Celulele HEK293T: valorificarea potențialului în studiile de transfecție

Celulele HEK293T sunt celule renale embrionare umane utilizate pe scară largă în biotehnologia industrială, toxicologie și cercetarea cancerului. Aceste celule imortalizate sunt utilizate și pentru producerea unei varietăți de proteine terapeutice și viruși.

Caracteristici generale și originea celulelor HEK293T

Această secțiune a articolului va trata originea și informațiile generale despre linia celulară HEK293T. 

• Linia celulară HEK293T provine din celule renale embrionare umane primare cultivate în laborator. Cercetătorii au dezvoltat aceste celule la începutul anilor 1970 prin transfectarea celulelor renale embrionare cu fragmente de ADN de adenovirus de tip 5. Cercetătorii au stabilit linia celulară HEK293T prin introducerea antigenului T mare al virusului simian 40 (SV40) în genomul celulelor HEK293. Această modificare a permis cercetătorilor să transfecteze cu ușurință 293 de celule și le-a făcut potrivite pentru producția de proteine și studiile de expresie genică [1].
• Celulele HEK293T au o morfologie de tip epitelial. Acestea au o formă alungită și aplatizată, cu o delimitare celulară clară.
• Dimensiunea celulelor HEK293T variază între 11 și 15 µm în diametru.
• Celulele HEK293T cu antigenul T mare al SV40 au un cariotip complex. Aceste celule sunt hipotriploide, conținând de 3 ori mai puțini cromozomi decât un gamet haploid, și au un număr modal de cromozomi de 64.

Care este diferența dintre HEK293T și HEK293?

Atât liniile celulare HEK293, cât și HEK293T sunt de origine umană. HEK293T este un derivat popular al liniei celulare HEK293. Oamenii de știință au dezvoltat aceste celule din celulele renale embrionare umane 293 originale prin transfectarea lor cu antigenul T mare SV40, în timp ce au stabilit celulele HEK293 imortalizate prin transformarea și cultivarea celulelor renale embrionare umane cu fragmente de ADN de adenovirus uman 5 secționate.

Tehnologii celulare și aplicații biomedicale ale celulelor HEK293T

Cultura celulară și stocarea în cercetarea HEK293T

Celulele HEK293T, care sunt derivate din celule renale embrionare umane 293, sunt utilizate pe scară largă în cultura celulară datorită creșterii lor robuste și ușurinței de transfecție. Pentru a lucra cu aceste celule, cercetătorii trebuie să acorde prioritate băncilor de celule, ceea ce implică stocarea celulelor pentru cercetare extinsă și utilizare terapeutică. Ei trebuie să utilizeze o abordare gradată a băncilor de celule pentru a păstra proprietățile celulelor și a asigura viabilitatea pe termen lung a acestora. Crearea băncilor de celule necesită respectarea reglementărilor privind bunele practici de fabricație pentru a asigura viabilitatea și integritatea celulelor pentru aplicații terapeutice.

Bunele practici de fabricație sunt esențiale în producția de bănci de celule HEK293T, care stau la baza atât a cercetării, cât și a aplicațiilor terapeutice. Banca de celule master servește ca punct de referință pentru toate produsele celulare ulterioare. Fabricarea acestor celule pentru aplicații terapeutice, cum ar fi producția de lentivirusuri pentru terapii genice, respectă standarde de reglementare stricte pentru a asigura siguranța și eficacitatea produselor finale.

Protocoale și teste care utilizează HEK293T

În citotehnologie, sunt concepute protocoale și teste specifice pentru a evalua proprietățile celulelor HEK293T. Acestea includ evaluarea eficacității vectorilor de terapie genică și a interacțiunii celulei cu matricea extracelulară într-o cultură în placă sau în suspensie. Pentru a menține integritatea celulelor HEK293T, cercetătorii aleg cu precizie reactivi pentru transfecție și supun materiile prime unor teste stricte de control al calității.

Aplicații de cercetare ale liniei celulare HEK293T

• Dezvoltarea vaccinurilor: Linia celulară HEK293T a fost utilizată pentru studierea virusurilor și producerea de vaccinuri bazate pe vectori virali pentru combaterea unei varietăți de infecții virale. Un studiu a utilizat această linie celulară embrionară renală pentru a investiga baza structurală și funcțională a intrării virusului COVID-19 în celule prin enzima de conversie a angiotensinei 2 (ACE2) umană [3]. În plus, un studiu recent a utilizat celule HEK93T pentru a genera particule de lentivirus pseudotipizate cu spike SARS-CoV-2 [4].
  
