Komórki CHO-K1: podstawowy element zastosowań w badaniach biotechnologicznych
Komórki CHO-K1 pochodzą z linii komórkowej jajników chomika chińskiego (CHO). Są one szeroko stosowane w biotechnologii przemysłowej do produkcji leków biotechnologicznych i innych białek rekombinowanych. Ponadto linia komórkowa CHO-K1 jest również wykorzystywana w badaniach toksykologicznych. Naukowcy modyfikują genetycznie te komórki w celu poprawy glikozylacji, zmniejszenia apoptozy i zwiększenia ogólnej wydajności.
- Pożywka
- Do hodowli komórek CHO-K1 stosuje się pożywkę Ham's F12 uzupełnioną 10% FBS, 1,0 mM stabilnej glutaminy, 1,0 mM pirogronianu sodu i 1,1 g/l NaHCO3. Pożywkę należy wymieniać 2–3 razy w tygodniu.
- Czas podwojenia
- Czas podwojenia komórek CHO-K1 wynosi około 22 godzin.
- Typ wzrostu
- Komórki CHO-K1 są komórkami przylegającymi. Można je jednak genetycznie zmodyfikować, aby stały się komórkami zawiesinowymi CHO-K1.
- Poziom bezpieczeństwa biologicznego
- BSL-1
- Dostępne w
- Cytion — Zamów CHO-K1
- Pochodzenie i ogólna charakterystyka: komórki CHO-K1
- Linia komórkowa CHO-K1: Informacje dotyczące hodowli
- Zalety i ograniczenia komórek CHO-K1
- Zastosowania linii komórkowej CHO-K1 w badaniach naukowych
- 5. Komórki CHO-K1: publikacje naukowe
- Materiały dotyczące linii komórkowej CHO-K1: protokoły, filmy i inne
- Często zadawane pytania
Pochodzenie i ogólna charakterystyka: komórki CHO-K1
Ogólna charakterystyka i pochodzenie linii komórkowej determinują jej zastosowanie w badaniach naukowych. Ta sekcja pomoże Ci poznać pochodzenie i cechy słynnej linii komórkowej CHO-K1. Dowiesz się: Skąd pochodzi komórka CHO-K1? Jak duże są komórki CHO-K1? Jaka jest pełna nazwa linii komórkowej CHO-K1? Jaka jest morfologia komórek CHO-K1?
- CHO-K1 lub linia komórkowa jajników chomika chińskiego K1 to subklon komórek macierzystych CHO, które pochodzą z biopsji jajnika dorosłej samicy chomika chińskiego w 1957 roku. Oryginalna linia komórkowa została opracowana przez T.T. Pucka i współpracowników z University of Colorado Medical School w Denver w USA [1].
- Linia komórkowa CHO-K1 wykazuje morfologię podobną do nabłonkowej.
- Średnica komórek CHO-K1 wynosi około 0,001 milimetra. Co ciekawe, komórki te są początkowo duże, jednak z czasem stają się mniejsze.
- Genom CHO-K1 składa się z podobnej liczby chromosomów jak komórki ludzkie. Mają one kariotyp diploidalny i wykazują jedynie niewielką liczbę nieprawidłowości chromosomowych.
Linia komórkowa CHO-K1 a CHO-S
Obie linie komórkowe są pochodnymi CHO. Różnią się one sposobem wzrostu i namnażania się komórek. Komórki CHO-S są przystosowane do wzrostu w hodowlach, podczas gdy komórki CHO-K1 można genetycznie modyfikować w celu uzyskania komórek przylegających i zawieszonych.
Linia komórkowa CHO-K1: Informacje dotyczące hodowli
Linia komórkowa CHO-K1 jest szeroko stosowana w badaniach z zakresu biotechnologii przemysłowej. Są to linie komórkowe łatwe w utrzymaniu. Znajomość kluczowych aspektów hodowli komórek CHO-K1 może ułatwić tę procedurę. Ta sekcja pomoże Ci dowiedzieć się: Czy komórki CHO-K1 są adhezyjne? Jaki jest czas podwojenia komórek CHO-K1? Jakie pożywki stosuje się do hodowli komórek CHO? Jaka jest gęstość wysiewu komórek CHO-K1?
Kluczowe kwestie dotyczące hodowli komórek CHO-K1
Czas podwojenia populacji:
Czas podwojenia komórek CHO-K1 wynosi około 22 godzin.
Przylegające czy w zawiesinie:
Komórki CHO-K1 są komórkami przylegającymi. Można je jednak genetycznie zmodyfikować, aby stały się komórkami zawiesinowymi CHO-K1.
Gęstość wysiewu:
Gęstość wysiewu CHO-K1 wynosi 1 x 104 komórek/cm2. Przy tej gęstości komórki mogą utworzyć warstwę konfluentną w ciągu około 6 dni. W przypadku komórek przylegających komórki płucze się 1 x PBS i inkubuje przez 8 do 10 minut w temperaturze otoczenia. Rozdzielone komórki dodaje się do świeżej pożywki i odwirowuje. Zebrane komórki zawiesza się ponownie i przelewa do nowej kolby w celu wzrostu.
