Bunky CHO-K1: základný prvok v biotechnologickom výskume
Bunky CHO-K1 sú derivátom buniek vaječníkov čínskeho škrečka (CHO). Široko sa používajú v priemyselnej biotechnológii na výrobu biofarmaceutík a iných rekombinantných proteínov. Okrem toho sa bunky CHO-K1 využívajú aj v toxikologickom výskume. Výskumníci geneticky manipulujú s týmito bunkami s cieľom zlepšiť glykozyláciu, znížiť apoptózu a zvýšiť celkovú produktivitu.
- Rastové médium
- Na kultiváciu buniek CHO-K1 sa používa rastové médium Ham's F12 doplnené o 10 % FBS, 1,0 mM stabilného glutamínu, 1,0 mM pyruvátu sodného a 1,1 g/l NaHCO3. Médium by sa malo vymieňať 2 až 3 krát týždenne.
- Doba zdvojnásobenia
- Doba zdvojnásobenia buniek CHO-K1 je približne 22 hodín.
- Typ rastu
- Bunky CHO-K1 sú adhezívne. Je však možné ich geneticky modifikovať na suspenzné bunky CHO-K1.
- Úroveň biologickej bezpečnosti
- BSL-1
- Dostupné od
- Cytion — Objednajte si CHO-K1
Pôvod a všeobecné charakteristiky: bunky CHO-K1
Všeobecné charakteristiky a pôvod buneckej línie určujú jej využitie vo výskume. Táto sekcia vám pomôže zoznámiť sa s pôvodom a vlastnosťami známej buneckej línie CHO-K1. Dozviete sa: Odkiaľ pochádzajú bunky CHO-K1? Aké veľké sú bunky CHO-K1? Aký je celý názov bunky CHO-K1? Aká je morfológia bunky CHO-K1?
- CHO-K1 alebo bunková línia K1 z vaječníkov čínskeho škrečka je subklonom rodičovských buniek CHO, ktoré pochádzajú z biopsie vaječníkov dospelého samice čínskeho škrečka v roku 1957. Pôvodnú bunkovú líniu vyvinul T.T. Puck a jeho kolegovia na Lekárskej fakulte Univerzity v Colorade v Denveri v USA [1].
- Bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bunky bun
- Priemer buniek CHO-K1 je približne 0,001 milimetra. Zaujímavé je, že bunky sú spočiatku veľké, avšak časom sa zmenšujú.
- Genóm CHO-K1 pozostáva z podobného počtu chromozómov ako ľudské bunky. Majú diploidné karyotypy a vykazujú len menej chromozómových abnormalít.
Bunková línia CHO-K1 vs. CHO-S
Obe bunkové línie sú derivátmi CHO. Lišia sa spôsobom, akým tieto bunky rastú a proliferujú. Bunky CHO-S sú prispôsobené na rast v kultúrach, zatiaľ čo bunky CHO-K1 môžu byť geneticky manipulované na produkciu adhezívnych a suspenzných buniek.
Bunka CHO-K1: Informácie o kultivácii
Bunka CHO-K1 je široko používaná v priemyselnom biotechnologickom výskume. Ide o ľahko udržiavateľné bunky. Poznanie kľúčových bodov kultivácie buniek CHO-K1 vám môže pomôcť pri ich pestovaní. Táto sekcia vám pomôže zistiť: Sú bunky CHO-K1 adhezívne? Aký je čas zdvojnásobenia buniek CHO-K1? Aké médiá sa používajú na kultiváciu buniek CHO? Aká je hustota výsevu buniek CHO-K1?
Kľúčové body kultivácie buniek CHO-K1
Doba zdvojnásobenia populácie:
Doba zdvojnásobenia buniek CHO-K1 je približne 22 hodín.
Adherentné alebo v suspenzii:
Bunky CHO-K1 sú adhézne. Je však možné ich geneticky modifikovať tak, aby sa stali suspenznými bunkami CHO-K1.
Hustota výsevu:
Hustota výsevu CHO-K1 je 1 x 104 buniek/cm2. Pri tejto hustote môžu bunky vytvoriť konfluentnú vrstvu približne za 6 dní. V prípade adhezívnych buniek sa bunky prepláchnu 1 x PBS a inkubujú sa 8 až 10 minút pri izbovej teplote. Disociované bunky sa pridajú do čerstvého média a odstreďujú sa. Zozbierané bunky sa resuspendujú a naliajú do novej fľaše na rast.
Rastové médium:
Na kultiváciu buniek CHO-K1 sa používa rastové médium Ham's F12 doplnené o 10 % FBS, 1,0 mM stabilného glutamínu, 1,0 mM pyruvátu sodného a 1,1 g/l NaHCO3. Médium by sa malo vymieňať 2 až 3-krát týždenne.
