Gå till startsidan
Kundvagn 0,00 €*
Visa alla kategorier CHO-cellinje i bioproduktion: Tillämpningar och innovationer Tillbaka

CHO-celler inom bioproduktion: tillämpningar och innovationer

CHO-cellinjen, som härstammar från äggstockarna hos en kinesisk hamster, är en kraftkälla inom medicinsk och biologisk forskning med ett brett spektrum av tillämpningar. Denna däggdjurscellinje erbjuder oändliga möjligheter, från produktion av rekombinanta proteiner till genuttryck, toxicitetsscreening, näringsforskning och genetiska studier.

📋 CHO-cellinjen – kortfattad information
Odlingsmedium
Se produktsidan
Fördubblingstid
Se produktsidan
Tillväxt
Adherent
Biosäkerhetsnivå
BSL-1
Tillgänglig från
Cytion — Beställ CHO

Vår artikel fördjupar sig i den fascinerande världen av CHO-celler och utforskar hur dessa celler har revolutionerat den biofarmaceutiska forskningen och banat väg för livräddande behandlingar. Gör dig redo att avslöja hemligheterna bakom de mäktiga CHO-cellerna och upptäck hur de driver banbrytande framsteg inom medicin och andra områden! Du kommer att lära dig allt du behöver veta innan du sätter igång, inklusive:

Vad är CHO-cellinjen?

Sedan de etablerades 1957 av Theodore T. Puck har celler från äggstockar hos kinesisk hamster (CHO-celler) blivit en stapelvara inom biologisk och medicinsk forskning tack vare sin snabba tillväxt och höga proteinproduktion. Dessa epitelceller, som härstammar från äggstockarna hos den kinesiska hamstern, används i stor utsträckning inom biotillverkning, genetik, toxicitetsscreening, näringslära och studier av genuttryck.

CHO-celler kan producera proteiner med posttranslationella modifieringar (PTM) som liknar dem som finns hos människor. De har också brist på prolin-syntes och uttrycker inte epidermal tillväxtfaktorreceptorn (EGFR), vilket gör dem idealiska för att undersöka olika EGFR-mutationer.

Inom biotillverkning används CHO-celler i stor utsträckning för att producera monoklonala antikroppar, rekombinanta proteiner och vacciner. Mer än 60 terapeutiska proteiner framställda med CHO-celler har godkänts för produktion, och deras användning fortsätter att öka. Vår artikel tar upp CHO-cellernas anmärkningsvärda egenskaper och mångsidiga tillämpningar, och belyser deras avgörande roll för att driva framsteg inom biomedicin och andra områden. Gör dig redo att utforska den fascinerande världen av CHO-celler och upptäck deras oöverträffade potential inom biomedicinsk forskning!

Chinese hamster

CHO-celler: bioläkemedelsindustrins förstahandsval för produktion av rekombinanta proteiner

Inom bioteknikindustrin används ofta celler från kinesiska hamstrars äggstockar (CHO-celler) för att framställa biofarmaceutiska läkemedel som monoklonala antikroppar, rekombinanta proteiner och vacciner.

Även om du kanske inte är medveten om det, kan celler från kinesiska hamstrars äggstockar (CHO) vara orsaken om du någonsin har genomgått behandling med monoklonala antikroppar. Dessa anpassningsbara celler används ofta av den biofarmaceutiska industrin för att producera rekombinanta proteiner som används inom biomedicinsk forskning, diagnostik och en mängd olika terapier. Proteinbaserade läkemedel som kallas monoklonala antikroppar (mAbs) används för att behandla en rad olika sjukdomar, såsom cancer, autoimmuna sjukdomar och infektionssjukdomar. Eftersom de genomgår posttranslationella modifieringar som liknar dem i mänskliga celler används CHO-celler ofta för att tillverka mAbs. Dessa modifieringar är nödvändiga för att dessa läkemedel ska fungera korrekt.

