HEK293T-celler: Utnytte potensialet i transfeksjonsstudier

HEK293T-celler er humane embryonale nyreceller som er mye brukt innen industriell bioteknologi, toksikologi og kreftforskning. Disse immortalisert cellene brukes også til å produsere en rekke terapeutiske proteiner og virus.

Generelle egenskaper og opprinnelse til HEK293T-celler

Denne delen av artikkelen vil omhandle opprinnelsen og generell informasjon om HEK293T-cellelinjen. 

• HEK293T-cellelinjen stammer fra primære humane embryonale nyreceller dyrket i laboratoriet. Forskere utviklet disse cellene tidlig på 1970-tallet ved å transfisere embryonale nyreceller med fragmenterte DNA-fragmenter av adenovirus type 5. Forskere etablerte HEK293T-cellelinjen ved å introdusere det store T-antigenet fra simianvirus 40 (SV40) i genomet til HEK293-celler. Denne modifikasjonen gjorde det mulig for forskere å enkelt transfisere 293-celler og gjorde dem egnet for proteinproduksjon og studier av genuttrykk [1].
• HEK293T-celler har en epitelignende morfologi. De har en langstrakt og flat form med en tydelig cellegrense.
• Størrelsen på HEK293T-celler varierer mellom 11 og 15 µm i diameter.
• HEK293T-cellene med SV40-stort T-antigen har en kompleks karyotype. Disse cellene er hypotriploide, inneholder tre ganger færre kromosomer enn en haploid kjønnscelle, og de har et modalt kromosomtall på 64.

Hva er forskjellen mellom HEK293T og HEK293?

Både HEK293- og HEK293T-cellelinjene er av menneskelig opprinnelse. HEK293T er et populært derivat av HEK293-cellelinjen. Forskere utviklet disse cellene fra de opprinnelige humane embryonale nyrecellene 293 ved å transfisere dem med SV40 stort T-antigen, mens de etablerte de udødeliggjorte HEK293-cellene ved å transformere og dyrke humane embryonale nyreceller med skjærte humane adenovirus 5-DNA-fragmenter.

Celleteknologi og biomedisinske anvendelser av HEK293T-celler

Cellekultur og lagring i HEK293T-forskning

HEK293T-celler, som er avledet fra humane embryonale nyreceller 293, brukes mye i cellekultur på grunn av deres robuste vekst og enkle transfeksjon. For å arbeide med disse cellene må forskere prioritere cellebanking, som innebærer lagring av celler for videre forskning og terapeutisk bruk. De må bruke en gradert tilnærming til cellebanking for å bevare cellenes egenskaper og sikre langsiktig celleviabilitet. Opprettelsen av cellebanker krever overholdelse av regelverket for god produksjonspraksis for å sikre cellenes levedyktighet og integritet for terapeutiske anvendelser.

God produksjonspraksis er avgjørende i produksjonen av HEK293T-cellebanker, som er grunnleggende for både forskning og terapeutiske anvendelser. Hovedcellebanken fungerer som et referansepunkt for alle påfølgende celleprodukter. Produksjonen av disse cellene for terapeutiske anvendelser, for eksempel lentiviral produksjon for genterapi, følger strenge regulatoriske standarder for å sikre sikkerheten og effekten av sluttproduktene.

Protokoller og analyser ved bruk av HEK293T

I cytoteknologi er spesifikke protokoller og analyser utformet for å evaluere egenskapene til HEK293T-celler. Dette inkluderer vurdering av effekten av genterapivektorer og cellens interaksjon med den ekstracellulære matrisen i en petriskål eller en suspensjonskultur. For å opprettholde integriteten til HEK293T-cellene velger forskerne reagenser for transfeksjon med presisjon og underkaster råmaterialene strenge kvalitetskontrolltester.

Forskningsanvendelser av HEK293T-cellelinjen

• Vaksineutvikling: HEK293T-cellelinjen har blitt brukt til å studere virus og produsere vaksiner basert på virale vektorer for å bekjempe en rekke virusinfeksjoner. En studie brukte denne embryonale nyrecellelinjen til å undersøke det strukturelle og funksjonelle grunnlaget for COVID-19-virusets inntrengning i celler gjennom humant angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE2) [3]. I tillegg brukte en nylig studie HEK93T-celler til å generere SARS-CoV-2-spike-pseudotypede lentiviruspartikler [4].
  
