Celulele HEK293: O piatră de temelie în cercetarea celulară și biotehnologia modernă

CeluleleHEK293 (Human embryonic kidney 293) sunt o linie celulară de rinichi embrionar uman care a câștigat o largă popularitate în comunitatea științifică datorită versatilității și utilității lor într-o gamă largă de aplicații de cercetare. Linia celulară a fost creată la începutul anilor 1970 și de atunci a fost utilizată pentru dezvoltarea vaccinurilor, cercetarea cancerului, testarea medicamentelor și transducția semnalelor. Această postare pe blog va explora toate aspectele liniei celulare HEK293, inclusiv originea sa, informații despre cultură, avantaje și dezavantaje, aplicații și resurse.

Celule HEK293: Informații generale și origine

Ce sunt celulele HEK293?

Celulele HEK293 sunt o linie celulară de rinichi embrionar uman derivată din țesutul renal al unui embrion uman cu terminare electivă și paternitate necunoscută. Celulele au fost create de un biolog olandez pe nume Alex Van der Eb la începutul anilor 1970. Ele au fost ulterior imortalizate printr-o transformare cu un adenovirus 5 trunchiat de către cercetătorul Frank Graham.

Inițial, transformarea celulelor părea dificilă. Cu toate acestea, după multe eforturi continue, creșterea celulară a avut loc de la o singură clonă transformată izolată [1]. Transfectarea celulei cu adenovirus 5 a dus la includerea genelor E1A și E1B în genomul celulei, ceea ce previne moartea celulară și permite producerea abundentă de proteine. Înainte de imortalizare, celulele renale fetale nu au fost caracterizate corespunzător, astfel încât tipul lor celular exact este necunoscut.

Rinichii embrionari sunt compuși din celule endoteliale, epiteliale și fibroblaste, astfel încât celulele HEK 293 aparțin probabil acestor celule. Cu toate acestea, ARNm și produsele genetice sugerează că acestea sunt celule neuronale. Este posibil ca adăugarea Ad5 să fi modificat fenotipul celular și expresia genică. Fapt amuzant: "293" din HEK293 se referă la cel de-al 293-lea experiment efectuat de Graham.

Fapt amuzant: "293" din HEK293 se referă la al 293-lea experiment efectuat de Graham.

Caracteristici ale celulelor HEK293

• Morfologie
• Dimensiunea celulei
• Genomul și ploidia (numărul de cromozomi)

Celulele HEK293 au o formă care seamănă cu celulele epiteliale. Rinichii embrionari sunt compuși în principal din celule fibroblaste, endoteliale și epiteliale. Astfel, celulele 293 se aseamănă ca formă cu unul dintre aceste tipuri de celule.

Dimensiunea celulelor HEK 293 variază între 11 și 15 µm, care poate fi afectată de condițiile de cultură. În cultură, celulele pot apărea aplatizate atunci când sunt cultivate pe o suprafață sau rotunjite în suspensie. Celulele HEK293 sunt hipotriploide și aproximativ 30% din celulele HEK293 au o ploidie modală de 64 de cromozomi, dar unele celule au chiar mai mulți cromozomi. De asemenea, celulele au trei copii ale cromozomului X și un fragment de adenovirus 5 de 4 kilobaze integrat în cromozomul 19.

Comparație între linia celulară HEK293 vs. HEK293T

Multe derivate au fost derivate din celulele parentale HEK 293, cum ar fi derivatele comune ale celulelor 293 HEK293T și HEK293F. Celulele HEK293T sunt unul dintre cei mai utilizați derivați și au fost create prin încorporarea unui mutant al antigenului T SV40 sensibil la temperatură în genomul celulelor HEK 293 originale. Expresia antigenului T permite replicarea plasmidelor cu o origine de replicare SV40 atunci când sunt transfectate în celulele 293-T, ceea ce duce la creșterea producției de proteine recombinante [2]. Pentru mai multe informații privind derivații liniei celulare HEK, inclusiv dezvoltarea și caracteristicile acestora, consultați acest articol de revizuire.

Bazele cultivării celulelor HEK293: Un ghid pas cu pas

Achiziționați celule HEK293 pentru descoperirile dumneavoastră

Pentru cercetările dvs. inovatoare, luați în considerare celulele noastre HEK293, cunoscute pentru versatilitatea lor în studiile de expresie genică și în dezvoltarea vaccinurilor, precum și derivate precum HEK293T, HEK293 suspension-adapted, HEK293T/17, AAV-293 și 2V6.11. Descoperiți mai multe și îmbunătățiți-vă experimentele explorând gama noastră de produse aici.

Linia celulară HEK293 în cercetare și industrie

Aplicațiile celulelor HEK293 sunt diverse și semnificative. Acestea sunt frecvent utilizate ca sistem pentru exprimarea și producerea de proteine recombinante. Datorită originii lor umane, proteinele produse în aceste celule sunt mai susceptibile de a fi similare cu omologii lor umani naturali în ceea ce privește structura și funcția, ceea ce este esențial pentru aplicațiile terapeutice.

În plus, celulele HEK293 sunt adesea utilizate în studiul funcției și reglării genelor, deoarece preiau cu ușurință ADN străin, ceea ce le face un model excelent pentru manipularea genetică. Aceste celule joacă, de asemenea, un rol esențial în producția de vectori adenovirali, care sunt utilizați în terapia genică și dezvoltarea vaccinurilor, inclusiv generarea rapidă de vaccinuri pentru COVID-19.

