Celulele CHO-K1: un element esențial în aplicațiile de cercetare biotehnologică
Celulele CHO-K1 sunt derivate din linia celulară a ovarului hamsterului chinezesc (CHO). Acestea sunt utilizate pe scară largă în biotehnologia industrială pentru a produce produse biofarmaceutice și alte proteine recombinante. În plus, linia celulară CHO-K1 este utilizată și în cercetarea toxicologică. Cercetătorii manipulează genetic aceste celule pentru a îmbunătăți glicozilarea, a reduce apoptoza și a crește productivitatea generală.
- Mediu de creștere
- Pentru cultivarea celulelor CHO-K1 se utilizează mediul de creștere Ham's F12 suplimentat cu 10% FBS, 1,0 mM glutamină stabilă, 1,0 mM piruvat de sodiu și 1,1 g/L NaHCO3. Mediul trebuie înlocuit de 2-3 ori pe săptămână.
- Timp de dublare
- Timpul de dublare al liniei CHO-K1 este de aproximativ 22 de ore.
- Tipul de creștere
- Celulele CHO-K1 sunt aderente. Cu toate acestea, ele pot fi modificate genetic pentru a deveni celule CHO-K1 în suspensie.
- Nivel de biosecuritate
- BSL-1
- Disponibil de la
- Cytion — Comandați CHO-K1
- Origine și caracteristici generale: celule CHO-K1
- Linia celulară CHO-K1: Informații privind cultivarea
- Avantajele și limitările celulelor CHO-K1
- Aplicații ale liniei celulare CHO-K1 în cercetare
- 5. Celule CHO-K1: Publicații de cercetare
- Resurse pentru linia celulară CHO-K1: protocoale, videoclipuri și multe altele
- Întrebări frecvente
Origine și caracteristici generale: celulele CHO-K1
Caracteristicile generale și originea unei linii celulare determină utilizarea acesteia în cercetare. Această secțiune vă va ajuta să aflați mai multe despre originea și caracteristicile celebrei linii celulare CHO-K1. Veți afla: De unde provine celula CHO-K1? Cât de mari sunt celulele CHO-K1? Care este denumirea completă a liniei celulare CHO-K1? Care este morfologia celulelor CHO-K1?
- CHO-K1 sau linia celulară K1 de ovar de hamster chinezesc este o subclonă a celulelor CHO parentale care provine din biopsia unui ovar de hamster chinezesc femelă adultă în 1957. Linia celulară originală a fost dezvoltată de T.T. Puck și colegii săi de la Facultatea de Medicină a Universității din Colorado, Denver, SUA [1].
- Linia celulară CHO-K1 prezintă o morfologie de tip epitelial.
- Diametrul celulelor CHO-K1 este de aproximativ 0,001 milimetri. Interesant este faptul că celulele sunt mari la început; cu toate acestea, ele devin mici în timp.
- Genomul CHO-K1 este format dintr-un număr de cromozomi similar cu cel al celulelor umane. Acestea au cariotipuri diploide și prezintă doar puține anomalii cromozomiale.
Linia celulară CHO-K1 vs CHO-S
Ambele linii celulare sunt derivate din CHO. Ele diferă prin modul în care aceste celule cresc și se multiplică. Celulele CHO-S sunt adaptate pentru a crește în culturi, în timp ce CHO-K1 poate fi modificată genetic pentru a produce celule aderente și în suspensie.
Linia celulară CHO-K1: Informații privind cultivarea
Linia celulară CHO-K1 este utilizată pe scară largă în cercetarea biotehnologică industrială. Acestea sunt linii celulare ușor de întreținut. Cunoașterea punctelor cheie ale cultivării celulelor CHO-K1 vă poate ajuta să vă descurcați mai ușor. Această secțiune vă va ajuta să aflați: Celulele CHO-K1 sunt aderente? Care este timpul de dublare a celulelor CHO-K1? Ce mediu se utilizează pentru cultura celulelor CHO? Care este densitatea de însămânțare a celulelor CHO-K1?
Aspecte cheie pentru cultivarea celulelor CHO-K1
Timpul de dublare a populației:
Timpul de dublare al celulelor CHO-K1 este de aproximativ 22 de ore.
Aderente sau în suspensie:
Celulele CHO-K1 sunt aderente. Cu toate acestea, ele pot fi modificate genetic pentru a deveni celule CHO-K1 în suspensie.
Densitatea de însămânțare:
Densitatea de însămânțare a CHO-K1 este de 1 x 104 celule/cm2. La această densitate, celulele pot forma un strat confluent în aproximativ 6 zile. În cazul celulelor aderente, acestea sunt clătite cu 1 x PBS și incubate timp de 8-10 minute la temperatura camerei. Celulele disociate sunt adăugate în mediu proaspăt și centrifugate. Celulele recoltate sunt resuspendate și turnate într-un flacon nou pentru creștere.