• Toksikologisk forskning: Denne humane embryonale nyrecellelinjen er mye brukt til å teste toksisiteten og effekten av legemidler. Forskning utført i 2022 brukte HEK293T som en normal human cellelinje for å validere det cytotoksiske potensialet til Caladium lindenii-ekstrakter mot leverkreftcellelinjen HepG2 [5].
• Studier av genuttrykk: SV40 large T-antigen HEK293T-cellelinjen er svært mottakelig for transfeksjon, og dermed egnet for studier av genuttrykk. I en studie ble HEK293T-celler brukt til å undersøke rollen til det lange ikke-kodende RNA-et SNHG16 i reguleringen av trofoblastfunksjoner. Studien avslørte at LncRNA SNHG16 samhandler med miR-218-5p/LASP1-aksen for å formidle disse effektene [6].

Innovasjoner innen celleterapi ved bruk av HEK293T-celler

Fremskritt innen celleterapi med HEK293T

HEK293T-celler bidrar betydelig til celleterapilandskapet, spesielt i genereringen av virale vektorer for genterapi. Disse cellene er avgjørende i produksjonsprosesser som følger regelverket for god produksjonspraksis, da de sikrer produksjonen av genterapiprodukter av høy kvalitet. Opplæringen av produksjonspersonell fokuserer også på håndtering av de unike egenskapene til HEK293T-celler og opprettholdelse av en høy standard for legemidler avledet fra disse cellene.

HEK293T-celler i kliniske studier og genterapi

HEK293T-cellelinjen spiller en sentral rolle i utviklingen av genterapiprodukter og er en integrert del av kliniske studier som har som mål å bringe nye celleterapier på markedet. Dette innebærer å utnytte cellelinjens høye transfektivitet for genlevering, ved bruk av vektorer som lentivirale pakningsvektorer, hvor integras D64V-mutasjonen har vært et bemerkelsesverdig fremskritt for å øke sikkerheten.

Innovative teknikker i HEK293T-cellekultur

Allsidigheten til HEK293T-celler støtter innovative teknikker i både todimensjonale og mer komplekse celledyrkinger. Denne tilpasningsevnen er avgjørende for å utforske cellulære produkter for ulike typer biomedisinsk forskning, inkludert kreftforskning, der disse cellene brukes til å studere tumorigeniske prosesser og legemiddeltesting. I tillegg er HEK293T-linjen avgjørende for produksjonen av lentivirale partikler, som er avgjørende for både forskning og terapeutiske vektorproduksjonsprosesser.

Kjøp HEK293-celler til forskningen din

Løft forskningen din med våre HEK293-celler, som er kjent for sin tilpasningsevne i genuttrykkstudier og vaksineproduksjon. Vårt tilbud inkluderer allsidige derivater som HEK293T, den suspensjons tilpassede HEK293-linjen, HEK293T/17, AAV-293 og 2V6.11. Utforsk vårt omfattende utvalg for å støtte og fremme ditt eksperimentelle arbeid.

Informasjon om dyrking av HEK293T-cellelinjen

HEK293T-celler dyrkes i stor utstrekning i forskningslaboratorier. Før du starter en HEK293T-cellekultur, må du vite: Hva er doblingstiden for HEK293T-celler? Hva er HEK293T-medium? Hva er utsåingstettheten for HEK293T?

Viktige punkter for dyrking av HEK293T-celler

Fordoblingstid:

Den rapporterte doblingstiden for HEK293T-celler er 30 timer.

Adherent eller i suspensjon:

HEK293T er en vedheftende cellelinje.

Utsåingstetthet:

HEK293T-celler sås med en tetthet på 1 x 10⁴ celler/cm². Ved denne såtettheten kan cellene danne et sammenhengende monolag på omtrent 4 dager. For såing løsnes vedheftende celler ved hjelp av Accutase-dissosiasjonsløsning. Løsrevne celler sentrifugeres og resuspenderes deretter forsiktig ved hjelp av et vekstmedium. Deretter fordeles cellene i nye kolber for dyrking.

Vekstmedium:

HEK293T-celler dyrkes i EMEM (Eagle's minimal essential medium) som inneholder 1,0 g/L L-glukose, 2,2 g/L NaHCO3, 2,0 mM L-glutamin og 10 % føtal bovint serum. Mediet bør skiftes ut to ganger i uken.

Vekstbetingelser:

HEK293T-cellekulturer oppbevares i en fuktet inkubator ved 37 °C med 5 % CO2-tilførsel.

Oppbevaring:

Humane embryonale nyreceller (HEK293T) oppbevares i dampfasen av flytende nitrogen eller ved en temperatur under -150 °C i lengre perioder.

Fryseprosess og medium:

HEK293-celler kan fryses i CM-1- eller CM-ACF-frysemedier. Langsomme fryseprosesser som tillater en gradvis temperaturnedgang på 1 °C, anbefales for HEK293T-celler for å beskytte deres levedyktighet.