Proteiner som skapas genom genteknik kallas rekombinanta proteiner. Förutom att de används som forskningsreagenser kan de även användas som läkemedel och diagnostiska verktyg. Eftersom de kan genomgå posttranslationella modifieringar och har komplexa glykosyleringar som liknar dem som finns i mänskliga celler, är CHO-celler särskilt väl lämpade för att tillverka rekombinanta proteiner på grund av sin snabba tillväxt, höga proteinexpression och förmåga att uttrycka stora mängder protein. Med utbyten på mellan 3 och 10 gram per liter odling är CHO-cellinjen en banbrytande faktor inom bioläkemedel tack vare sin oöverträffade förmåga att massproducera terapeutiska proteiner. CHO-celler är nu en viktig del av modern biomedicin tack vare genetisk optimering, vilket ökar deras förmåga att producera stora mängder rekombinanta proteiner.

Vacciner är biofarmaceutiska läkemedel som används för att förebygga och behandla infektioner orsakade av virus och bakterier. Vacciner mot COVID-19 är några av de som tillverkas med CHO-celler. Forskare har utvecklat ett antal tekniker, däribland genteknik, medieoptimering och processutveckling, för att förbättra CHO-cellernas prestanda vid produktion av biofarmaceutiska läkemedel. Dessa tekniker har resulterat i skapandet av högavkastande och kostnadseffektiva odlingssystem för produktion av biofarmaceutiska läkemedel med hjälp av CHO-celler. Det breda spektrumet av tillämpningar för CHO-celler omfattar:

Anläggning för läkemedelstillverkning.

CHO-celler inom bioläkemedelsproduktion

CHO-celler används för att producera olika bioterapeutiska läkemedel, inklusive rekombinanta proteiner och monoklonala antikroppar som används för att behandla sjukdomar såsom cancer, autoimmuna sjukdomar och infektionssjukdomar. Användningen av CHO-celler inom biofarmaceutiska läkemedel beror till stor del på deras förmåga att genomföra posttranslationella modifieringar på samma sätt som mänskliga celler, vilket gör dem till idealiska däggdjursvärdar för produktion av terapeutiska proteiner som är kompatibla med människor. En omfattande förståelse av proteinprofilerna hos CHO-värdceller och implementeringen av ELISA-tekniker för värdcellsproteiner är avgörande för att säkerställa renheten och säkerheten hos biofarmaceutiska läkemedel som produceras i CHO-cellsystem. Som ett resultat har CHO-celler befäst sin position som en multifunktionell plattform inom bioteknikindustrin.

Framsteg inom antikroppsproduktion baserad på CHO-celler

CHO-celler används i stor utsträckning vid produktion av monoklonala antikroppar, vilka har revolutionerat det biomedicinska området genom att tillhandahålla riktade terapier för olika sjukdomar. CHO-celler har blivit hörnstenen i rekombinant antikroppsexpression och produktion av proteinterapier tack vare deras förmåga att korrekt vika, sätta ihop och modifiera humana proteiner. Antikroppsproduktionen med CHO-celler har utvecklats i takt med förbättringar inom cellodlingsteknik och CHO-cellteknik, vilket har lett till högkvalitativa CHO-celler som är avgörande för utvecklingen av biofarmaceutiska läkemedel. Omfattande biotekniska metoder, inklusive DNA-teknik och sofistikerade cellodlingsmetoder, har tillämpats för att optimera CHO-cellsystemen för ökad effektivitet i antikroppsproduktionen.

Molekylärbiologi och CHO-cellteknik

Fusionen av molekylärbiologiska tekniker med CHO-cellodling har lett till skapandet av transgena CHO-cellinjer och manipulation av kinesiska hamstercellmutanter för att uppnå önskade egenskaper. Dessa framsteg inom cellteknik och DNA-teknik har underlättat utvecklingen av CHO-celler som kan producera specifika rekombinanta proteiner med hög effektivitet. Utforskningen av odlingsmetoder för eukaryota celler, inklusive CHO- och HeLa-celler, har bidragit till en bättre förståelse av de cellulära mekanismerna och optimeringen av däggdjurscellkulturer för produktion av terapeutiska proteiner.

Men det är inte allt! CHO-celler har andra fascinerande tillämpningar inom biomedicinsk forskning, bland annat:

  • Toxicitetsscreening: CHO-celler används för att bedöma toxiciteten hos läkemedel, inklusive läkemedel mot cancer och antivirala läkemedel. I en studie undersöktes till exempel den bröstcancerspecifika aktiviteten hos fettsyror härrörande från antarktiska mikroalger genom att använda CHO som kontrollcellinje.
  • Genuttryck: CHO-celler används för att stabilt och tillfälligt uttrycka gener för studier av genfunktioner eller riktad proteinproduktion. Verktyg för genredigering används för att utveckla genknock-in- och genknockout-modeller i CHO-cellinjer.

