Komórki HEK293T: Uwolnienie potencjału w badaniach nad transfekcją
KomórkiHEK293T to ludzkie embrionalne komórki nerkowe szeroko stosowane w biotechnologii przemysłowej, toksykologii i badaniach nad rakiem. Te unieśmiertelnione komórki są również wykorzystywane do produkcji różnych białek terapeutycznych i wirusów.
Ogólna charakterystyka i pochodzenie komórek HEK293T
W tej części artykułu omówione zostanie pochodzenie i ogólne informacje na temat linii komórkowej HEK293T.
- Linia komórkowa HEK293T wywodzi się z pierwotnych ludzkich embrionalnych komórek nerkowych hodowanych w laboratorium. Naukowcy opracowali te komórki na początku lat 70-tych XX wieku poprzez transfekcję embrionalnych komórek nerkowych fragmentami DNA ściętego adenowirusa typu 5. Naukowcy stworzyli linię komórkową HEK293T poprzez wprowadzenie dużego antygenu T wirusa symian virus 40 (SV40) do genomu komórek HEK293. Modyfikacja ta umożliwiła naukowcom łatwą transfekcję komórek 293 i uczyniła je odpowiednimi do produkcji białek i badań ekspresji genów [1].
- Komórki HEK293T mają morfologię podobną do nabłonka. Reprezentują wydłużony i spłaszczony kształt z wyraźną granicą komórkową.
- Rozmiar komórek HEK293T wynosi od 11 do 15 µm średnicy.
- Komórki HEK293T z antygenem SV40 large-t posiadają złożony kariotyp. Komórki te są hipotriploidalne, zawierają 3 razy mniej chromosomów niż haploidalna gameta, a ich modalna liczba chromosomów wynosi 64.
Jaka jest różnica między HEK293T i HEK293?
Linie komórkowe HEK293 i HEK293T są pochodzenia ludzkiego. HEK293T jest popularną pochodną linii komórkowej HEK293. Naukowcy opracowali te komórki z oryginalnych ludzkich embrionalnych komórek nerkowych 293 poprzez transfekcję ich antygenem SV40 large T, podczas gdy unieśmiertelnione komórki HEK293 powstały poprzez transformację i hodowlę ludzkich embrionalnych komórek nerkowych z fragmentami DNA ściętego ludzkiego adenowirusa 5.
Technologie komórkowe i zastosowania biomedyczne komórek HEK293T
Hodowla komórek i bankowość w badaniach nad komórkami HEK293T
Komórki HEK293T, które pochodzą z ludzkich embrionalnych komórek nerkowych 293, znajdują szerokie zastosowanie w hodowli komórkowej ze względu na ich silny wzrost i łatwość transfekcji. Aby pracować z tymi komórkami, naukowcy muszą priorytetowo traktować bankowanie komórek, które obejmuje przechowywanie komórek do rozszerzonych badań i zastosowań terapeutycznych. Muszą oni stosować stopniowe podejście do bankowania komórek, aby zachować ich właściwości i zapewnić długoterminową żywotność. Tworzenie banków komórek wymaga przestrzegania przepisów dotyczących dobrych praktyk produkcyjnych, aby zapewnić żywotność i integralność komórek do zastosowań terapeutycznych.
Dobre praktyki produkcyjne mają kluczowe znaczenie w produkcji banków komórek HEK293T, które mają fundamentalne znaczenie zarówno dla badań, jak i zastosowań terapeutycznych. Główny bank komórek służy jako punkt odniesienia dla wszystkich kolejnych produktów komórkowych. Produkcja tych komórek do zastosowań terapeutycznych, takich jak produkcja lentiwirusów do terapii genowych, odbywa się zgodnie z surowymi normami regulacyjnymi, aby zapewnić bezpieczeństwo i skuteczność produktów końcowych.
Protokoły i testy wykorzystujące HEK293T
W cytotechnologii specjalne protokoły i testy są zaprojektowane do oceny właściwości komórek HEK293T. Obejmują one ocenę skuteczności wektorów terapii genowej i interakcji komórek z macierzą zewnątrzkomórkową w hodowli na szalce lub w zawiesinie. Aby zachować integralność komórek HEK293T, naukowcy precyzyjnie wybierają odczynniki do transfekcji i poddają surowce rygorystycznym testom kontroli jakości.
