Ir para a página inicial
Carrinho de compras 0,00 €*
Mostrar todas as categorias Linha celular CHO na bioprodução: Aplicações e inovações Voltar

Células CHO na bioprodução: aplicações e inovações

Derivada do ovário de um hamster chinês, a linha celular CHO é um pilar da investigação médica e biológica, com a sua vasta gama de aplicações. Esta linha celular de mamíferos oferece possibilidades infinitas, desde a produção de proteínas recombinantes até à expressão genética, triagem de toxicidade, nutrição e estudos genéticos.

📋 Linha Celular CHO — Factos Rápidos
Meio de crescimento
Consulte a página do produto
Tempo de duplicação
Consulte a página do produto
Tipo de crescimento
Adesivo
Nível de biossegurança
BSL-1
Disponível em
Cytion — Encomendar CHO

O nosso artigo mergulha no fascinante mundo das células CHO, explorando como estas células revolucionaram a investigação biofarmacêutica e abriram caminho para terapias que salvam vidas. Prepare-se para desvendar os segredos das poderosas células CHO e descobrir como impulsionam avanços revolucionários na medicina e muito mais! Irá aprender tudo o que precisa de saber antes de começar, incluindo:

O que é a linha celular CHO?

Desde a sua criação em 1957 por Theodore T. Puck, as células de ovário de hamster chinês (CHO) tornaram-se um elemento essencial na investigação biológica e médica devido ao seu rápido crescimento e elevada produção de proteínas. Estas células epiteliais, derivadas do ovário do hamster chinês, são amplamente utilizadas em biofabricação, genética, triagem de toxicidade, nutrição e estudos de expressão genética.

As células CHO podem produzir proteínas com modificações pós-traducionais (PTMs) semelhantes às encontradas em humanos. São também deficientes na síntese de prolina e não expressam o recetor do fator de crescimento epidérmico (EGFR), tornando-as ideais para investigar várias mutações do EGFR.

Na biofabricação, as células CHO são amplamente utilizadas para a produção de anticorpos monoclonais, proteínas recombinantes e vacinas. Mais de 60 proteínas terapêuticas produzidas com células CHO foram aprovadas para produção, e a sua utilização continua a expandir-se. O nosso artigo analisa as propriedades notáveis e as diversas aplicações das células CHO, destacando o seu papel crucial na promoção de avanços na biomedicina e não só. Prepare-se para explorar o fascinante mundo das células CHO e descobrir o seu potencial inigualável na investigação biomédica!

Chinese hamster

Células CHO: a escolha preferida da indústria biofarmacêutica para a produção de proteínas recombinantes

Na indústria biotecnológica, as células de ovário de hamster chinês (CHO) são frequentemente utilizadas para criar produtos biofarmacêuticos, como anticorpos monoclonais, proteínas recombinantes e vacinas.

Embora possa não ter consciência disso, as células de ovário de hamster chinês (CHO) podem ser as responsáveis se alguma vez tenha sido submetido a terapia com anticorpos monoclonais. Estas células adaptáveis são frequentemente utilizadas pela indústria biofarmacêutica para produzir proteínas recombinantes que são utilizadas na investigação biomédica, no diagnóstico e numa variedade de terapêuticas. As terapêuticas à base de proteínas, denominadas anticorpos monoclonais (mAbs), são utilizadas para tratar uma variedade de doenças, tais como o cancro, doenças autoimunes e doenças infecciosas. Como sofrem modificações pós-traducionais semelhantes às das células humanas, as células CHO são frequentemente utilizadas para produzir mAbs. Estas modificações são necessárias para que estas terapêuticas funcionem corretamente.

As proteínas criadas através da engenharia genética são conhecidas como proteínas recombinantes. Além de serem reagentes de investigação, também podem ser utilizadas como terapêuticas e diagnósticos. Uma vez que podem sofrer modificações pós-traducionais e apresentam glicosilações complexas semelhantes às encontradas nas células humanas, as células CHO são especialmente adequadas para a produção de proteínas recombinantes devido ao seu rápido crescimento, elevada expressão proteica e capacidade de expressar grandes quantidades de proteína. Com rendimentos que variam entre 3 e 10 gramas por litro de cultura, a linha celular CHO é uma revolução no setor biofarmacêutico, graças à sua capacidade inigualável de produzir em massa proteínas terapêuticas. As células CHO são agora um componente vital da biomedicina contemporânea graças à otimização genética, que aumenta a sua capacidade de gerar grandes quantidades de proteínas recombinantes.