Tineprosess:

Et frossent celleampulle ristes raskt i et vannbad (37 °C) til det kun gjenstår en liten isklump. Cellene resuspenderes i medium og sentrifugeres for å fjerne komponenter fra frysemediet. De gjenvunne cellene dyrkes deretter i nye kolber som inneholder vekstmedium. 

Biosikkerhetsnivå:

Det kreves et laboratorium med biosikkerhetsnivå 1 for å håndtere og opprettholde HEK293T-cellekulturer.

Ofte stilte spørsmål om HEK293T-celler, dyrking og bruksområder

HEK293T-celler: Forskningspublikasjoner

I denne delen har vi nevnt noen lovende forskningspublikasjoner som omhandler HEK293T-celler.

Utvikling av SARS-CoV-2 mRNA-vaksiner som koder for spike-N-terminale og reseptorbindende domener

Denne publikasjonen vil bli publisert i BioRxiv i 2022. I denne studien ble HEK293T-celler brukt til å utvikle mRNA-vaksiner mot COVID-19-viruset som koder for spike-genets N-terminale domene og RBD-domene (reseptorbindingsdomene).

Sirkulær HER2-RNA-positiv trippel-negativ brystkreft er følsom for Pertuzumab

Denne forskningen ble publisert i Molecular Cancer i 2020. Studien foreslo at sirkulær HER2-RNA-ekspresjon i trippel-negativ brystkreftceller gjør den følsom for behandling med legemidlet Pertuzumab. Forskere brukte HEK293-celler til lentivirusproduksjon og transfeksjon av det sirkulære HER2-genet i denne studien.

IFITM3s antivirale rolle i infeksjon med prototypisk skumvirus

Denne artikkelen ble publisert i Virology Journal i 2022. I denne studien ble HEK293T-celler brukt til å undersøke den antivirale effekten av IFITM3 (interferon-indusert transmembranprotein 3) ved infeksjon med prototypisk skumvirus (PFV).

MiRNA-21 medierer den antiangiogene aktiviteten til metformin ved å målrette PTEN- og SMAD7-ekspresjon og PI3K/AKT-signalveien

Denne forskningsartikkelen i Nature Scientific Reports (2017) brukte HEK293T-celler og studerte at miRNA-21 medierer metformin-induserte antiangiogene effekter ved å regulere PI3K/AKT-signalveien og SMAD7- og PTEN-genuttrykk.

MicroRNA-608 hemmer spredning av blærekreft via AKT/FOXO3a-signalveien

Denne forskningen ble publisert i tidsskriftet Molecular Cancer i 2017. I denne studien ble HEK293-celler brukt til å undersøke det antiproliferative potensialet til miRNA-608 mot blærekreft.

Ressurser for HEK293T-cellelinjen: Protokoller, videoer og mer

Følgende er noen ressurser om HEK293T-celler:

• Transfeksjon av HEK293T-celler.
• Transfeksjon av HEK-celler: Denne videoen viser den generelle transfeksjonsprotokollen for den humane embryonale nyrecellelinjen HEK293.
• Passering av celler: Denne videoen forklarer prosedyren for deling eller subkultivering av vedheftende celler.

Protokoller for cellekultur

Cellekulturprotokollene for HEK293T-celler er oppført her.

• Deling av HEK293T-celler: Dette nettstedet gir en detaljert trinnvis veiledning for subkultivering av HEK293-celler.
• Dyrking av humane embryonale nyreceller: Denne lenken gir deg HEK293T-cellekulturprotokollen.

Referanser

1. Tan, E., et al., HEK293-cellelinjen som plattform for produksjon av rekombinante proteiner og virale vektorer. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9.
2. Kim, M.J., et al., AMPKα1 regulerer utviklingen av lunge- og brystkreft ved å regulere den TLR4-medierte TRAF6-BECN1-signalaksen. Cancers (Basel), 2020, 12(11).
3. Wang, Q., et al., Strukturell og funksjonell basis for SARS-CoV-2-inntrengning ved bruk av humant ACE2. Cell, 2020. 181(4): s. 894–904.
4. Gale, E.C., et al., Hydrogel-basert langsom frigjøring av en reseptorbindende domenesubenhetsvaksine fremkaller nøytraliserende antistoffresponser mot SARS-CoV-2. bioRxiv, 2021.
5. Kalsoom, A., et al., In vitro-evaluering av det cytotoksiske potensialet til Caladium lindenii-ekstrakter på humane hepatokarsinom-HepG2- og normale HEK293T-cellelinjer. Biomed Res Int, 2022, s. 1279961.
6. Yu, Z., et al., LncRNA SNHG16 regulerer trofoblastfunksjoner via miR-218-5p/LASP1-aksen. J Mol Histol, 2021. 52(5): s. 1021-1033.