Zastosowania badawcze linii komórkowej HEK293T
- Rozwój szczepionek: Linia komórkowa HEK293T została wykorzystana do badania wirusów i produkcji szczepionek opartych na wektorach wirusowych w celu zwalczania różnych infekcji wirusowych. W badaniu wykorzystano tę embrionalną linię komórkową nerek do zbadania strukturalnych i funkcjonalnych podstaw wnikania wirusa COVID-19 do komórek poprzez ludzki enzym konwertujący angiotensynę 2 (ACE2) [3]. Ponadto w niedawnym badaniu wykorzystano komórki HEK93T do generowania pseudotypowanych cząstek lentiwirusa SARS-CoV-2 [4].
- Badania toksykologiczne: Ta ludzka embrionalna linia komórkowa nerek jest szeroko stosowana do testowania toksyczności i skuteczności leków. W badaniach przeprowadzonych w 2022 r. wykorzystano HEK293T jako normalną ludzką linię komórkową do walidacji potencjału cytotoksycznego ekstraktów Caladium lindenii wobec linii komórkowej raka wątroby HepG2 [5].
- Badania ekspresji genów: Linia komórkowa HEK293T z antygenem SV40 large T jest wysoce podatna na transfekcję, dzięki czemu nadaje się do badań ekspresji genów. W badaniu wykorzystano komórki HEK293T do zbadania roli długiego niekodującego RNA SNHG16 w regulacji funkcji trofoblastów. Badanie wykazało, że LncRNA SNHG16 współdziała z osią miR-218-5p/LASP1, pośrednicząc w tych efektach [6].
Innowacje w terapii komórkowej z wykorzystaniem komórek HEK293T
Postępy w terapii komórkowej z wykorzystaniem komórek HEK293T
Komórki HEK293T znacząco przyczyniają się do rozwoju terapii komórkowej, zwłaszcza w zakresie generowania wektorów wirusowych do terapii genowej. Komórki te są niezbędne w procesach produkcyjnych, które są zgodne z przepisami dotyczącymi dobrych praktyk produkcyjnych, ponieważ zapewniają produkcję wysokiej jakości produktów do terapii genowej. Szkolenie personelu produkcyjnego koncentruje się również na obsłudze unikalnych właściwości komórek HEK293T i utrzymaniu wysokiego standardu produktów leczniczych pochodzących z tych komórek.
Komórki HEK293T w badaniach klinicznych i terapii genowej
Linia komórkowa HEK293T odgrywa kluczową rolę w rozwoju produktów terapii genowej i jest integralną częścią badań klinicznych mających na celu wprowadzenie nowych terapii komórkowych na rynek. Wiąże się to z wykorzystaniem wysokiej transfekcyjności linii komórkowej do dostarczania genów, przy użyciu wektorów, takich jak wektory pakujące lentiwirusowe, w których mutacja integrazy D64V była znaczącym postępem w zwiększaniu bezpieczeństwa.
Innowacyjne techniki hodowli komórek HEK293T
Wszechstronność komórek HEK293T wspiera innowacyjne techniki zarówno w dwuwymiarowych, jak i bardziej złożonych hodowlach komórkowych. Ta zdolność adaptacji jest kluczowa w badaniu produktów komórkowych do różnych rodzajów badań biomedycznych, w tym badań nad rakiem, w których komórki te są wykorzystywane do badania procesów nowotworowych i testowania leków. Dodatkowo, linia HEK293T odgrywa kluczową rolę w produkcji cząstek lentiwirusowych, które mają kluczowe znaczenie zarówno dla badań, jak i procesów produkcji wektorów terapeutycznych.
Zakup komórek HEK293 do badań naukowych
Podnieś poziom swoich badań dzięki naszym komórkom HEK293, znanym z możliwości adaptacji w badaniach ekspresji genów i produkcji szczepionek. Nasza oferta obejmuje wszechstronne pochodne, takie jak HEK293T, linia HEK293 przystosowana do zawiesiny, HEK293T/17, AAV-293 i 2V6.11. Zapoznaj się z naszą szeroką ofertą, aby wesprzeć i przyspieszyć prace eksperymentalne.
Informacje dotyczące hodowli linii komórkowej HEK293T
Komórki HEK293T są intensywnie hodowane w laboratoriach badawczych. Przed rozpoczęciem hodowli komórek HEK293T należy wiedzieć: Jaki jest czas podwojenia komórek HEK293T? Co to jest pożywka HEK293T? Jaka jest gęstość wysiewu komórek HEK293T?
