūnų prieš žmogaus MMP9 gamybai, kūrimas. BMC biotechnology, 2022. 22(1): p. 8.