Podmienky rastu:
Kultúry CHO-K1 sa uchovávajú v zvlhčenom inkubátore pri teplote 37 °C s prívodom 5 % CO2.
Skladovanie:
Zmrazené bunky CHO-K1 sa skladujú pri teplote nižšej ako -150 °C alebo v parnej fáze tekutého dusíka.
Proces zmrazovania a médium:
Na zmrazenie buniek CHO-K1 sa používajú zmrazovacie médiá CM-1 alebo CM-ACF. Na zmrazenie buniek CHO-K1 sa používa proces pomalého zmrazovania, ktorý umožňuje postupný pokles teploty o 1 °C.
Proces rozmrazovania:
Zmrazené bunky CHO-K1 sa uchovávajú vo vodnom kúpeli pri teplote 37 °C, kým nezostane len malá hrudka ľadu. Rozmrazené bunky sa pridajú do čerstvého kultivačného média a nalejú do novej banky obsahujúcej kultivačné médium v hustote 5 x 104 buniek/cm2. Bunky potrebujú na správne oživenie takmer 24 až 48 hodín.
Úroveň biologickej bezpečnosti:
S kultúrami CHO-K1 sa manipuluje a udržiavajú sa v laboratóriách s úrovňou biologickej bezpečnosti 1.
Výhody a obmedzenia buniek CHO-K1
CHO-K1 je neoceniteľným výskumným nástrojom. Jeho jedinečná kombinácia výhod a obmedzení ho odlišuje od iných bunkových línií. V tejto časti sme rozoberali niekoľko kladov a záporov bunkovej línie CHO-K1.
Výhody
Medzi hlavné výhody buneckej línie CHO-K1 patria:
Vhodnosť na transfekciu
Bunky CHO-K1 sa široko používajú v štúdiách transfekcie. Dajú sa transfekovať dočasne aj stabilne prostredníctvom rôznych fyzikálnych a chemických postupov. Vďaka svojej vysokej vhodnosti na transfekciu sa bunky CHO-K1 vo veľkej miere využívajú na produkciu rekombinantných proteínov a iných biofarmaceutík.
Rýchla rýchlosť rastu a jednoduchá kultivácia
Doba zdvojnásobenia buniek CHO-K1 je len 22 hodín, majú teda vysokú rýchlosť rastu a sú ideálne pre použitie v priemyselnej biotechnológii. Okrem toho je suspenzia buniek CHO-K1 vhodná na výrobu veľkého množstva biofarmaceutík. Navyše sa ľahko kultivujú a udržiavajú v laboratóriách a nevyžadujú zložité kultivačné podmienky ani postupy.
Nízka frekvencia chromozómových abnormalít
CHO-K1 je dobre charakterizovaný a etablovaný modelový systém. Genóm CHO-K1 je stabilný a má len málo chromozómových abnormalít. Preto sú ideálnymi hostiteľmi pre produkciu rekombinantných proteínov.
Obmedzenia
Tu sú niektoré obmedzenia buneckej línie CHO-K1:
Neľudský pôvod
Hoci bunky CHO-K1 majú schopnosť vytvárať glykozylačné vzory podobné ľudským, sú neludského pôvodu. To môže byť problém pri štúdiu vysoko špecifických ľudských bunkových procesov a imunogenity terapeutických látok.
Heterogenita
Bunky CHO-K1 môžu vykazovať mierne odlišné genetické charakteristiky v rámci tej istej populácie, čo vedie k genetickej heterogenite. To môže ovplyvniť bunkové funkcie a spôsobiť variabilitu v úrovniach expresie proteínov, čo môže potenciálne ovplyvniť reprodukovateľnosť experimentálnych výsledkov.
Aplikácie buneckej línie CHO-K1 vo výskume
Bunka CHO-K1 má množstvo aplikácií v priemyselnej biotechnológii a toxikologickom výskume. Tu sme diskutovali o niektorých konkrétnych.
- Produkcia rekombinantných proteínov: Bunky CHO-K1 sú neoceniteľnými výskumnými nástrojmi na produkciu rekombinantných proteínov, vrátane protilátok, terapeutických proteínov a enzýmov. Ich vysoká rýchlosť rastu a jednoduché kultivačné podmienky pomáhajú produkovať veľké množstvá rekombinantných proteínov s správnym zložením a glykozyláciou. Napríklad v štúdii, ktorú vykonala Kritika Gupta, sa použili bunky CHO-K1 a stabilne sa transfekovali na produkciu rekombinantnej monoklonálnej protilátky proti faktoru nekrózy nádorov alfa (TNF-α) [2]. Produkcia protilátok CHO K1 je pomerne spoľahlivá a pohodlná. Výskumníci tiež modifikujú tieto bunky s cieľom zlepšiť produkciu protilátok CHO K1. Napríklad v jednej štúdii boli bunky CHO-K1 geneticky modifikované na produkciu protilátok s vysokým pomerom a-fukosylovaných N-glykánov viazaných na Fc, čo je dôležité pre ich efektorovú funkciu [3].