As vacinas são produtos biofarmacêuticos utilizados para prevenir e tratar infeções causadas por vírus e bactérias. As vacinas contra a COVID-19 estão entre as produzidas com células CHO. Os cientistas criaram uma série de técnicas, incluindo engenharia genética, otimização de meios de cultura e desenvolvimento de processos, para melhorar o desempenho das células CHO na produção de produtos biofarmacêuticos. Estas técnicas resultaram na criação de sistemas de cultura de alto rendimento e baixo custo para a produção de produtos biofarmacêuticos utilizando células CHO. A vasta gama de aplicações das células CHO inclui:

Unidade de produção farmacêutica.

Células CHO na produção biofarmacêutica

As células CHO são utilizadas para produzir vários produtos bioterapêuticos, incluindo proteínas recombinantes e anticorpos monoclonais utilizados no tratamento de doenças como o cancro, doenças autoimunes e doenças infecciosas. A adoção das células CHO nos produtos biofarmacêuticos deve-se, em grande parte, à sua capacidade de realizar modificações pós-traducionais semelhantes às das células humanas, tornando-as hospedeiros mamíferos ideais para a produção de proteínas terapêuticas compatíveis com o ser humano. A compreensão abrangente dos perfis proteicos das células hospedeiras CHO e a implementação de técnicas ELISA para proteínas das células hospedeiras são essenciais para garantir a pureza e a segurança dos produtos biofarmacêuticos produzidos em sistemas de células CHO. Como resultado, as células CHO consolidaram a sua posição como uma plataforma multifuncional na indústria biotecnológica.

Avanços na produção de anticorpos baseada em células CHO

As células CHO são amplamente utilizadas na produção de anticorpos monoclonais, que revolucionaram o campo da biomedicina ao fornecerem terapias direcionadas para várias doenças. As células CHO tornaram-se a pedra angular na expressão de anticorpos recombinantes e na produção de proteínas terapêuticas devido à sua capacidade de dobrar, montar e modificar corretamente proteínas humanas. A produção de anticorpos a partir de células CHO evoluiu com melhorias nas técnicas de cultura celular e na engenharia de células CHO, levando a células CHO de alta qualidade que são fundamentais para o desenvolvimento de produtos biofarmacêuticos. Abordagens biotecnológicas abrangentes, incluindo tecnologia de ADN e métodos sofisticados de cultura celular, têm sido aplicadas para otimizar os sistemas de células CHO, com vista a aumentar a eficiência da produção de anticorpos.

Biologia Molecular e Engenharia de Células CHO

A fusão de técnicas de biologia molecular com o cultivo de células CHO levou à criação de linhas celulares CHO transgénicas e à manipulação de mutantes de células de hamster chinês para alcançar as características desejadas. Estes avanços na engenharia celular e na tecnologia do ADN facilitaram o desenvolvimento de células CHO capazes de produzir proteínas recombinantes específicas com elevada eficácia. A exploração de abordagens de cultura de células eucarióticas, incluindo células CHO e HeLa, contribuiu para uma melhor compreensão dos mecanismos celulares e para a otimização de culturas de células de mamíferos para a produção de proteínas terapêuticas.

Mas isso não é tudo! As células CHO têm outras aplicações fascinantes na investigação biomédica, incluindo:

  • Triagem de toxicidade: as células CHO são utilizadas para avaliar a toxicidade de medicamentos, incluindo agentes terapêuticos anticancerígenos e antivirais. Por exemplo, um estudo explorou a atividade específica contra o cancro da mama dos ácidos gordos derivados de microalgas antárticas, utilizando CHO como linha celular de controlo.
  • Expressão genética: as células CHO são utilizadas para expressar genes de forma estável e transitória para estudos da função genética ou produção de proteínas específicas. Ferramentas de edição genética são utilizadas para desenvolver modelos de knock-in e knockout genético em linhas celulares CHO.

