HEK293T-celler: Att frigöra potentialen i transfektionsstudier

HEK293T-celler är humana embryonala njurceller som används i stor utsträckning inom industriell bioteknik, toxikologi och cancerforskning. Dessa odödliga celler används också för att producera en mängd olika terapeutiska proteiner och virus.

Allmänna egenskaper och ursprung för HEK293T-celler

I detta avsnitt behandlas ursprunget och allmän information om HEK293T-cellinjen. 

• HEK293T-cellinjen har sitt ursprung i primära humana embryonala njurceller som odlats i laboratorium. Forskare utvecklade dessa celler i början av 1970-talet genom att transfektera embryonala njurceller med fragmenterade DNA-fragment från adenovirus typ 5. Forskarna etablerade cellinjen HEK293T genom att införa det stora T-antigenet från simianvirus 40 (SV40) i genomet hos HEK293-celler. Denna modifiering gjorde det möjligt för forskarna att enkelt transfektera 293-celler och gjorde dem lämpliga för proteinproduktion och studier av genuttryck [1].
• HEK293T-celler har en epitelial liknande morfologi. De har en långsträckt och tillplattad form med en tydlig cellgräns.
• Storleken på HEK293T-celler varierar mellan 11 och 15 µm i diameter.
• HEK293T-cellerna med SV40-stort T-antigen har en komplex karyotyp. Dessa celler är hypotriploida, innehåller tre gånger färre kromosomer än en haploid gamet och har ett modalt kromosomantal på 64.

Vad är skillnaden mellan HEK293T och HEK293?

Både HEK293- och HEK293T-cellinjer är av mänskligt ursprung. HEK293T är en populär variant av HEK293-cellinjen. Forskare utvecklade dessa celler från de ursprungliga humana embryonala njurcellerna 293 genom att transfektera dem med SV40-stort T-antigen, medan de etablerade de odödliga HEK293-cellerna genom att transformera och odla humana embryonala njurceller med fragmenterade DNA-fragment från humant adenovirus 5.

Cellteknik och biomedicinska tillämpningar av HEK293T-celler

Cellodling och cellbanker inom HEK293T-forskning

HEK293T-celler, som härrör från humana embryonala njurceller 293, används i stor utsträckning inom cellodling på grund av sin robusta tillväxt och enkla transfektion. För att kunna arbeta med dessa celler måste forskare prioritera cellbanker, vilket innebär att celler lagras för vidare forskning och terapeutisk användning. De måste använda en graderad cellbanksstrategi för att bevara cellernas egenskaper och säkerställa långsiktig cellviabilitet. Skapandet av cellbanker kräver att man följer reglerna för god tillverkningssed för att säkerställa cellernas livskraft och integritet för terapeutiska tillämpningar.

God tillverkningssed är avgörande vid framställningen av HEK293T-cellbanker, som är grundläggande för både forskning och terapeutiska tillämpningar. Mastercellbanken fungerar som referenspunkt för alla efterföljande cellprodukter. Tillverkningen av dessa celler för terapeutiska tillämpningar, såsom lentiviral produktion för genterapier, följer strikta regleringsstandarder för att säkerställa slutprodukternas säkerhet och effektivitet.

Protokoll och analyser med HEK293T

Inom cytotekniken utformas specifika protokoll och analyser för att utvärdera HEK293T-cellernas egenskaper. Dessa inkluderar bedömning av genterapivektorernas effektivitet och cellernas interaktion med den extracellulära matrisen i en skål eller en suspensionskultur. För att upprätthålla integriteten hos HEK293T-cellerna väljer forskarna reagenser för transfektion med precision och utsätter råmaterialen för stränga kvalitetskontroller.

Forskningsapplikationer för HEK293T-cellinjen

• Vaccinutveckling: HEK293T-cellinjen har använts för att studera virus och producera virusvektorbaserade vacciner för att bekämpa en rad olika virusinfektioner. I en studie användes denna embryonala njurcellinje för att undersöka den strukturella och funktionella grunden för COVID-19-virusets inträde i celler via det humana angiotensinkonverterande enzymet 2 (ACE2) [3]. Dessutom användes HEK93T-celler i en ny studie för att generera SARS-CoV-2-spike-pseudotypade lentiviruspartiklar [4].
  