Pożywka wzrostowa:
Do hodowli komórek CHO-K1 stosuje się pożywkę Ham's F12 uzupełnioną 10% FBS, 1,0 mM stabilnej glutaminy, 1,0 mM pirogronianu sodu i 1,1 g/l NaHCO3. Pożywkę należy wymieniać 2–3 razy w tygodniu.
Warunki hodowli:
Hodowle CHO-K1 są utrzymywane w inkubatorze o temperaturze 37°C z nawilżaniem i 5% zawartością CO2.
Przechowywanie:
Zamrożone komórki CHO-K1 przechowuje się w temperaturze poniżej -150°C lub w fazie gazowej ciekłego azotu.
Proces zamrażania i pożywka:
Do zamrażania komórek CHO-K1 stosuje się pożywki zamrażające CM-1 lub CM-ACF. Do zamrażania komórek CHO-K1 stosuje się proces powolnego zamrażania, który pozwala na stopniowy spadek temperatury o 1°C.
Proces rozmrażania:
Zamrożone komórki CHO-K1 przechowuje się w łaźni wodnej o temperaturze 37°C, aż pozostanie niewielka grudka lodu. Do rozmrożonych komórek dodaje się świeże pożywki hodowlane i przelewa je do nowej kolby zawierającej pożywkę hodowlaną o gęstości 5 x 104 komórek/cm2. Komórki potrzebują prawie 24 do 48 godzin, aby odpowiednio się ożywić.
Poziom bezpieczeństwa biologicznego:
Hodowle CHO-K1 są obsługiwane i utrzymywane w laboratoriach o poziomie bezpieczeństwa biologicznego 1.
Zalety i ograniczenia komórek CHO-K1
CHO-K1 to nieocenione narzędzie badawcze. Jego unikalne połączenie zalet i ograniczeń odróżnia go od innych linii komórkowych. W tej sekcji omówiono kilka zalet i wad linii komórkowej CHO-K1.
Zalety
Główne zalety linii komórkowej CHO-K1 to:
Podatność na transfekcję
Komórki CHO-K1 są szeroko stosowane w badaniach nad transfekcją. Można je transfekować przejściowo i stabilnie za pomocą różnych procedur fizycznych i chemicznych. Ze względu na wysoką podatność na transfekcję komórki CHO-K1 są szeroko stosowane do produkcji białek rekombinowanych i innych produktów biofarmaceutycznych.
Szybkie tempo wzrostu i łatwa hodowla
Czas podwojenia komórek CHO-K1 wynosi zaledwie 22 godziny, dzięki czemu charakteryzują się one wysokim tempem wzrostu i idealnie nadają się do zastosowań w biotechnologii przemysłowej. Ponadto adaptacja zawiesiny CHO-K1 sprawia, że nadają się one do produkcji dużych ilości produktów biofarmaceutycznych. Poza tym są łatwe w hodowli i utrzymaniu w laboratoriach i nie wymagają trudnych warunków ani procedur hodowlanych.
Niska częstotliwość nieprawidłowości chromosomowych
CHO-K1 to dobrze scharakteryzowany i ugruntowany system modelowy. Genom CHO-K1 jest stabilny i charakteryzuje się niewielką liczbą nieprawidłowości chromosomowych. Dlatego komórki te są idealnymi gospodarzami do produkcji białek rekombinowanych.
Ograniczenia
Oto kilka ograniczeń linii komórkowej CHO-K1:
Pochodzenie inne niż ludzkie
Chociaż komórki CHO-K1 mają zdolność do przeprowadzania procesów glikozylacji podobnych do ludzkich, są one pochodzenia nie-ludzkiego. Może to stanowić problem podczas badania procesów komórkowych specyficznych dla człowieka oraz immunogenności środków terapeutycznych.
Heterogeniczność
Komórki CHO-K1 mogą wykazywać nieznacznie różne cechy genetyczne w obrębie tej samej populacji, co skutkuje heterogennością genetyczną. Może to wpływać na funkcje komórkowe i powodować zmienność poziomów ekspresji białek, potencjalnie wpływając na powtarzalność wyników eksperymentalnych.
Zastosowania linii komórkowej CHO-K1 w badaniach
Linia komórkowa CHO-K1 ma wiele zastosowań w biotechnologii przemysłowej i badaniach toksykologicznych. Omówiliśmy tutaj kilka konkretnych z nich.
- Produkcja białek rekombinowanych: Komórki CHO-K1 są nieocenionym narzędziem badawczym do produkcji białek rekombinowanych, w tym przeciwciał, białek terapeutycznych i enzymów. Ich wysoka szybkość wzrostu i łatwe warunki hodowli pomagają w produkcji dużych ilości białek rekombinowanych o prawidłowym fałdowaniu i glikozylacji. Na przykład w badaniu przeprowadzonym przez Kritikę Guptę wykorzystano komórki CHO-K1 i poddano je stabilnej transfekcji w celu wyprodukowania rekombinowanego przeciwciała monoklonalnego przeciwko czynnikowi martwicy nowotworów alfa (TNF-α) [2]. Produkcja przeciwciał CHO K1 jest dość niezawodna i wygodna. Naukowcy modyfikują również te komórki w celu poprawy produkcji przeciwciał CHO K1. Na przykład w jednym z badań genetycznie zmodyfikowano komórki CHO-K1 w celu wytworzenia przeciwciał o wysokim udziale N-glikozydów związanych z Fc, poddanych a-fukozylacji, co jest istotne dla ich funkcji efektorowej [3].