Perspetivas futuras na investigação com células CHO

A investigação e o desenvolvimento em curso nos sistemas de células CHO centram-se no aumento da eficiência e versatilidade destas células na produção biofarmacêutica. Uma vez que as células CHO permanecem na vanguarda das terapêuticas de proteínas recombinantes, o seu papel no futuro da medicina e da biotecnologia é significativo, prometendo novos avanços no desenvolvimento de anticorpos e na produção de tratamentos que salvam vidas.

Descubra as vantagens das poderosas células CHO

Aqui estão algumas vantagens-chave da linha celular CHO que a tornam uma ferramenta de investigação atraente.

  1. Facilidade de cultura: Os procedimentos e condições de cultura da linha celular CHO não são exigentes. Estas células são resistentes e capazes de tolerar variações de temperatura e alterações de pH. Assim, são ideais para cultura em grande escala.
  2. Modificações pós-traducionais: Estas células são semelhantes às células humanas e capazes de produzir modificações pós-traducionais semelhantes. Assim, as células CHO podem ser utilizadas para produzir produtos biológicos biocompatíveis com excelente atividade farmacêutica.
  3. Elevada produtividade: As células CHO são amplamente utilizadas para produzir rendimentos elevados de proteínas recombinantes. A otimização genética da linha celular CHO resultou em aproximadamente 3-10 gramas de proteína por litro de cultura.
  4. Expressão genética: As células CHO são fáceis de transfectar; por isso, são frequentemente utilizadas para estudos de expressão transitória e estável. Além disso, muitas ferramentas genéticas são utilizadas para desenvolver modelos de knock-in e knockout genético utilizando a linha celular CHO.
  5. Aprovações governamentais: As células CHO têm sido utilizadas em quase 50 produtos bioterapêuticos aprovados nos EUA e na UE.
  6. Baixa suscetibilidade a vírus: Devido à sua origem em hamsters, o risco de propagação de vírus humanos é reduzido, diminuindo as perdas de produção e aumentando a biossegurança.

Características principais das células CHO

  • Morfologia: As células CHO apresentam uma aparência semelhante à das células epiteliais, com uma forma alongada e semelhante à dos fibroblastos. São aderentes e crescem tipicamente em monocamadas.

  • Tamanho celular: O diâmetro médio das células CHO situa-se entre 12 e 14 μm.

  • Genoma e ploidia: As células CHO são aneuploides, possuindo 21 cromossomas, o que difere do número de cromossomas euploides encontrado no hamster chinês. O cariótipo das células CHO é caracterizado por múltiplos rearranjos estruturais, incluindo a perda parcial do cromossoma 2 e do material do cromossoma X. 

CHO cells mid confluent and at a high confluency

Imagens microscópicas de células CHO: com elevada confluência (à esquerda) e com cerca de 50 % de confluência (à direita).

Comparação entre as linhas celulares CHO e CHO-K1

Desde que a linha celular CHO original foi descrita em 1956, foram criadas muitas variações da linha celular para diversos fins. A CHO-K1 foi gerada a partir de um único clone de células CHO em 1957, e a CHO-DXB11 (também conhecida como CHO-DUKX) foi posteriormente produzida através de mutagénese com metanossulfonato de etilo. No entanto, a sua utilidade era limitada devido à sua capacidade de reverter para a atividade da DHFR quando mutagenizadas. Mais tarde, as células CHO foram mutagenizadas com radiação gama para produzir a CHO-DG44, na qual ambos os alelos da DHFR foram totalmente eliminados. Estas estirpes deficientes em DHFR requerem glicina, hipoxantina e timidina para o crescimento e são amplamente utilizadas na produção industrial de proteínas. Desde então, outros sistemas de seleção tornaram-se populares, e demonstrou-se que células hospedeiras como CHO-K1, CHO-S e CHO-Pro minus produzem níveis elevados de proteínas. Devido à instabilidade genética, estas linhas celulares são frequentemente cultivadas em meios isentos de componentes animais ou quimicamente definidos, em biorreatores de cultura em suspensão. As complexidades da genética das células CHO e da derivação clonal foram também discutidas.