- Toxikologický výskum: Bunka CHO-K1 sa často používa na objavovanie liekov a skríningové testy. Môžu sa použiť na hodnotenie toxicity a účinnosti potenciálnych liekov. Okrem toho výskumníci používajú bunky CHO-K1 na skúmanie interakcií medzi liekom a cieľom a na štúdium metabolizmu liekov. Bolo vykonaných niekoľko štúdií na posúdenie možných terapeutických účinkov rastlinných extraktov, zlúčenín, nanočastíc, terapeutických proteínov a iných látok s využitím buneckej línie CHO-K1. Podobný výskum bol vykonaný v roku 2022, v ktorom výskumníci merali cytotoxický potenciál rastlinných extraktov bohatých na flavonoidy v bunkách CHO-K1 [4]. Podobne aj výskumná štúdia, ktorú vykonali Ryan Deweese a kolegovia, hodnotila cytotoxicitu extraktov z rastlín Baptisia australis, Trifolium pratense a Rubus idaeus na bunkách CHO-K1 z vaječníkov čínskeho škrečka [5].
5. Bunky CHO-K1: Vedecké publikácie
Nižšie sú uvedené niektoré zaujímavé vedecké publikácie o bunkách CHO-K1.
Táto štúdia uverejnená v časopise Molecular Biology Reports (2023) navrhla pozitívne účinky nadmernej expresie génu SIRT6 na životaschopnosť buniek CHO-K1 a expresiu protilátok.
Táto publikácia bola uverejnená v časopise Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Výsledky výskumu poukazujú na potenciál CRISPR-Cas13d pri genetickej modifikácii buniek CHO-K1 s cieľom zlepšiť produkciu protilátok z hľadiska kvality a kvantity.
Tento výskumný článok z časopisu Nature Scientific Reports (2018) navrhuje maltózu ako sľubný zdroj energie pre kultiváciu buniek CHO-K1 v prostredí bez bielkovín a na zvýšenie produkcie rekombinantných monoklonálnych protilátok.
Táto štúdia uverejnená v časopise Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) použila bunky CHO-K1 na vyhodnotenie potenciálnych cytotoxických a antigenotoxických účinkov etanolového extraktu z čierneho korenia samostatne a v kombinácii s doxorubicínom.
Tento výskum bol uverejnený v časopise The Nucleus v roku 2019. V ňom výskumníci hodnotili cytotoxický a genotoxický potenciál nanočastíc striebra v bunkovej línii CHO-K1.
Zdroje pre bunkovú líniu CHO-K1: protokoly, videá a ďalšie
CHO-K1 je známa bunková línia. Tu sú uvedené dostupné zdroje obsahujúce protokoly kultivácie a transfekcie CHO-K1.
- Transfekcia CHO-K1: Tento odkaz popisuje protokol transfekcie CHO-K1. Ide o podrobný návod na transfekciu plazmidovej DNA do buniek CHO-K1 pomocou činidla Lipofectamine LTX.
- Návod na transfekciu CHO-K1: Toto video podrobne vysvetľuje postup prechodnej transfekcie CHO-K1.
Tu sú niektoré zdroje opisujúce protokol kultivácie buniek CHO-K1.
- Bunky CHO-K1: Tento odkaz na webovú stránku obsahuje užitočné informácie o bunkách CHO-K1, vrátane receptúry média CHO-K1, subkultivácie a protokolu rozmrazovania.
Referencie
- Gamper, N., J.D. Stockand a M.S. Shapiro, Využitie buniek vaječníkov čínskeho škrečka (CHO) pri štúdiu iónových kanálov. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): s. 177-85.
- Gupta, K. a kol., Stabilná bunková línia CHO K1 na produkciu rekombinantnej monoklonálnej protilátky proti TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): s. 828–839.
- Popp, O., et al. Vývoj predglykoinžinirovanej hostiteľskej bunky CHO-K1 na expresiu protilátok so zvýšenou efektorovou funkciou sprostredkovanou Fc. v MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Kurchatova, M., et al., Cytotoxicita rastlinných extraktov obsahujúcich flavonoidy voči bunkovej línii CHO: komparatívna štúdia. Cell and Tissue Biology, 2022. 16(1): s. 80-85.
- Deweese, R., et al., Cytotoxické účinky extraktov z Trifolium pratense, Baptisia australis a Rubus idaeus na bunky CHO-K1. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): s. 128-139.