Framtidsutsikter för CHO-cellforskning

Den pågående forskningen och utvecklingen inom CHO-cellsystem fokuserar på att förbättra dessa cellers effektivitet och mångsidighet inom bioläkemedelsproduktion. Eftersom CHO-celler fortfarande ligger i framkant inom rekombinant proteinbehandling är deras roll i framtidens medicin och bioteknik betydande, vilket lovar nya framsteg inom antikroppsutveckling och produktion av livräddande behandlingar.

Upptäck fördelarna med de mäktiga CHO-cellerna

Här är några viktiga fördelar med CHO-cellinjen som gör den till ett attraktivt forskningsverktyg.

  1. Enkel odling: Odlingsprocedurerna och förhållandena för CHO-cellinjen är inte krävande. Dessa celler är tåliga och tål varierande temperatur- och pH-förändringar. De är därför idealiska för storskalig odling.
  2. Posttranslationella modifieringar: Dessa celler liknar mänskliga celler och kan producera liknande posttranslationella modifieringar. Därför kan CHO-celler användas för att producera biokompatibla biologiska produkter med utmärkt farmaceutisk aktivitet.
  3. Hög produktivitet: CHO-celler används i stor utsträckning för att producera stora mängder rekombinanta proteiner. Genetisk optimering av CHO-cellinjen har resulterat i cirka 3–10 gram protein per liter odling.
  4. Genuttryck: CHO-celler är lätta att transfektera och används därför ofta för studier av transient och stabilt genuttryck. Dessutom används många genetiska verktyg för att utveckla genknock-in- och genknockout-modeller med hjälp av CHO-cellinjen.
  5. Myndighetsgodkännanden: CHO-celler har använts i nästan 50 bioterapeutiska läkemedel som godkänts i USA och EU.
  6. Låg viruskänslighet: Eftersom cellerna härstammar från hamster minskar risken för spridning av humana virus, vilket minskar produktionsförluster och ökar biosäkerheten.

Viktiga egenskaper hos CHO-celler

  • Morfologi: CHO-celler har ett epitelcellsliknande utseende med en långsträckt och fibroblastliknande form. De är vidhäftande och växer vanligtvis i monolager.

  • Cellstorlek: Den genomsnittliga diametern för CHO-celler är mellan 12 och 14 μm.

  • Genom och ploidi: CHO-celler är aneuploida och har 21 kromosomer, vilket skiljer sig från det euploida kromosomantalet hos den kinesiska hamstern. Karyotypen hos CHO-celler kännetecknas av flera strukturella omarrangemang, inklusive partiell förlust av kromosom 2 och X-material. 

CHO cells mid confluent and at a high confluency

Mikroskopbilder av CHO-celler: vid hög konfluens (till vänster) och vid cirka 50 % konfluens (till höger).

Jämförelse mellan cellinjerna CHO och CHO-K1

Sedan den ursprungliga CHO-cellinjen rapporterades 1956 har många varianter av cellinjen skapats för olika ändamål. CHO-K1 genererades från en enda klon av CHO-celler 1957, och CHO-DXB11 (även känd som CHO-DUKX) skapades därefter genom mutagenes med etylmetansulfonat. Deras användbarhet var dock begränsad på grund av deras förmåga att återgå till DHFR-aktivitet när de mutageniserades. Senare mutageniserades CHO-celler med gammastrålning för att producera CHO-DG44, där båda DHFR-allelerna helt eliminerades. Dessa DHFR-defekta stammar kräver glycin, hypoxantin och tymidin för tillväxt och används i stor utsträckning för industriell proteinproduktion. Andra selektionssystem har sedan dess blivit populära, och värdceller som CHO-K1, CHO-S och CHO-Pro minus har visat sig producera höga nivåer av proteiner. På grund av genetisk instabilitet odlas dessa cellinjer ofta i djurkomponentfria eller kemiskt definierade medier i bioreaktorer för suspensionsodling. Komplexiteten i CHO-cellernas genetik och klonala härledning diskuterades också.