- Badania toksykologiczne: Komórki CHO-K1 są często wykorzystywane do odkrywania leków i testów przesiewowych. Można je wykorzystać do oceny toksyczności i skuteczności potencjalnych leków. Ponadto naukowcy wykorzystują komórki CHO-K1 do badania interakcji między lekami a celami oraz metabolizmu leków. Przeprowadzono kilka badań w celu oceny potencjalnych efektów terapeutycznych ekstraktów roślinnych, związków, nanocząstek, białek terapeutycznych i innych środków przy użyciu linii komórkowej CHO-K1. Podobne badania przeprowadzono w 2022 r., w których naukowcy zmierzyli potencjał cytotoksyczny ekstraktów roślinnych bogatych w flawonoidy w komórkach CHO-K1 [4]. Podobnie, w badaniu przeprowadzonym przez Ryana Deweese'a i współpracowników oceniono cytotoksyczność ekstraktów z Baptisia australis, Trifolium pratense i Rubus idaeus na komórkach jajnika chomika syryjskiego CHO-K1 [5].
5. Komórki CHO-K1: publikacje naukowe
Poniżej przedstawiono kilka interesujących publikacji naukowych dotyczących komórek CHO-K1.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Molecular Biology Reports” (2023) wskazano na pozytywny wpływ nadekspresji genu SIRT6 na żywotność komórek CHO-K1 i ekspresję przeciwciał.
Publikacja ta ukazała się w czasopiśmie „Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers” (2021). Wyniki badań wskazują na potencjał CRISPR-Cas13d w zakresie modyfikacji genetycznej komórek CHO-K1 w celu poprawy produkcji przeciwciał pod względem jakości i ilości.
Ten artykuł naukowy opublikowany w Nature Scientific Reports (2018) sugeruje, że maltoza jest obiecującym źródłem energii do hodowli komórek CHO-K1 w pożywce bezbiałkowej i zwiększenia produkcji rekombinowanych przeciwciał monoklonalnych.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention” (2018) wykorzystano komórki CHO-K1 do oceny potencjalnego działania cytotoksycznego i antygenotoksycznego ekstraktu etanolowego z czarnego pieprzu stosowanego samodzielnie oraz w połączeniu z doksorubicyną.
Badanie to zostało opublikowane w czasopiśmie „The Nucleus” w 2019 roku. W niniejszym artykule naukowcy ocenili potencjał cytotoksyczny i genotoksyczny nanocząstek srebra w linii komórkowej CHO-K1.
Materiały dotyczące linii komórkowej CHO-K1: protokoły, filmy i inne
CHO-K1 to znana linia komórkowa. Tutaj wymieniono dostępne zasoby dotyczące protokołów hodowli i transfekcji CHO-K1.
- Transfekcja CHO-K1: Ten link opisuje protokół transfekcji CHO-K1. Jest to przewodnik krok po kroku dotyczący transfekcji plazmidowego DNA do komórek CHO-K1 przy użyciu odczynnika Lipofectamine LTX.
- Samouczek dotyczący transfekcji CHO-K1: Ten film szczegółowo wyjaśnia procedurę przejściowej transfekcji CHO-K1.
Oto kilka zasobów opisujących protokół hodowli komórek CHO-K1.
- Komórki CHO-K1: Ten link do strony internetowej zawiera przydatne informacje na temat komórek CHO-K1, w tym recepturę pożywki CHO-K1, protokół subkultury i rozmrażania.
Referencje
- Gamper, N., J.D. Stockand i M.S. Shapiro, Wykorzystanie komórek jajnika chomika chińskiego (CHO) w badaniach nad kanałami jonowymi. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): s. 177-85.
- Gupta, K. i in., Stabilna linia komórkowa CHO K1 do produkcji rekombinowanego przeciwciała monoklonalnego przeciwko TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): s. 828-839.
- Popp, O. i in., Opracowanie wstępnie zmodyfikowanej glikologicznie linii komórek gospodarza CHO-K1 do ekspresji przeciwciał o wzmocnionej funkcji efektorowej za pośrednictwem Fc. w MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Kurchatova, M. i in., Cytotoksyczność ekstraktów roślinnych zawierających flawonoidy wobec linii komórkowej CHO: badanie porównawcze. Cell and Tissue Biology, 2022. 16(1): s. 80-85.
- Deweese, R. i in., Cytotoksyczne działanie ekstraktów z Trifolium pratense, Baptisia australis i Rubus idaeus na komórki CHO-K1. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): s. 128-139.