Mediu de creștere:
Pentru cultivarea celulelor CHO-K1 se utilizează mediu de creștere Ham's F12 suplimentat cu 10% FBS, 1,0 mM glutamină stabilă, 1,0 mM piruvat de sodiu și 1,1 g/L NaHCO3. Mediul trebuie înlocuit de 2-3 ori pe săptămână.
Condiții de creștere:
Culturile CHO-K1 sunt păstrate într-un incubator umidificat la 37 °C, cu un aport de 5% CO2.
Depozitare:
Celulele CHO-K1 congelate sunt depozitate la o temperatură sub -150 °C sau în faza de vapori a azotului lichid.
Procesul de congelare și mediul:
Pentru congelarea celulelor CHO-K1 se utilizează medii de congelare CM-1 sau CM-ACF. Pentru congelarea celulelor CHO-K1 se utilizează un proces de congelare lentă, care permite o scădere treptată a temperaturii cu 1 °C.
Procesul de decongelare:
Celulele CHO-K1 congelate sunt păstrate într-o baie de apă la 37 °C până când rămâne doar un mic bulgăre de gheață. Celulele decongelate sunt adăugate cu medii de cultură proaspete și turnate într-un flacon nou care conține medii de cultură la o densitate de 5 x 104 celule/cm2. Celulele au nevoie de aproape 24 până la 48 de ore pentru a se revigora corespunzător.
Nivel de biosecuritate:
Culturile CHO-K1 sunt manipulate și menținute în laboratoare de nivel 1 de biosecuritate.
Avantajele și limitările celulelor CHO-K1
CHO-K1 este un instrument de cercetare de neprețuit. Combinația sa unică de avantaje și limitări o diferențiază de alte linii celulare. În această secțiune au fost discutate câteva avantaje și dezavantaje ale liniei celulare CHO-K1.
Avantaje
Principalele avantaje ale liniei celulare CHO-K1 includ:
Receptivitate la transfecție
Celulele CHO-K1 sunt utilizate pe scară largă în studiile de transfecție. Ele pot fi transfectate tranzitoriu și stabil prin diferite proceduri fizice și chimice. Datorită capacității lor ridicate de transfecție, celulele CHO-K1 sunt utilizate pe scară largă pentru a produce proteine recombinante și alte produse biofarmaceutice.
Rată de creștere rapidă și cultivare ușoară
Timpul de dublare a celulelor CHO-K1 este de numai 22 de ore, astfel încât acestea au o rată de creștere ridicată și sunt ideale pentru utilizarea în biotehnologia industrială. Mai mult, adaptarea la suspensie a celulelor CHO-K1 le face utile pentru producerea de cantități mari de produse biofarmaceutice. În plus, acestea sunt ușor de cultivat și întreținut în laboratoare și nu necesită condiții și proceduri de cultivare dificile.
Frecvență scăzută a anomaliilor cromozomiale
CHO-K1 este un sistem model bine caracterizat și stabilit. Genomul CHO-K1 este stabil și prezintă doar puține anomalii cromozomiale. Prin urmare, acestea sunt gazde ideale pentru producerea de proteine recombinante.
Limitări
Iată câteva limitări ale liniei celulare CHO-K1:
Origine non-umană
Deși celulele CHO-K1 au capacitatea de a prezenta modele de glicozilare similare celor umane, ele sunt de origine non-umană. Acest lucru ar putea constitui o problemă atunci când se studiază procesele celulare specifice omului și imunogenitatea agenților terapeutici.
Heterogenitate
Celulele CHO-K1 pot prezenta caracteristici genetice ușor diferite în cadrul aceleiași populații, ceea ce duce la heterogenitate genetică. Acest lucru poate afecta funcțiile celulare și poate cauza variabilitate în nivelurile de expresie proteică, influențând potențial reproductibilitatea rezultatelor experimentale.
Aplicații ale liniei celulare CHO-K1 în cercetare
Linia celulară CHO-K1 are numeroase aplicații în biotehnologia industrială și în cercetarea toxicologică. Aici am discutat câteva dintre cele mai specifice.
- Producția de proteine recombinante: Celulele CHO-K1 sunt instrumente de cercetare de neprețuit pentru producția de proteine recombinante, inclusiv anticorpi, proteine terapeutice și enzime. Rata lor de creștere ridicată și condițiile ușoare de cultivare ajută la producerea de cantități mari de proteine recombinante cu pliere și glicozilare adecvate. De exemplu, un studiu realizat de Kritika Gupta a utilizat celule CHO-K1 și le-a transfectat stabil pentru a produce un anticorp monoclonal recombinant împotriva factorului de necroză tumorală alfa (TNF-α) [2]. Producția de anticorpi CHO K1 este destul de fiabilă și convenabilă. Cercetătorii modifică, de asemenea, aceste celule pentru a îmbunătăți producția de anticorpi CHO K1. De exemplu, un studiu a manipulat genetic celulele CHO-K1 pentru a produce anticorpi cu proporții ridicate de N-glicani atașați la Fc a-fucosilați, ceea ce este important pentru funcția lor efectoare [3].