Uppnå genombrott med våra CHO-celler

Tio tips för odling av CHO-celler

  1. CHO-cellinjen är en lättskött cellinje som är enkel att odla.
  2. CHO-celler har en snabb fördubblingstid på 14–17 timmar.
  3. CHO-celler är vidhäftande och växer som monolager eller kan anpassas för att växa i suspension.
  4. Subkultivera CHO-celler vid 80–90 % konfluens med hjälp av Accutase.
  5. Sätt CHO-celler vid en celltäthet på 1 x 104 celler/cm2 för att få ett konfluent monolager på cirka 4 dagar.
  6. För optimal odling, använd en 50:50-blandning av DMEM och Ham's F12 kompletterad med 5 % FBS och L-glutamin.
  7. Byt ut odlingsmediet 2–3 gånger i veckan.
  8. Odla CHO-celler i en fuktad inkubator med 5 % CO2-gas vid 37 °C.
  9. Förvara CHO-celler i flytande kväves ång- eller vätskefas (-196 °C).
  10. Följ riktlinjerna för biosäkerhetsnivå 1 vid hantering och odling av CHO-cellinjen.

Protokoll, videor och aktuella publikationer om CHO-celler

Här är några utmärkta resurser att utforska för att lära sig mer om odling och underhåll av CHO-cellinjer.

  1. Ett omfattande cellodlingsprotokoll för CHO-celler: Denna länk kan hjälpa dig att lära dig allt om subodling och transfektion av CHO-celler.
  2. CHO-celler: Denna webbplats ger grundläggande information om cellodling av CHO-cellinjen, inklusive delning, förvaring, frysning och upptining av celler etc.
  3. Upptining av CHO-celler: Denna video visar ett exempel på ett upptiningsprotokoll för frysta CHO-celler.

Transfektionsprotokoll för CHO-cellinjer

CHO-celler är mycket mottagliga för både transient och stabil transfektion av gener. Här är några resurser som ger användbar information om transfektionsprotokoll för CHO-cellinjer.

  • Transfektion av CHO-celler: Denna publicerade artikel beskriver ett protokoll för transient transfektion av CHO-cellinjen med användning av linjär polyetylenimin (PEI).
  • Transfektionsmetoder för CHO-celler: Denna artikel förklarar olika strategier för effektiv transfektion av CHO-cellinjer med hjälp av olika transfektionsreagenser.
  • Transient transfektion av CHO-celler: Denna video använder illustrationer för att förklara grundläggande begrepp gällande studier av transient expression i CHO-celler.

430,00 €*

Innehåll: 1.5 milliliter

Priserna är exklusive skatter och fraktkostnader

cryovial
Produktnummer: 603479

Intressanta forskningspublikationer som använder CHO-celler

Nedan följer sammanfattningar av olika studier där CHO-celler har använts:

  1. Studie: ”Snabb produktion med hög utbyte av SARS-CoV-2-spike-ektodomän i full längd genom transient genuttryck i CHO-celler” (2021)

    • Syfte: Att uttrycka SARS-CoV-2-spike-ektodomänen i CHO-celler med hjälp av tre metoder för transient transfektion för hög produktivitet.
    • Metodik: CHO-celler transfekterades med plasmider som kodar för SARS-CoV-2-spike-ektodomänen i full längd med hjälp av tre metoder för transient transfektion. Proteinexpressionen bedömdes med ELISA och Western blot.
    • Viktiga resultat: Alla tre metoderna för transient transfektion visade höga nivåer av proteinexpression, med den högsta utbytet uppnått med polyetyleniminmetoden.

  2. Studie: ”Engineering a stable CHO cell line for the expression of a MERS-coronavirus vaccine antigen” (2018)

    • Syfte: Att producera MERS-coronavirusantigen i CHO-celler för användning som ett framtida vaccinkandidat.
    • Metodik: CHO-celler transfekterades med en plasmid som kodar för MERS-coronavirusantigenet och selekterades för stabilt uttryck med hjälp av geneticin. Proteinexpressionen bedömdes med ELISA och Western blot.
    • Viktiga resultat: Den stabila CHO-cellinjen uppvisade höga nivåer av proteinexpression och stabilitet över flera passager.