• Cercetare toxicologică: Această linie celulară renală embrionară umană este utilizată pe scară largă pentru a testa toxicitatea și eficacitatea medicamentelor. Cercetările efectuate în 2022 au utilizat HEK293T ca linie celulară umană normală pentru a valida potențialul citotoxic al extractelor de Caladium lindenii împotriva liniei celulare de cancer hepatic HepG2 [5].
• Studii de expresie genică: Linia celulară HEK293T cu antigenul T mare SV40 este foarte receptivă la transfecție, fiind astfel potrivită pentru studii de expresie genică. Un studiu a utilizat celule HEK293T pentru a studia rolul ARN-ului lung necodificat SNHG16 în reglarea funcțiilor trofoblastului. Studiul a revelat că LncRNA SNHG16 interacționează cu axa miR-218-5p/LASP1 pentru a media aceste efecte [6].

Inovații în terapia celulară folosind celule HEK293T

Progrese în terapia celulară cu HEK293T

Celulele HEK293T contribuie semnificativ la peisajul terapiei celulare, în special la generarea de vectori virali pentru terapia genică. Aceste celule sunt esențiale în procesele de fabricație care respectă reglementările privind bunele practici de fabricație, deoarece asigură producția de produse de terapie genică de înaltă calitate. Formarea personalului de producție se concentrează, de asemenea, pe gestionarea proprietăților unice ale celulelor HEK293T și pe menținerea unui standard ridicat pentru produsele medicamentoase derivate din aceste celule.

Celulele HEK293T în studiile clinice și terapia genică

Linia celulară HEK293T joacă un rol esențial în dezvoltarea produselor de terapie genică și este parte integrantă a studiilor clinice care vizează introducerea pe piață a unor noi terapii celulare. Aceasta implică valorificarea transfectivității ridicate a liniei celulare pentru administrarea genelor, utilizând vectori precum vectorii de ambalare lentivirali, unde mutația D64V a integrazei a reprezentat un progres notabil pentru creșterea siguranței.

Tehnici inovatoare în cultura celulară HEK293T

Versatilitatea celulelor HEK293T susține tehnici inovatoare atât în culturile celulare bidimensionale, cât și în cele cu dimensiuni mai complexe. Această adaptabilitate este esențială în explorarea produselor celulare pentru diverse tipuri de cercetare biomedicală, inclusiv cercetarea cancerului, unde aceste celule sunt utilizate pentru studierea proceselor tumorigene și testarea medicamentelor. În plus, linia HEK293T joacă un rol esențial în producția de particule lentivirale, care sunt critice atât pentru cercetare, cât și pentru procesele de fabricare a vectorilor terapeutici.

Achiziționați celule HEK293 pentru cercetarea dumneavoastră

Îmbunătățiți-vă cercetarea cu celulele noastre HEK293, renumite pentru adaptabilitatea lor în studiile de expresie genică și producția de vaccinuri. Oferta noastră include derivate versatile, precum HEK293T, linia HEK293 adaptată la suspensie, HEK293T/17, AAV-293 și 2V6.11. Explorați selecția noastră extinsă pentru a vă susține și a vă îmbunătăți activitatea experimentală.

Informații privind cultivarea liniei celulare HEK293T

Celulele HEK293T sunt cultivate pe scară largă în laboratoarele de cercetare. Înainte de a începe cultivarea celulelor HEK293T, trebuie să știți: Care este timpul de dublare al celulelor HEK293T? Ce este mediul de cultură HEK293T? Care este densitatea de însămânțare a celulelor HEK293T?

Puncte cheie pentru cultivarea celulelor HEK293T

Timpul de dublare:

Timpul de dublare raportat pentru celulele HEK293T este de 30 de ore.

Aderente sau în suspensie:

HEK293T este o linie celulară aderentă.

Densitatea de însămânțare:

Celulele HEK293T sunt însămânțate la o densitate de 1 x 10⁴ celule/cm². La această densitate de însămânțare, celulele pot forma un monostrat confluent în aproximativ 4 zile. Pentru însămânțare, celulele aderente sunt detașate folosind soluția de disociere Accutase. Celulele detașate sunt centrifugate și apoi resuspendate cu grijă folosind un mediu de creștere. Ulterior, celulele sunt distribuite în flacoane noi pentru cultivare.

Mediu de creștere:

Celulele HEK293T sunt cultivate în EMEM (mediu esențial minim Eagle) conținând 1,0 g/L L-glucoză, 2,2 g/L NaHCO3, 2,0 mM L-glutamină și 10% ser fetal bovin. Mediul trebuie înlocuit de două ori pe săptămână.

Condiții de creștere:

Culturile de celule HEK293T sunt păstrate într-un incubator umidificat la 37 °C, cu un aport de 5% CO2.

Depozitare:

Celulele renale embrionare umane HEK293T sunt depozitate în faza de vapori a azotului lichid sau la o temperatură mai mică de -150 °C pentru o perioadă mai lungă.

Procesul de congelare și mediu:

Celulele HEK293 pot fi congelate în medii de congelare CM-1 sau CM-ACF. Pentru celulele HEK293T se recomandă procese de congelare lentă, care permit o scădere treptată a temperaturii cu 1 °C, pentru a le proteja viabilitatea.