- Cercetare toxicologică: Celula CHO-K1 este adesea utilizată pentru descoperirea de medicamente și teste de screening. Acestea pot fi folosite pentru a evalua toxicitatea și eficacitatea potențialelor medicamente. Mai mult, cercetătorii utilizează celule CHO-K1 pentru a investiga interacțiunile dintre medicamente și ținte și pentru a studia metabolismul medicamentelor. Au fost efectuate mai multe studii pentru a evalua posibilele efecte terapeutice ale extractelor de plante, compușilor, nanoparticulelor, proteinelor terapeutice și altor agenți folosind linia celulară CHO-K1. O cercetare similară a fost efectuată în 2022, în cadrul căreia cercetătorii au măsurat potențialul citotoxic al extractelor de plante bogate în flavonoide în celulele CHO-K1 [4]. De asemenea, un studiu de cercetare realizat de Ryan Deweese și colegii săi a evaluat citotoxicitatea extractelor de Baptisia australis, Trifolium pratense și Rubus idaeus asupra celulelor CHO-K1 din ovarul hamsterului chinezesc [5].
5. Celule CHO-K1: Publicații de cercetare
În continuare sunt prezentate câteva publicații de cercetare interesante privind celulele CHO-K1.
Acest studiu publicat în Molecular Biology Reports (2023) a propus efectele pozitive ale supraexpresiei genei SIRT6 asupra viabilității celulelor CHO-K1 și a expresiei anticorpilor.
Această publicație apare în Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Rezultatele cercetării indică potențialul CRISPR-Cas13d de a modifica genetic celulele CHO-K1 pentru a îmbunătăți producția de anticorpi din punct de vedere al calității și cantității.
Acest articol de cercetare din Nature Scientific Reports (2018) a sugerat maltoza ca sursă de energie promițătoare pentru cultivarea celulelor CHO-K1 într-un mediu fără proteine și pentru îmbunătățirea producției de anticorpi monoclonali recombinanți.
Acest studiu publicat în Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) a utilizat celule CHO-K1 pentru a evalua potențialele efecte citotoxice și antigenotoxice ale extractului etanolic de piper negru, atât singur, cât și în combinație cu doxorubicina.
Această cercetare a fost publicată în The Nucleus în 2019. În cadrul acesteia, cercetătorii au evaluat potențialul citotoxic și genotoxic al nanoparticulelor de argint în linia celulară CHO-K1.
Resurse pentru linia celulară CHO-K1: protocoale, videoclipuri și multe altele
CHO-K1 este o linie celulară renumită. Resursele disponibile care prezintă protocoale de cultivare și transfecție CHO-K1 sunt menționate aici.
- Transfecția CHO-K1: Acest link descrie protocolul de transfecție CHO-K1. Este un ghid pas cu pas pentru transfecția ADN-ului plasmidic în celulele CHO-K1 folosind reactivul Lipofectamine LTX.
- Tutorial de transfecție CHO-K1: Acest videoclip explică în detaliu procedura de transfecție tranzitorie CHO-K1.
Iată câteva resurse care descriu protocolul de cultură celulară pentru celulele CHO-K1.
- Celule CHO-K1: Acest link către un site web conține informații utile despre celulele CHO-K1, inclusiv rețeta de mediu CHO-K1, subcultivarea și protocolul de decongelare.
Referințe
- Gamper, N., J.D. Stockand și M.S. Shapiro, Utilizarea celulelor ovariene de hamster chinezesc (CHO) în studiul canalelor ionice. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): p. 177-85.
- Gupta, K. și colab., O linie celulară CHO K1 stabilă pentru producerea de anticorpi monoclonali recombinanți împotriva TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): p. 828-839.
- Popp, O., et al. Dezvoltarea unei linii celulare gazdă CHO-K1 pre-glicoinginerizate pentru exprimarea anticorpilor cu funcție efectoare mediată de Fc îmbunătățită. în MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Kurchatova, M., et al., Citotoxicitatea extractelor vegetale conținând flavonoide asupra liniei celulare CHO: un studiu comparativ. Biologia celulelor și țesuturilor, 2022. 16(1): p. 80-85.
- Deweese, R., et al., Efectele citotoxice ale extractelor de Trifolium pratense, Baptisia australis și Rubus idaeus asupra celulelor CHO-K1. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): p. 128-139.