• Toxikologisk forskning: Denna humana embryonala njurcellinje används i stor utsträckning för att testa läkemedels toxicitet och effekt. I forskning som genomfördes 2022 användes HEK293T som en normal human cellinje för att validera den cytotoxiska potentialen hos Caladium lindenii-extrakt mot levercancercellinjen HepG2 [5].
• Studier av genuttryck: SV40-stora T-antigenet HEK293T-cellinjen är mycket mottaglig för transfektion och därmed lämplig för studier av genuttryck. I en studie användes HEK293T-celler för att undersöka den långa icke-kodande RNA-molekylen SNHG16:s roll i regleringen av trofoblastfunktioner. Studien visade att LncRNA SNHG16 interagerar med miR-218-5p/LASP1-axeln för att förmedla dessa effekter [6].

Innovationer inom cellterapi med hjälp av HEK293T-celler

Framsteg inom cellterapi med HEK293T

HEK293T-celler bidrar väsentligt till cellterapilandskapet, särskilt när det gäller framställning av virala vektorer för genterapi. Dessa celler är väsentliga i tillverkningsprocesser som följer reglerna för god tillverkningssed, eftersom de säkerställer produktionen av högkvalitativa genterapiprodukter. Utbildningen av tillverkningspersonal fokuserar också på hantering av de unika egenskaperna hos HEK293T-celler och upprätthållande av en hög standard för de läkemedel som härrör från dessa celler.

HEK293T-celler i kliniska prövningar och genterapi

HEK293T-cellinjen spelar en avgörande roll i utvecklingen av genterapiprodukter och är en integrerad del av kliniska prövningar som syftar till att introducera nya cellterapier på marknaden. Detta innebär att man utnyttjar cellinjen höga transfektivitet för genöverföring, med hjälp av vektorer såsom lentivirala förpackningsvektorer, där D64V-mutationen i integrasen har varit ett betydande framsteg för att öka säkerheten.

Innovativa tekniker i HEK293T-cellodling

HEK293T-cellernas mångsidighet stödjer innovativa tekniker i både tvådimensionella och mer komplexa cellodlingar. Denna anpassningsförmåga är avgörande för att utforska cellulära produkter för olika typer av biomedicinsk forskning, inklusive cancerforskning, där dessa celler används för att studera tumörbildande processer och läkemedelsprövningar. Dessutom spelar HEK293T-linjen en avgörande roll i produktionen av lentivirala partiklar, som är avgörande för både forskning och tillverkningsprocesser för terapeutiska vektorer.

Köp HEK293-celler till din forskning

Förbättra din forskning med våra HEK293-celler, kända för sin anpassningsförmåga inom genuttrycksstudier och vaccinproduktion. Vårt utbud omfattar mångsidiga derivat såsom HEK293T, den suspensionsanpassade linjen HEK293, HEK293T/17, AAV-293 och 2V6.11. Utforska vårt omfattande utbud för att stödja och driva ditt experimentella arbete framåt.

Information om odling av cellinjen HEK293T

HEK293T-celler odlas i stor utsträckning i forskningslaboratorier. Innan du påbörjar odling av HEK293T-celler måste du veta: Vad är fördubblingstiden för HEK293T-celler? Vad är HEK293T-odlingsmedium? Vad är utsädesdensiteten för HEK293T?

Viktiga punkter för odling av HEK293T-celler

Fördubblingstid:

Den rapporterade fördubblingstiden för HEK293T-celler är 30 timmar.

Adherenta eller i suspension:

HEK293T är en vidhäftande cellinje.

Utsädestäthet:

HEK293T-celler utsätts med en densitet på 1 x 10⁴ celler/cm². Vid denna utsättningsdensitet kan cellerna bilda ett konfluent monolager på cirka 4 dagar. För utsättning avskiljs adherenta celler med hjälp av Accutase-dissociationslösning. De avskiljda cellerna centrifugeras och resuspenderas sedan försiktigt med hjälp av ett odlingsmedium. Därefter överförs cellerna till nya kolvar för odling.

Odlingsmedium:

HEK293T-celler odlas i EMEM (Eagle's minimal essential medium) innehållande 1,0 g/l L-glukos, 2,2 g/l NaHCO3, 2,0 mM L-glutamin och 10 % fetalt bovint serum. Mediet bör bytas ut två gånger i veckan.

Odlingsförhållanden:

HEK293T-cellkulturer förvaras i en fuktad inkubator vid 37 °C med 5 % CO2-tillförsel.

Förvaring:

Humana embryonala njurceller HEK293T förvaras i gasfas av flytande kväve eller vid en temperatur under -150 °C under längre tid.

Frysningsprocess och medium:

HEK293-celler kan frysas i frysmedierna CM-1 eller CM-ACF. För HEK293T-celler rekommenderas långsamma frysprocesser som möjliggör en gradvis temperatursänkning med 1 °C för att skydda cellernas livskraft.