  3. Studie: ”Cytotoxisk aktivitet hos fettsyror från antarktiska makroalger på tillväxten av humana bröstcancerceller” (2018)

    • Syfte: Att använda CHO-celler som kontroll för att bedöma toxiciteten hos cancerläkemedel mot normala celler.
    • Metodik: CHO-celler odlades och behandlades med fettsyror från antarktiska makroalger, och cellernas livskraft bedömdes med hjälp av MTT-testet.
    • Viktiga resultat: Fettsyror från antarktiska makroalger visade inga cytotoxiska effekter på CHO-celler, vilket tyder på en potentiell användning som ett läkemedel mot cancer med selektivitet för cancerceller.

  4. Studie: ”Knockout av caspase-7-genen förbättrar uttrycket av rekombinant protein i CHO-cellinjen genom cellcykelstopp i G2/M-fasen” (2022)

    • Syfte: Att genetiskt manipulera CHO-celler för att förbättra uttrycket av rekombinanta proteiner.
    • Metodik: Caspase-7-genen knockades ut i CHO-celler med hjälp av CRISPR/Cas9-teknik, och proteinexpressionen bedömdes med Western blot och fluorescensmikroskopi.
    • Viktiga resultat: Knockout av caspase-7-genen i CHO-celler resulterade i förbättrad proteinexpression, troligen på grund av cellcykelstoppet i G2/M-fasen som orsakades av förlusten av caspase-7.

  5. Studie: ”Utveckling av en CHO-cellinje för stabil produktion av rekombinanta antikroppar mot humant MMP9” (2015)

    • Syfte: Att producera monoklonala antikroppar mot det humana MMP9-proteinet i CHO-celler.
    • Metodik: CHO-celler transfekterades med plasmider som kodar för antikroppen mot humant MMP9 och selekterades för stabilt uttryck med hjälp av geneticin. Proteinexpressionen bedömdes med ELISA och Western blot.
    • Viktiga resultat: Den stabila CHO-cellinjen uppvisade höga nivåer av antikroppsexpression och stabilitet över flera passager, vilket tyder på potentiell användning i terapeutiska tillämpningar riktade mot humant MMP9.