Desbloquear descobertas com as nossas células CHO

Dez dicas para a cultura de células CHO

  1. A linha celular CHO é uma linha celular de baixa manutenção e fácil de cultivar.
  2. As células CHO têm um tempo de duplicação populacional rápido, de 14 a 17 horas.
  3. As células CHO são aderentes e crescem como monocamadas ou podem ser adaptadas para crescer em suspensão.
  4. Realize a subcultura das células CHO a uma confluência de 80–90% utilizando Accutase.
  5. Semeie as células CHO a uma densidade celular de 1 x 10⁴ células/cm² para obter uma monocamada confluente em cerca de 4 dias.
  6. Para uma cultura ideal, utilize uma mistura 50:50 de DMEM e Ham's F12 suplementada com 5% de FBS e L-glutamina.
  7. Renove o meio de crescimento 2 a 3 vezes por semana.
  8. Cultive as células CHO numa incubadora humidificada, suplementada com 5% de CO2 a 37 °C.
  9. Armazene as células CHO na fase de vapor ou líquida de nitrogénio líquido (-196 °C).
  10. Siga as diretrizes de Nível de Biossegurança 1 para o manuseamento e cultura da linha celular CHO.

Protocolos, vídeos e publicações recentes sobre células CHO

Aqui estão alguns recursos excelentes para explorar e aprender sobre a cultura e manutenção da linha celular CHO.

  1. Um protocolo abrangente de cultura celular sobre células CHO: Esta ligação pode ajudá-lo a aprender tudo sobre subcultura e transfecção de células CHO.
  2. Células CHO: Este site fornece informações básicas sobre cultura celular da linha celular CHO, incluindo divisão, armazenamento, congelamento e descongelamento de células, etc.
  3. Descongelamento de células CHO: Este vídeo mostra um protocolo exemplar de descongelamento para células CHO congeladas.

Protocolos de transfecção para a linha celular CHO

As células CHO são altamente suscetíveis à transfecção tanto transitória como estável de genes. Aqui estão alguns recursos que fornecem informações úteis sobre protocolos de transfecção da linha celular CHO.

430,00 €*

Conteúdo: 1.5 milliliter

Preços sem impostos mais custos de envio

cryovial
Número do produto: 603479

Publicações de investigação interessantes que utilizam células CHO

Seguem-se resumos de vários estudos que utilizaram células CHO:

  1. Estudo: «Produção rápida e de alto rendimento do ectodomínio completo da proteína Spike do SARS-CoV-2 por expressão gênica transitória em células CHO» (2021)

    • Objetivo: Expressar o ectodomínio da proteína spike do SARS-CoV-2 em células CHO utilizando três métodos de transfecção transitória para obter alta produtividade.
    • Metodologia: As células CHO foram transfectadas com plasmídeos que codificam o ectodomínio completo da proteína spike do SARS-CoV-2 utilizando três métodos de transfecção transitória. A expressão proteica foi avaliada por ELISA e Western blot.
    • Principais conclusões: Os três métodos de transfecção transitória revelaram níveis elevados de expressão proteica, tendo-se obtido o maior rendimento com o método da polietilenimina.

  2. Estudo: «Engenharia de uma linha celular CHO estável para a expressão de um antígeno da vacina contra o coronavírus MERS» (2018)

    • Objetivo: Produzir o antígeno do coronavírus MERS em células CHO para utilização como futura vacina candidata.
    • Metodologia: As células CHO foram transfectadas com um plasmídeo que codifica o antígeno do coronavírus MERS e selecionadas para expressão estável utilizando geneticina. A expressão proteica foi avaliada por ELISA e Western blot.
    • Principais conclusões: A linha celular CHO estável apresentou níveis elevados de expressão proteica e estabilidade ao longo de múltiplas passagens.