Kluczowe punkty dotyczące hodowli komórek HEK293T
|
Czas podwojenia: |
Podany czas podwojenia dla komórek HEK293T wynosi 30 godzin. |
|
Adherentne lub w zawiesinie: |
HEK293T to linia komórek przylegających. |
|
Gęstość wysiewu: |
Komórki HEK293T są wysiewane w gęstości 1 x104 komórek/cm2. Przy tej gęstości wysiewu komórki mogą utworzyć zwartą monowarstwę w ciągu około 4 dni. W celu wysiewu, przylegające komórki są odłączane przy użyciu roztworu dysocjacji accutazy. Odłączone komórki są odwirowywane, a następnie ostrożnie zawieszane przy użyciu pożywki wzrostowej. Następnie komórki są dozowane do nowych kolb w celu hodowli. |
|
Podłoże hodowlane: |
Komórki HEK293T są hodowane w EMEM (minimalne niezbędne podłoże Eagle'a) zawierającym 1,0 g / L glukozy, 2,2 g / L NaHCO3, 2,0 mM L-glutaminy i 10% płodowej surowicy bydlęcej. Pożywka powinna być wymieniana dwa razy w tygodniu. |
|
Warunki wzrostu: |
Hodowle komórek HEK293T są przechowywane w nawilżanym inkubatorze w temperaturze 37°C z 5% podażą CO2. |
|
Przechowywanie: |
Ludzkie embrionalne komórki nerkowe HEK293T są przechowywane w fazie gazowej ciekłego azotu lub w temperaturze poniżej -150°C przez dłuższy czas. |
|
Proces zamrażania i pożywka: |
Komórki HEK293 mogą być zamrażane w CM-1 lub CM-ACF. Powolne procesy zamrażania, które pozwalają na stopniowy spadek temperatury o 1°C, są zalecane dla komórek HEK293T w celu ochrony ich żywotności. |
|
Proces rozmrażania: |
Fiolka z zamrożonymi komórkami jest szybko mieszana w łaźni wodnej (37°C), aż do pozostawienia małej grudki lodu. Komórki są ponownie zawieszane w pożywce i odwirowywane w celu usunięcia składników zamrożonej pożywki. Odzyskane komórki są następnie hodowane w nowych kolbach zawierających pożywkę. |
|
Poziom bezpieczeństwa biologicznego: |
Do obsługi i utrzymania hodowli komórek HEK293T wymagane jest laboratorium poziomu bezpieczeństwa biologicznego 1. |
Linia komórkowa HEK293T: Zalety i ograniczenia
Unikalna kombinacja zalet i ograniczeń jest związana z ludzkimi embrionalnymi komórkami nerkowymi 293T. Poniżej omówimy kilka głównych zalet i wad tej linii komórkowej.
Plusy i minusy komórek HEK293T
Istotne zalety komórek HEK293T obejmują ich wysoką transfekcyjność, gdzie linia komórkowa wykazuje niezwykłą skuteczność w pobieraniu obcego DNA i wytwarzaniu obfitych białek. Ta cecha sprawia, że są one powszechnie preferowane zarówno w badaniach przejściowej, jak i stabilnej transfekcji. Dodatkowo, kultury komórkowe HEK293T są znane z łatwości utrzymania, co czyni je doskonałym wyborem do różnych eksperymentów laboratoryjnych ze względu na ich wytrzymałość i proste wymagania dotyczące obsługi.
Istnieją jednak ograniczenia związane z kulturami komórkowymi HEK293T. Jednym z głównych problemów jest ryzyko zanieczyszczenia mikrobiologicznego, które może znacząco wpłynąć na morfologię komórek, ekspresję genów i inne krytyczne cechy, potencjalnie prowadząc do niedokładnych wyników eksperymentów. Ponadto, podczas gdy komórki HEK293T nadają się do długoterminowych eksperymentów, wydłużone okresy hodowli mogą zagrozić zdrowiu komórek. Może to wpływać na ich wydajność transfekcji i tempo wzrostu, dlatego ogólnie zaleca się ograniczenie ich liczby pasaży do 20 lub mniej, aby zachować integralność komórek.