Upptining:

En fryst cellampull skakas snabbt i ett vattenbad (37 °C) tills endast en liten isklump återstår. Cellerna resuspenderas i medium och centrifugeras för att eliminera komponenter från frysmediet. De återvunna cellerna odlas sedan i nya kolvar som innehåller tillväxtmedium. 

Biosäkerhetsnivå:

Ett laboratorium med biosäkerhetsnivå 1 krävs för hantering och underhåll av HEK293T-cellkulturer.

Vanliga frågor om HEK293T-cellodling och tillämpningar

HEK293T-celler: Forskningspublikationer

I detta avsnitt har vi nämnt några lovande forskningspublikationer som handlar om HEK293T-celler.

Utveckling av SARS-CoV-2-mRNA-vacciner som kodar för spike-proteinets N-terminala domän och receptorbindande domän

Denna publikation kommer att publiceras i BioRxiv under 2022. I denna studie användes HEK293T-celler för att utveckla mRNA-vacciner mot COVID-19-viruset som kodar för N-terminalen och RBD-domänen (receptorbindande domän) i spike-genen.

Cirkulärt HER2-RNA-positivt trippelnegativt bröstcancer är känsligt för Pertuzumab

Denna forskning publicerades i Molecular Cancer 2020. Studien föreslog att cirkulär HER2-RNA-expression i trippelnegativa bröstcancerceller gör den känslig för läkemedelsbehandling med Pertuzumab. Forskare använde HEK293-celler för lentivirusproduktion och transfektion av det cirkulära HER2-genet i denna studie.

IFITM3:s antivirala roll vid infektion med prototypiskt skumvirus

Denna artikel publicerades i Virology Journal 2022. I denna studie användes HEK293T-celler för att undersöka den antivirala effekten av IFITM3 (interferoninducerat transmembranprotein 3) vid en infektion med prototypiskt skumvirus (PFV).

MiRNA-21 förmedlar metformins antiangiogena aktivitet genom att rikta in sig på PTEN- och SMAD7-uttryck samt PI3K/AKT-signalvägen

Denna forskningsartikel i Nature Scientific Reports (2017) använde HEK293T-celler och visade att miRNA-21 förmedlar metformininducerade antiangiogena effekter genom att reglera PI3K/AKT-signalvägen samt SMAD7- och PTEN-genuttrycket.

MicroRNA-608 hämmar spridningen av urinblåsecancer via AKT/FOXO3a-signalvägen

Denna forskning publicerades i tidskriften Molecular Cancer 2017. I denna studie användes HEK293-celler för att undersöka miRNA-608:s antiproliferativa potential mot blåscancer.

Resurser för HEK293T-cellinjen: protokoll, videor och mer

Här följer några resurser om HEK293T-celler:

• Transfektion av HEK293T-celler.
• Transfektion av HEK-celler: Denna video visar det allmänna transfektionsprotokollet för den humana embryonala njurcellinjen HEK293.
• Passering av celler: Denna video förklarar proceduren för delning eller subkultivering av adherenta celler.

Cellodlingsprotokoll

Cellodlingsprotokollen för HEK293T-celler listas här.

• Delning av HEK293T-celler: Denna webbplats innehåller en detaljerad steg-för-steg-guide för subkultivering av HEK293-celler.
• Odling av humana embryonala njurceller: Denna länk ger dig HEK293T-cellodlingsprotokollet.

Referenser

1. Tan, E., et al., HEK293-cellinjen som plattform för produktion av rekombinanta proteiner och virala vektorer. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9.
2. Kim, M.J., et al., AMPKα1 reglerar utvecklingen av lung- och bröstcancer genom att reglera den TLR4-medierade TRAF6-BECN1-signalaxeln. Cancers (Basel), 2020, 12(11).
3. Wang, Q., et al., Strukturell och funktionell grund för SARS-CoV-2-inträngning genom användning av humant ACE2. Cell, 2020. 181(4): s. 894–904.
4. Gale, E.C., et al., Hydrogelbaserad långsam frisättning av ett vaccin med en subenhet av receptorbindande domän framkallar neutraliserande antikroppsreaktioner mot SARS-CoV-2. bioRxiv, 2021.
5. Kalsoom, A., et al., In vitro-utvärdering av den cytotoxiska potentialen hos Caladium lindenii-extrakt på humana hepatokarcinom-HepG2- och normala HEK293T-cellinjer. Biomed Res Int, 2022, s. 1279961.
6. Yu, Z., et al., LncRNA SNHG16 reglerar trofoblastfunktioner via miR-218-5p/LASP1-axeln. J Mol Histol, 2021. 52(5): s. 1021-1033.