Ofta ställda frågor om CHO-celler

CHO-celler (Chinese Hamster Ovary) är en typ av cellinje som härrör från äggstocken hos en kinesisk hamster. De används i stor utsträckning inom biologisk och medicinsk forskning för olika ändamål, bland annat för framställning av rekombinanta proteiner, studier av geners funktion och utveckling av terapeutiska läkemedel.
CHO-celler föredras för proteinproduktion på grund av deras förmåga att utföra posttranslationella modifieringar som liknar dem i mänskliga celler. Detta gör det mer sannolikt att de proteiner som produceras av CHO-celler liknar mänskliga proteiner i struktur och funktion, vilket är viktigt för terapeutiska tillämpningar.
CHO-celler lämpar sig väl för transfektion, dvs. för att föra in främmande DNA i celler, eftersom de lätt tar upp och uttrycker främmande gener. Detta gör dem idealiska för studier av genuttryck och produktion av rekombinanta proteiner.
CHO-celler används ofta för antikroppsproduktion eftersom de kan konstrueras för att producera höga halter av antikroppar och kan utföra posttranslationella modifieringar som liknar dem hos människor, vilket säkerställer att antikropparna är funktionella och mindre benägna att uppfattas som främmande av det mänskliga immunsystemet.
CHO-celler är viktiga inom bioteknik- och läkemedelsforskning på grund av deras mångsidighet när det gäller att uttrycka ett brett spektrum av proteiner, kompatibilitet med mänsklig proteinbearbetning och skalbarhet i produktionsprocesser, vilket gör dem till en hörnsten i utvecklingen av biologiska läkemedel.
CHO-celler har blivit vanliga på grund av sin stabila genetik, enkla odling, höga produktivitet och förmåga att exakt replikera mänskliga proteinmodifieringar, vilket gör dem till ett tillförlitligt och effektivt val för proteinproduktion i industriell skala.
CHO-celler producerar laktat som en biprodukt av anaerob glykolys, en metabolisk väg som ger energi under syrefattiga förhållanden eller när energibehovet överstiger kapaciteten för oxidativ fosforylering. Laktatproduktionen påverkas också av cellernas metaboliska teknik för att optimera tillväxt och produktionshastigheter.
Fördelarna med CHO-celler är att de kan utföra komplexa posttranslationella modifieringar, har hög skalbarhet och är robusta under olika odlingsförhållanden. Nackdelar kan vara risken för viruskontaminering, den komplexa och kostsamma nedströmsbearbetning som krävs och potentiella skillnader från mänskliga glykosyleringsmönster.
CHO-celler behöver glutamin som ett kritiskt näringsämne för energiproduktion, biosyntes av proteiner och nukleotider och som kolkälla i TCA-cykeln, vilket stöder celltillväxt och underhåll.
CHO-celler är eukaryota, har förmåga till posttranslationella modifieringar och används för komplex proteinproduktion. E. coli-celler är prokaryota och används för enklare proteinproduktion med hög avkastning, men saknar maskineri för avancerade posttranslationella modifieringar.
HEK 293-celler är mänskliga embryonala njurceller som är kända för sin höga transfektionseffektivitet och människoliknande proteinbearbetning, medan CHO-celler härrör från ovarieceller från hamster och är populära för sin robusta tillväxt och skalbarhet vid proteinproduktion.
CHO-celler behöver ofta serum i sitt tillväxtmedium för optimal tillväxt och produktivitet, eftersom det tillför nödvändiga hormoner, tillväxtfaktorer och näringsämnen, även om serumfria medier har utvecklats för specifika tillämpningar.
CHO-celler kan konstrueras så att de blir rekombinanta, vilket innebär att de har modifierats genetiskt för att uttrycka främmande gener, vilket gör dem till ett viktigt verktyg vid framställning av rekombinanta proteiner för terapeutiskt bruk.
Ja, CHO-celler kan manipuleras så att de utsöndrar höga halter av antikroppar, vilket gör dem till ett förstahandsval för produktion av terapeutiska monoklonala antikroppar.
Cellerna omvandlar pyruvat till laktat under anaeroba förhållanden eller när energibehovet överstiger kapaciteten hos mitokondriens oxidativa fosforylering, vilket gör att glykolysen kan fortsätta att producera ATP och NAD.

Referenser

  1. Reinhart, D., et al., Bioprocessing of Recombinant CHO‐K1, CHO‐DG44, and CHO‐S: CHO-expressionsvärdar gynnar antingen mAb-produktion eller biomassasyntes. Biotechnology journal, 2019. 14(3): s. 1700686.
  2. Pan, X., et al., Metabolisk karakterisering av en fas med ökad CHO-cellstorlek i fed-batch-kulturer. Applied microbiology and biotechnology, 2017. 101: s. 8101–8313.
  3. Turilova, V.I., T.S. Goryachaya och T.K. Yakovleva, Kinesisk hamsteräggstockscellinje DXB-11: kromosominstabilitet och karyotypheterogenitet. Molecular Cytogenetics, 2021, 14(1): s. 1–12.
  4. Hunter, M., et al., optimering av proteinexpression i däggdjursceller. Aktuella protokoll inom proteinvetenskap, 2019. 95(1): s. e77.
  5. Nyon, M.P., et al., Utveckling av en stabil CHO-cellinje för uttryck av ett MERS-coronavirusvaccinantigen. Vaccine, 2018. 36(14): s. 1853–1862.
  6. Pacheco, B.S., et al., Cytotoxisk aktivitet hos fettsyror från antarktiska makroalger på tillväxten av humana bröstcancerceller. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2018. 6: s. 185.
  7. Ryu, J., et al., utveckling av en CHO-cellinje för stabil produktion av rekombinanta antikroppar mot humant MMP9. BMC biotechnology, 2022. 22(1): s. 8.

 

Denna webbplats använder cookies för att säkerställa att du får den bästa upplevelsen på vår webbplats... För mer information.
- Imprint

Vi har upptäckt att du befinner dig i ett annat land eller använder ett annat webbläsarspråk än det som för närvarande är valt. Vill du acceptera de föreslagna inställningarna?

Nära