Często zadawane pytania dotyczące hodowli i zastosowań komórek HEK293T
Komórki HEK293T: Publikacje badawcze
W tej sekcji wspomnieliśmy o kilku obiecujących publikacjach naukowych dotyczących komórek HEK293T.
Opracowanie szczepionek mRNA przeciwko SARS-CoV-2 kodujących domeny N-końcowe i wiążące receptory
Ta publikacja zostanie opublikowana w BioRxiv w 2022 roku. W badaniu wykorzystano komórki HEK293T do opracowania szczepionek mRNA przeciwko wirusowi COVID-19 kodujących N-końcowe domeny genu spike i RBD (domena wiążąca receptor).
Okrągły potrójnie ujemny rak piersi HER2 RNA dodatni jest wrażliwy na pertuzumab
Badanie to zostało opublikowane w Molecular Cancer w 2020 roku. W badaniu zaproponowano, że ekspresja kolistego RNA HER2 w komórkach potrójnie ujemnego raka piersi czyni go wrażliwym na leczenie lekiem Pertuzumab. Naukowcy wykorzystali komórki HEK293 do produkcji lentiwirusów i transfekcji kolistego genu HER2 w tym badaniu.
Przeciwwirusowa rola IFITM3 w zakażeniu prototypowym wirusem piankowatym
Artykuł ten został opublikowany w czasopiśmie Virology Journal w 2022 roku. W badaniu wykorzystano komórki HEK293T do zbadania przeciwwirusowego działania IFITM3 (indukowanego interferonem białka transmembranowego 3) w zakażeniu prototypowym wirusem piankowatym (PFV).
W artykule opublikowanym w Nature Scientific Reports (2017) wykorzystano komórki HEK293T i zbadano, że miRNA-21 pośredniczy w indukowanym metforminą działaniu antyangiogennym poprzez regulację szlaku sygnałowego PI3K/AKT oraz ekspresji genów SMAD7 i PTEN.
MikroRNA-608 hamuje proliferację raka pęcherza moczowego poprzez szlak sygnałowy AKT/FOXO3a
Badanie to zostało opublikowane w czasopiśmie Molecular Cancer w 2017 roku. W badaniu tym wykorzystano komórki HEK293 do zbadania potencjału antyproliferacyjnego miRNA-608 przeciwko rakowi pęcherza moczowego.
Zasoby dla linii komórkowej HEK293T: Protokoły, filmy i nie tylko
Poniżej znajduje się kilka zasobów dotyczących komórek HEK293T:
- Transfekcja komórek HEK293T.
- Transfekcja komórek HEK: Ten film przedstawia ogólny protokół transfekcji ludzkiej embrionalnej linii komórek nerkowych HEK293.
- Pasażowanie komórek: Ten film wyjaśnia procedurę podziału lub subhodowli komórek adherentnych.
Protokoły hodowli komórek
Protokoły hodowli komórek HEK293T są wymienione tutaj.
- Dzielenie komórek HEK293T: Ta strona zawiera szczegółowy przewodnik krok po kroku dotyczący podhodowli komórek HEK293.
- Hodowla ludzkich embrionalnych komórek nerkowych: Ten link zawiera protokół hodowli komórek HEK293T.
Referencje
- Tan, E., et al., HEK293 Cell Line as a Platform to Produce Recombinant Proteins and Viral Vectors. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9.
- Kim, M.J., et al., AMPKα1 Regulates Lung and Breast Cancer Progression by Regulating TLR4-Mediated TRAF6-BECN1 Signaling Axis. Cancers (Bazylea), 2020, 12(11).
- Wang, Q., et al., Structural and Functional Basis of SARS-CoV-2 Entry by Using Human ACE2. Cell, 2020. 181(4): p. 894-904.
- Gale, E.C., et al., Powolne uwalnianie szczepionki podjednostkowej domeny wiążącej receptor na bazie hydrożelu wywołuje neutralizujące odpowiedzi przeciwciał przeciwko SARS-CoV-2. bioRxiv, 2021.
- Kalsoom, A., et al., In Vitro Evaluation of Cytotoxic Potential of Caladium lindenii Extracts on Human Hepatocarcinoma HepG2 and Normal HEK293T Cell Lines. Biomed Res Int, 2022, str. 1279961.
- Yu, Z., et al., LncRNA SNHG16 reguluje funkcje trofoblastów poprzez oś miR-218-5p/LASP1. J Mol Histol, 2021. 52(5): p. 1021-1033.