Células CHO-K1: Um elemento fundamental nas aplicações da investigação biotecnológica
As células CHO-K1 são derivadas da linha celular de ovário de hamster chinês (CHO). São amplamente utilizadas na biotecnologia industrial para produzir produtos biofarmacêuticos e outras proteínas recombinantes. Além disso, a linha celular CHO-K1 também é utilizada na investigação toxicológica. Os investigadores manipulam geneticamente estas células para melhorar a glicosilação, reduzir a apoptose e aumentar a produtividade global.
- Meio de crescimento
- Para a cultura de células CHO-K1, utiliza-se o meio de crescimento Ham's F12 suplementado com 10% de FBS, 1,0 mM de glutamina estável, 1,0 mM de piruvato de sódio e 1,1 g/L de NaHCO3. O meio deve ser substituído 2 a 3 vezes por semana.
- Tempo de duplicação
- O tempo de duplicação das células CHO-K1 é de aproximadamente 22 horas.
- Tipo de crescimento
- As células CHO-K1 são aderentes. No entanto, podem ser geneticamente modificadas para se tornarem células CHO-K1 em suspensão.
- Nível de biossegurança
- BSL-1
- Disponível em
- Cytion — Encomendar CHO-K1
- Origem e características gerais: Células CHO-K1
- Linha celular CHO-K1: Informações sobre cultura
- Vantagens e limitações das células CHO-K1
- Aplicações da linha celular CHO-K1 na investigação
- 5. Células CHO-K1: Publicações de investigação
- Recursos para a linha celular CHO-K1: Protocolos, vídeos e muito mais
- Perguntas frequentes
Origem e características gerais: células CHO-K1
As características gerais e a origem de uma linha celular determinam a sua utilização na investigação. Esta secção irá ajudá-lo a conhecer a origem e as características da famosa linha celular CHO-K1. Irá saber: De onde veio a célula CHO-K1? Qual é o tamanho das células CHO-K1? Qual é a forma completa da linha celular CHO-K1? Qual é a morfologia das células CHO-K1?
- A CHO-K1, ou linha celular K1 de ovário de hamster chinês, é um subclone de células CHO parentais que teve origem na biópsia de um ovário de uma fêmea adulta de hamster chinês em 1957. A linha celular original foi desenvolvida por T.T. Puck e colegas na Faculdade de Medicina da Universidade do Colorado, em Denver, EUA [1].
- A linha celular CHO-K1 apresenta uma morfologia de tipo epitelial.
- O diâmetro das células CHO-K1 é de aproximadamente 0,001 milímetros. Curiosamente, as células são grandes inicialmente; no entanto, tornam-se pequenas com o tempo.
- O genoma das CHO-K1 consiste num número de cromossomas semelhante ao das células humanas. Possuem cariótipos diplóides e apresentam apenas poucas anomalias cromossómicas.
Linha celular CHO-K1 vs CHO-S
Ambas as linhas celulares são derivadas da CHO. Elas diferem na forma como estas células crescem e proliferam. As células CHO-S estão adaptadas para crescer em culturas, enquanto as CHO-K1 podem ser geneticamente manipuladas para produzir células aderentes e em suspensão.
Linha celular CHO-K1: Informações sobre a cultura
A linha celular CHO-K1 é amplamente utilizada na investigação em biotecnologia industrial. Trata-se de linhas celulares de fácil manutenção. Conhecer os pontos-chave da cultura de células CHO-K1 pode ajudá-lo a lidar com ela com facilidade. Esta secção irá ajudá-lo a aprender: As células CHO-K1 são aderentes? Qual é o tempo de duplicação das células CHO-K1? Que meio é utilizado para a cultura de células CHO? Qual é a densidade de sementeira das células CHO-K1?
Pontos-chave para a cultura de células CHO-K1
Tempo de duplicação da população:
O tempo de duplicação das células CHO-K1 é de aproximadamente 22 horas.
Adesivas ou em suspensão:
As células CHO-K1 são aderentes. No entanto, podem ser geneticamente modificadas para se tornarem células CHO-K1 em suspensão.
Densidade de semeadura:
A densidade de sementeira das CHO-K1 é de 1 x 10⁴ células/cm². A esta densidade, as células podem formar uma camada confluente em aproximadamente 6 dias. No caso das células aderentes, estas são lavadas com PBS 1x e incubadas durante 8 a 10 minutos à temperatura ambiente. As células dissociadas são adicionadas a meio fresco e centrifugadas. As células colhidas são ressuspensas e transferidas para um novo frasco para crescimento.