  3. Estudo: «Atividade citotóxica de ácidos gordos de macroalgas antárticas no crescimento de células de cancro da mama humano» (2018)

    • Objetivo: Utilizar células CHO como controlo para avaliar a toxicidade de agentes anticancerígenos contra células normais.
    • Metodologia: As células CHO foram cultivadas e tratadas com ácidos gordos de macroalgas antárticas, e a viabilidade celular foi avaliada utilizando o ensaio MTT.
    • Principais conclusões: Os ácidos gordos de macroalgas antárticas não apresentaram efeitos citotóxicos nas células CHO, sugerindo um potencial uso como agente anticancerígeno com seletividade para células cancerígenas.

  4. Estudo: «A inativação do gene da caspase-7 melhora a expressão da proteína recombinante na linha celular CHO através da paragem do ciclo celular na fase G2/M» (2022)

    • Objetivo: Manipular geneticamente as células CHO para melhorar a expressão de proteínas recombinantes.
    • Metodologia: O gene da caspase-7 foi inativado em células CHO utilizando a tecnologia CRISPR/Cas9, e a expressão da proteína foi avaliada por Western blot e microscopia de fluorescência.
    • Principais conclusões: A inativação do gene da caspase-7 nas células CHO resultou numa melhoria da expressão proteica, provavelmente devido à paragem do ciclo celular na fase G2/M causada pela perda da caspase-7.

  5. Estudo: «Desenvolvimento de uma linha celular CHO para a produção estável de anticorpos recombinantes contra a MMP9 humana» (2015)

    • Objetivo: Produzir anticorpos monoclonais contra a proteína MMP9 humana em células CHO.
    • Metodologia: As células CHO foram transfectadas com plasmídeos que codificam o anticorpo contra a MMP9 humana e selecionadas para expressão estável utilizando geneticina. A expressão da proteína foi avaliada por ELISA e Western blot.
    • Principais conclusões: A linha celular CHO estável apresentou níveis elevados de expressão de anticorpos e estabilidade ao longo de múltiplas passagens, sugerindo um potencial uso em aplicações terapêuticas direcionadas à MMP9 humana.