Producția de vaccinuri și proteine: Celulele HEK 293 sunt adecvate pentru producerea pe scară largă de proteine și vaccinuri terapeutice. Linia celulară este utilizată în continuare pentru a genera vectori virali, cum ar fi vectori adeno asociați și adenovirali. Recent, celulele HEK293 au fost utilizate pentru producerea unei proteine recombinante esențiale, eritropoietina (EPO).

Testarea medicamentelor: Celulele HEK293 sunt frecvent utilizate pentru testarea toxicității medicamentelor și a produselor naturale.

Cercetarea cancerului: celulele 293 sunt tumorigene, iar modificările esențiale ale expresiei genelor pot agrava tumorogeneza în această linie celulară. Prin urmare, linia celulară 293 este frecvent utilizată în studiile privind cancerul pentru înțelegerea mecanismelor moleculare subiacente și dezvoltarea de medicamente.

Studii de transfecție: Transfecția este procesul de introducere a acizilor nucleici în celule, iar celulele HEK293 se pretează foarte bine la acest proces. Mai multe despre acest subiect sunt explicate mai jos.

Rolul celulelor HEK293 în producția de vaccinuri și proteine

În producția de vaccinuri, celulele HEK293 au fost esențiale în dezvoltarea vaccinurilor pe bază de adenovirus. Capacitatea lor de a crește în culturi în suspensie permite procese scalabile, esențiale pentru satisfacerea cererii globale de vaccinuri. În plus, originea lor umană oferă un avantaj față de alte linii celulare, deoarece pot efectua modificări posttraducționale de tip uman, asigurând eficacitatea biologică a vaccinurilor produse.

Versatilitatea celulelor HEK293 se extinde la producția de proteine complexe, inclusiv anticorpi monoclonali și biosimilare, care sunt utilizate în tratamentul cancerului, al bolilor autoimune și al altor afecțiuni. Capacitatea lor de a plia și modifica cu precizie proteinele le face o alegere preferată în industria producției de proteine recombinante.

De ce sunt utilizate celulele HEK293 pentru transfecție?

Transfecția este procesul de introducere a acizilor nucleici în celule, iar celulele HEK293 sunt deosebit de potrivite pentru acest proces. Există mai multe motive pentru care celulele HEK293 sunt preferate pentru transfecție:

1. Eficiență ridicată a transfecției: Celulele HEK293 au o rată ridicată de absorbție a ADN-ului străin, care poate fi atribuită capacității lor de a exprima anumite gene virale care facilitează intrarea ADN-ului în celulă.
2. Creștere robustă: Aceste celule cresc rapid și sunt relativ ușor de întreținut, ceea ce este benefic pentru experimentele care necesită rezultate rapide și fiabile.
3. Adaptabilitate: Celulele HEK293 pot fi cultivate într-o varietate de condiții, inclusiv culturi aderente sau în suspensie, ceea ce le face potrivite pentru producția de proteine pe scară largă.
4. Linie celulară umană: Fiind o linie celulară umană, acestea oferă un context biologic mai relevant pentru biologia umană, ceea ce este deosebit de important în cercetarea terapeutică, unde răspunsul în celulele umane este predictiv pentru rezultatele in vivo.
5. Versatilitate: Acestea sunt capabile să producă proteine cu modificări posttraducționale complexe, o caracteristică esențială pentru funcționalitatea multor proteine, în special a anticorpilor terapeutici.

Protocol de subcultură HEK293

Reactivi necesari

1. salină tamponată cu fosfat 1X (PBS)
2. tripsină 10%-PBS
3. Mediul Dulbecco's Modified Eagle's (DMEM)

Procedură

Pregătirea celulelor

1. Verificați celulele HEK la microscop pentru a vă asigura că sunt aproximativ 90% confluente.
2. Curățați stația de lucru folosind tehnici aseptice și sterilizați hota de fum cu lumină UV.
3. Ștergeți spațiul de lucru cu etanol 70%.
4. Preîncălziți toți reactivii într-o baie de apă la 37°C.

Calcularea fracției de divizare și a cantității de semințe

1. Determinați fracția de divizare, de obicei între 1:5 și 1:20.
2. Calculați volumul pentru pipetare folosind formula: Vp = (S)(Vd).

Volumele mediilor și protocoalele de divizare

Pentru cultura celulară, diferite vase necesită volume de mediu specifice și au zone de creștere unice. De exemplu, o placă cu 6 puțuri are o suprafață de creștere de 4,67 cm^2 per puț și necesită aproximativ 2,5 ml de mediu, în timp ce o placă de 100 mm are o suprafață de creștere de 55 cm^2, necesitând 10 ml de mediu. Procesul de divizare a celulelor implică îndepărtarea mediului vechi, spălarea cu PBS, incubarea cu Accutase, neutralizarea cu DMEM, centrifugarea, resuspendarea în mediu nou și apoi însămânțarea pe o nouă placă. Pentru etapele detaliate și ratele pentru alte recipiente, cum ar fi baloane de 100 cm^2 și plăci de 150 mm, vă rugăm să consultați sursa originală.

Întrebări frecvente despre celulele HEK293

Celulele HEK293 sunt utilizate pe scară largă în cercetarea științifică, ceea ce, în mod natural, ridică numeroase întrebări cu privire la natura, originea și caracteristicile acestora. În continuare, vom analiza câteva dintre aceste întrebări frecvente.