Meio de crescimento:
Para a cultura de células CHO-K1, utiliza-se o meio de crescimento Ham's F12 suplementado com 10% de FBS, 1,0 mM de glutamina estável, 1,0 mM de piruvato de sódio e 1,1 g/L de NaHCO3. O meio deve ser substituído 2 a 3 vezes por semana.
Condições de crescimento:
As culturas de CHO-K1 são mantidas numa incubadora humidificada a 37 °C com um fornecimento de 5% de CO2.
Armazenamento:
As células CHO-K1 congeladas são armazenadas a uma temperatura inferior a -150 °C ou na fase de vapor de nitrogénio líquido.
Processo de congelação e meio:
Utilizam-se meios de congelamento CM-1 ou CM-ACF para o congelamento das células CHO-K1. Para congelar as células CHO-K1, utiliza-se um processo de congelamento lento que permite uma descida gradual da temperatura de 1 °C.
Processo de descongelamento:
As células CHO-K1 congeladas são mantidas num banho-maria a 37 °C até restar apenas um pequeno pedaço de gelo. As células descongeladas são adicionadas a meios de cultura frescos e vertidas para um novo frasco contendo meio de cultura a uma densidade de 5 x 10⁴ células/cm². As células demoram cerca de 24 a 48 horas a recuperar adequadamente.
Nível de biossegurança:
As culturas de CHO-K1 são manuseadas e mantidas em laboratórios de nível de biossegurança 1.
Vantagens e limitações das células CHO-K1
A CHO-K1 é uma ferramenta de investigação inestimável. A sua combinação única de vantagens e limitações distingue-a de outras linhas celulares. Esta secção abordou alguns prós e contras da linha celular CHO-K1.
Vantagens
As principais vantagens da linha celular CHO-K1 incluem:
Facilidade de transfecção
As células CHO-K1 são amplamente utilizadas em estudos de transfecção. Podem ser transfectadas de forma transitória e estável através de diferentes procedimentos físicos e químicos. Devido à sua elevada aptidão para a transfecção, as células CHO-K1 são amplamente utilizadas para produzir proteínas recombinantes e outros produtos biofarmacêuticos.
Taxa de crescimento rápida e fácil cultura
O tempo de duplicação das células CHO-K1 é de apenas 22 horas, pelo que apresentam uma elevada taxa de crescimento e são ideais para utilização na biotecnologia industrial. Além disso, a adaptação em suspensão das células CHO-K1 torna-as úteis para a produção de grandes quantidades de produtos biofarmacêuticos. Além disso, são fáceis de cultivar e manter em laboratórios e não requerem condições nem procedimentos de cultura complexos.
Baixa frequência de anomalias cromossómicas
O CHO-K1 é um sistema modelo bem caracterizado e estabelecido. O genoma do CHO-K1 é estável e apresenta poucas anomalias cromossómicas. Por conseguinte, são hospedeiros ideais para a produção de proteínas recombinantes.
Limitações
Eis algumas limitações da linha celular CHO-K1:
Origem não humana
Embora as células CHO-K1 tenham a capacidade de apresentar padrões de glicosilação semelhantes aos humanos, são de origem não humana. Isto pode constituir uma preocupação ao estudar processos celulares altamente específicos do ser humano e a imunogenicidade de agentes terapêuticos.
Heterogeneidade
As células CHO-K1 podem apresentar características genéticas ligeiramente diferentes dentro da mesma população, resultando em heterogeneidade genética. Isto pode afetar as funções celulares e causar variabilidade nos níveis de expressão proteica, podendo influenciar a reprodutibilidade dos resultados experimentais.
Aplicações da linha celular CHO-K1 na investigação
A linha celular CHO-K1 tem inúmeras aplicações na biotecnologia industrial e na investigação em toxicologia. Aqui, discutimos algumas aplicações específicas.
- Produção de proteínas recombinantes: as células CHO-K1 são ferramentas de investigação inestimáveis para a produção de proteínas recombinantes, incluindo anticorpos, proteínas terapêuticas e enzimas. A sua elevada taxa de crescimento e as condições de cultura fáceis ajudam a produzir grandes quantidades de proteínas recombinantes com dobramento e glicosilação adequados. Por exemplo, um estudo conduzido por Kritika Gupta utilizou células CHO-K1 e transfectou-as de forma estável para produzir um anticorpo monoclonal recombinante contra o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) [2]. A produção de anticorpos com CHO-K1 é bastante fiável e conveniente. Os investigadores também modificam estas células para melhorar a produção de anticorpos CHO-K1. Por exemplo, um estudo manipulou geneticamente células CHO-K1 para produzir anticorpos com elevadas proporções de N-glicanas ligadas a Fc a-fucosiladas, o que é importante para a sua função efetora [3].