Perguntas frequentes sobre as células CHO

As células CHO (Chinese Hamster Ovary) são um tipo de linha celular derivada do ovário do hamster chinês. São amplamente utilizadas na investigação biológica e médica para vários fins, incluindo a produção de proteínas recombinantes, o estudo da função dos genes e o desenvolvimento de medicamentos terapêuticos.
As células CHO são preferidas para a produção de proteínas devido à sua capacidade de efetuar modificações pós-traducionais semelhantes às das células humanas. Isto faz com que as proteínas produzidas pelas células CHO tenham maior probabilidade de serem semelhantes às proteínas humanas em termos de estrutura e função, o que é importante para aplicações terapêuticas.
As células CHO são passíveis de transfecção, o processo de introdução de ADN estranho nas células, porque absorvem e expressam facilmente genes estranhos. Este facto torna-as ideais para estudos de expressão genética e para a produção de proteínas recombinantes.
As células CHO são normalmente utilizadas para a produção de anticorpos porque podem ser modificadas para produzir níveis elevados de anticorpos e podem efetuar modificações pós-traducionais semelhantes às humanas, garantindo que os anticorpos são funcionais e menos susceptíveis de serem reconhecidos como estranhos pelo sistema imunitário humano.
As células CHO são importantes na investigação biotecnológica e farmacêutica devido à sua versatilidade na expressão de uma vasta gama de proteínas, à compatibilidade com o processamento de proteínas humanas e à escalabilidade dos processos de produção, o que as torna uma pedra angular no desenvolvimento de produtos biofarmacêuticos.
As células CHO tornaram-se comuns devido à sua genética estável, facilidade de cultivo, elevada produtividade e capacidade de reproduzir com precisão as modificações das proteínas humanas, o que as torna uma escolha fiável e eficiente para a produção de proteínas à escala industrial.
As células CHO produzem lactato como subproduto da glicólise anaeróbica, uma via metabólica que fornece energia em condições de baixo oxigénio ou quando a procura de energia excede a capacidade de fosforilação oxidativa. A produção de lactato é também influenciada pela engenharia metabólica das células para otimizar as taxas de crescimento e produção.
As vantagens das células CHO incluem a sua capacidade de efetuar modificações pós-traducionais complexas, a elevada escalabilidade e a robustez em várias condições de cultivo. As desvantagens podem incluir o risco de contaminação viral, o complexo e dispendioso processamento a jusante necessário e as potenciais diferenças em relação aos padrões de glicosilação humanos.
As células CHO necessitam de glutamina como nutriente crítico para a produção de energia, biossíntese de proteínas e nucleótidos, e como fonte de carbono no ciclo TCA, apoiando o crescimento e manutenção celular.
As células CHO são eucarióticas, capazes de efetuar modificações pós-traducionais e utilizadas para a produção de proteínas complexas. As células E. coli são procarióticas, utilizadas para a produção de proteínas mais simples e de elevado rendimento, mas não possuem a maquinaria para modificações pós-traducionais avançadas.
As células HEK 293 são células renais embrionárias humanas conhecidas pela sua elevada eficiência de transfecção e processamento de proteínas semelhantes às humanas, enquanto as células CHO são derivadas de células de ovário de hamster e favorecidas pelo seu crescimento robusto e escalabilidade na produção de proteínas.
As células CHO requerem frequentemente soro no seu meio de crescimento para um crescimento e produtividade óptimos, fornecendo as hormonas, factores de crescimento e nutrientes necessários, embora tenham sido desenvolvidos meios sem soro para aplicações específicas.
As células CHO podem ser modificadas para serem recombinantes, o que significa que foram geneticamente modificadas para exprimir genes estranhos, o que as torna uma ferramenta fundamental na produção de proteínas recombinantes para utilização terapêutica.
Sim, as células CHO podem ser modificadas para segregarem níveis elevados de anticorpos, o que as torna uma escolha primordial para a produção de anticorpos monoclonais terapêuticos.
As células convertem o piruvato em lactato em condições anaeróbicas ou quando as necessidades energéticas excedem a capacidade da fosforilação oxidativa mitocondrial, permitindo que a glicólise continue a produzir ATP e NAD.

Referências

  1. Reinhart, D., et al., Bioprocessamento de CHO-K1, CHO-DG44 e CHO-S recombinantes: os hospedeiros de expressão CHO favorecem a produção de mAb ou a síntese de biomassa. Revista Biotechnology, 2019. 14(3): p. 1700686.
  2. Pan, X., et al., Caracterização metabólica de uma fase de aumento do tamanho das células CHO em culturas fed-batch. Microbiologia Aplicada e Biotecnologia, 2017. 101: p. 8101–8313.
  3. Turilova, V.I., T.S. Goryachaya e T.K. Yakovleva, Linha celular de ovário de hamster chinês DXB-11: instabilidade cromossómica e heterogeneidade do cariótipo. Citogenética Molecular, 2021, 14(1): p. 1–12.
  4. Hunter, M., et al., otimização da expressão de proteínas em células de mamíferos. Protocolos atuais em ciência das proteínas, 2019. 95(1): p. e77.
  5. Nyon, M.P., et al., Engenharia de uma linha celular CHO estável para a expressão de um antígeno da vacina contra o coronavírus MERS. Vaccine, 2018. 36(14): p. 1853–1862.
  6. Pacheco, B.S., et al., Atividade citotóxica de ácidos gordos de macroalgas antárticas no crescimento de células de cancro da mama humano. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2018. 6: p. 185.
  7. Ryu, J., et al., desenvolvimento de uma linha celular CHO para a produção estável de anticorpos recombinantes contra a MMP9 humana. BMC biotechnology, 2022. 22(1): p. 8.

 

Este sítio Web utiliza cookies para garantir que obtém a melhor experiência no nosso sítio Web... Mais informações.
- Imprint

Detectámos que se encontra num país diferente ou que está a utilizar um idioma de navegação diferente do atualmente selecionado. Gostaria de aceitar as definições sugeridas?

Fechar