Procesul de decongelare:

O fiolă cu celule congelate este agitată rapid într-o baie de apă (37 °C) până când rămâne doar un mic bulgăre de gheață. Celulele sunt resuspendate în mediu și centrifugate pentru a elimina componentele mediului de congelare. Celulele recuperate sunt apoi cultivate în flacoane noi care conțin mediu de creștere. 

Nivel de biosecuritate:

Pentru manipularea și întreținerea culturilor de celule HEK293T este necesar un laborator de biosecuritate de nivel 1.

Întrebări frecvente despre cultura și aplicațiile celulelor HEK293T

Celule HEK293T: Publicații de cercetare

În această secțiune, am menționat câteva publicații de cercetare promițătoare care au ca subiect celulele HEK293T.

Dezvoltarea vaccinurilor cu ARNm împotriva SARS-CoV-2 care codifică domeniile N-terminale ale proteinei spike și de legare la receptor

Această publicație va fi publicată în BioRxiv în 2022. Acest studiu a utilizat celule HEK293T pentru a dezvolta vaccinuri cu ARNm împotriva virusului COVID-19 care codifică domeniile N-terminale ale genei spike și RBD (domeniul de legare la receptor).

Cancerul de sân triplu negativ cu ARN HER2 circular pozitiv este sensibil la Pertuzumab

Această cercetare a fost publicată în Molecular Cancer în 2020. Studiul a sugerat că expresia ARN-ului circular HER2 în celulele canceroase mamare triple negative le face sensibile la tratamentul cu medicamentul Pertuzumab. În acest studiu, cercetătorii au utilizat celule HEK293 pentru producerea lentivirusului și transfecția genei circulare HER2.

Rolul antiviral al IFITM3 în infecția cu virusul spumos prototip

Acest articol a fost publicat în revista Virology Journal în 2022. Acest studiu a utilizat celule HEK293T pentru a investiga efectul antiviral al IFITM3 (proteina transmembranară 3 indusă de interferon) în infecția cu virusul spumos prototip (PFV).

MiRNA-21 mediază activitatea antiangiogenică a metforminei prin țintirea expresiei PTEN și SMAD7 și a căii PI3K/AKT

Acest articol de cercetare din Nature Scientific Reports (2017) a utilizat celule HEK293T și a studiat faptul că miRNA-21 mediază efectele antiangiogenice induse de metformină prin reglarea căii de semnalizare PI3K/AKT și a expresiei genelor SMAD7 și PTEN.

MicroARN-608 inhibă proliferarea cancerului de vezică urinară prin intermediul căii de semnalizare AKT/FOXO3a

Această cercetare a fost publicată în revista Molecular Cancer în 2017. Acest studiu a utilizat celule HEK293 pentru a investiga potențialul antiproliferativ al miRNA-608 împotriva cancerului de vezică urinară.

Resurse pentru linia celulară HEK293T: protocoale, videoclipuri și multe altele

Iată câteva resurse privind celulele HEK293T:

• Transfectarea celulelor HEK293T.
• Transfecția celulelor HEK: Acest videoclip prezintă protocolul general de transfecție pentru linia celulară renală embrionară umană HEK293.
• Pasarea celulelor: Acest videoclip explică procedura de divizare sau subcultivare a celulelor aderente.

Protocoale de cultură celulară

Protocoalele de cultură celulară pentru celulele HEK293T sunt enumerate aici.

• Divizarea celulelor HEK293T: Acest site oferă un ghid detaliat pas cu pas pentru subcultivarea celulelor HEK293.
• Cultivarea celulelor renale embrionare umane: Acest link vă va oferi protocolul de cultură celulară HEK293T.

Referințe

1. Tan, E., et al., Linia celulară HEK293 ca platformă pentru producerea de proteine recombinante și vectori virali. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9.
2. Kim, M.J., et al., AMPKα1 reglează progresia cancerului pulmonar și mamar prin reglarea axei de semnalizare TRAF6-BECN1 mediată de TLR4. Cancers (Basel), 2020, 12(11).
3. Wang, Q., et al., Bazele structurale și funcționale ale intrării SARS-CoV-2 prin utilizarea ACE2 uman. Cell, 2020. 181(4): p. 894–904.
4. Gale, E.C., et al., Eliberarea lentă pe bază de hidrogel a unui vaccin cu subunități ale domeniului de legare la receptor provoacă răspunsuri ale anticorpilor neutralizanți împotriva SARS-CoV-2. bioRxiv, 2021.
5. Kalsoom, A., et al., Evaluarea in vitro a potențialului citotoxic al extractelor de Caladium lindenii asupra liniilor celulare umane de hepatocarcinom HepG2 și HEK293T normale. Biomed Res Int, 2022, p. 1279961.
6. Yu, Z., et al., LncRNA SNHG16 reglează funcțiile trofoblastului prin axa miR-218-5p/LASP1. J Mol Histol, 2021. 52(5): p. 1021-1033.