- Investigação toxicológica: A célula CHO-K1 é frequentemente utilizada para a descoberta de fármacos e ensaios de triagem. Pode ser empregue para avaliar a toxicidade e a eficácia de potenciais fármacos. Além disso, os investigadores utilizam células CHO-K1 para investigar interações fármaco-alvo e estudar o metabolismo dos fármacos. Foram realizados vários estudos para avaliar os possíveis efeitos terapêuticos de extratos vegetais, compostos, nanopartículas, proteínas terapêuticas e outros agentes utilizando a linha celular CHO-K1. Uma investigação semelhante foi conduzida em 2022, na qual os investigadores mediram o potencial citotóxico de extratos vegetais ricos em flavonoides em células CHO-K1 [4]. Da mesma forma, um estudo de investigação conduzido por Ryan Deweese e colegas avaliou a citotoxicidade de extratos de Baptisia australis, Trifolium pratense e Rubus idaeus em células CHO-K1 de ovário de hamster chinês [5].
5. Células CHO-K1: Publicações de investigação
Seguem-se algumas publicações de investigação interessantes sobre as células CHO-K1.
Este estudo, publicado na revista Molecular Biology Reports (2023), propôs os efeitos positivos da superexpressão do gene SIRT6 na viabilidade das células CHO-K1 e na expressão de anticorpos.
Esta publicação encontra-se no Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Os resultados da investigação indicam o potencial do CRISPR-Cas13d para a modificação genética de células CHO-K1, com vista a melhorar a produção de anticorpos em termos de qualidade e quantidade.
Este artigo de investigação da Nature Scientific Reports (2018) sugeriu a maltose como uma fonte de energia promissora para a cultura de células CHO-K1 num meio isento de proteínas e para o aumento da produção de anticorpos monoclonais recombinantes.
Este estudo publicado no Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) utilizou células CHO-K1 para avaliar os potenciais efeitos citotóxicos e antigenotóxicos do extrato etanólico de pimenta preta, isoladamente e em combinação com doxorrubicina.
Esta investigação foi publicada na revista The Nucleus em 2019. Nesta, os investigadores avaliaram o potencial citotóxico e genotóxico das nanopartículas de prata na linha celular CHO-K1.
Recursos para a linha celular CHO-K1: protocolos, vídeos e muito mais
A CHO-K1 é uma linha celular famosa. Os recursos disponíveis que apresentam protocolos de cultura e transfecção da CHO-K1 são mencionados aqui.
- Transfecção de CHO-K1: Esta ligação descreve o protocolo de transfecção de CHO-K1. Trata-se de um guia passo a passo para a transfecção de ADN plasmídeo em células CHO-K1 utilizando o reagente Lipofectamine LTX.
- Tutorial de transfecção de CHO-K1: Este vídeo explica em detalhe o procedimento de transfecção transitória de CHO-K1.
Aqui estão alguns recursos que descrevem o protocolo de cultura celular para células CHO-K1.
- Células CHO-K1: Este link do site contém informações úteis sobre as células CHO-K1, incluindo a receita do meio de cultura CHO-K1, subcultura e protocolo de descongelamento.
Referências
- Gamper, N., J.D. Stockand e M.S. Shapiro, A utilização de células de ovário de hamster chinês (CHO) no estudo de canais iônicos. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): p. 177-85.
- Gupta, K., et al., Uma linha celular CHO K1 estável para a produção de anticorpos monoclonais recombinantes contra o TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): p. 828-839.
- Popp, O., et al. Desenvolvimento de uma linha celular hospedeira CHO-K1 pré-glicoengenheirada para a expressão de anticorpos com função efetora mediada por Fc melhorada. em MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Kurchatova, M., et al., Citotoxicidade de extratos vegetais contendo flavonoides na linha celular CHO: um estudo comparativo. Biologia Celular e Tecidual, 2022. 16(1): p. 80-85.
- Deweese, R., et al., Efeitos citotóxicos de extratos de Trifolium pratense, Baptisia australis e Rubus idaeus em células CHO-K1. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): p. 128-139.