Celice CHO-K1: nepogrešljiv element v biotehnoloških raziskavah
Celice CHO-K1 so izpeljane iz celične linije jajčnikov kitajskega hrčka (CHO). Široko se uporabljajo v industrijski biotehnologiji za proizvodnjo biofarmacevtskih izdelkov in drugih rekombinantnih proteinov. Poleg tega se celična linija CHO-K1 uporablja tudi v toksikoloških raziskavah. Raziskovalci te celice genetsko spreminjajo, da bi izboljšali glikozilacijo, zmanjšali apoptozo in povečali splošno produktivnost.
- Rastno gojišče
- Za gojenje celic CHO-K1 se uporablja gojišče Ham's F12, dopolnjeno z 10 % FBS, 1,0 mM stabilnega glutamina, 1,0 mM natrijevega piruvata in 1,1 g/l NaHCO3. Gojišče je treba zamenjati 2- do 3-krat na teden.
- Čas podvojitve
- Čas podvojitve celic CHO-K1 je približno 22 ur.
- Vrsta rasti
- Celice CHO-K1 so adhezivne. Vendar pa jih je mogoče genetsko spremeniti v suspenzijske celice CHO-K1.
- Raven biološke varnosti
- BSL-1
- Na voljo pri
- Cytion — Naroči CHO-K1
Izvor in splošne značilnosti: celice CHO-K1
Splošne značilnosti in izvor celične linije določajo njeno uporabo v raziskavah. Ta razdelek vam bo pomagal spoznati izvor in značilnosti znane celične linije CHO-K1. Izvedeli boste: Od kod izvirajo celice CHO-K1? Kako velike so celice CHO-K1? Kaj pomeni celotna oblika celične linije CHO-K1? Kakšna je morfologija celic CHO-K1?
- CHO-K1 ali celična linija jajčnikov kitajskega hrčka K1 je podklon starševskih celic CHO, ki izvirajo iz biopsije jajčnikov odrasle samice kitajskega hrčka leta 1957. Izvirno celično linijo so razvili T.T. Puck in sodelavci na Medicinski fakulteti Univerze v Koloradu v Denverju, ZDA [1].
- Celična linija CHO-K1 ima epitelijsko morfologijo.
- Premer celic CHO-K1 je približno 0,001 milimetra. Zanimivo je, da so celice na začetku velike, sčasoma pa se skrčijo.
- Genom CHO-K1 sestavlja podobno število kromosomov kot človeške celice. Imajo diploidne kariotipe in le malo kromosomskih nepravilnosti.
Celična linija CHO-K1 v primerjavi s celično linijo CHO-S
Obe celični liniji sta derivata CHO. Razlikujeta se v načinu rasti in razmnoževanja celic. Celice CHO-S so prilagojene rasti v kulturah, medtem ko je mogoče celice CHO-K1 genetsko manipulirati, da proizvajajo adhezivne in suspenzijske celice.
Celična linija CHO-K1: Navodila za gojenje
Celična linija CHO-K1 se pogosto uporablja v raziskavah industrijske biotehnologije. Gre za celične linije, ki jih je enostavno vzdrževati. Poznavanje ključnih točk gojenja celic CHO-K1 vam lahko olajša delo. Ta poglavje vam bo pomagalo pri učenju: Ali so celice CHO-K1 adhezivne? Kakšen je čas podvojitve celic CHO-K1? Kateri mediji se uporabljajo za gojenje celic CHO? Kakšna je gostota posevka celic CHO-K1?
Ključne točke za gojenje celic CHO-K1
Čas podvojitve populacije:
Čas podvojitve celic CHO-K1 je približno 22 ur.
Adhezivne ali v suspenziji:
Celice CHO-K1 so adhezivne. Vendar pa jih je mogoče genetsko spremeniti v suspenzijske celice CHO-K1.
Gostota posevka:
Gostota sejanja CHO-K1 je 1 x 104 celic/cm2. Pri tej gostoti lahko celice v približno 6 dneh tvorijo konfluentni sloj. Adherentne celice se speremo z 1 x PBS in inkubiramo 8 do 10 minut pri sobni temperaturi. Disociirane celice dodamo v svež medij in centrifugiramo. Pobrane celice ponovno suspendiramo in prelijemo v novo kolbo za rast.
Gozdno gojišče:
Za gojenje celic CHO-K1 se uporablja gojišče Ham's F12, dopolnjeno z 10 % FBS, 1,0 mM stabilnega glutamina, 1,0 mM natrijevega piruvata in 1,1 g/l NaHCO3. Gojišče je treba zamenjati 2- do 3-krat na teden.
Pogoji rasti:
Kulture CHO-K1 se hranijo v vlažnem inkubatorju pri 37 °C z dovodom 5 % CO2.
Shranjevanje:
Zamrznjene celice CHO-K1 se shranjujejo pri temperaturi pod -150 °C ali v plinski fazi tekočega dušika.
Postopek zamrzovanja in gojišče:
Za zamrzovanje celic CHO-K1 se uporabljata zamrzovalna sredstva CM-1 ali CM-ACF. Za zamrzovanje celic CHO-K1 se uporablja postopek počasnega zamrzovanja, ki omogoča postopno zniževanje temperature za 1 °C.
Postopek odmrzovanja:
Zamrznjene celice CHO-K1 se hranijo v vodni kopeli pri 37 °C, dokler ne ostane le majhen kepec ledu. Odtaljenim celicam se doda svež gojišče in se vlijejo v novo bučko, ki vsebuje gojišče, v gostoti 5 x 104 celic/cm2. Celice potrebujejo skoraj 24 do 48 ur, da se ustrezno oživijo.
Raven biološke varnosti:
Kulture CHO-K1 se obdelujejo in vzdržujejo v laboratorijih stopnje biološke varnosti 1.
Prednosti in omejitve celic CHO-K1
CHO-K1 je neprecenljivo raziskovalno orodje. Zaradi edinstvene kombinacije prednosti in omejitev se razlikuje od drugih celičnih linij. V tem poglavju smo obravnavali nekaj prednosti in slabosti celične linije CHO-K1.
Prednosti
Glavne prednosti celične linije CHO-K1 so:
Primernost za transfekcijo
Celice CHO-K1 se pogosto uporabljajo v študijah transfekcije. Transfekcijo je mogoče izvesti prehodno in stabilno z različnimi fizikalnimi in kemičnimi postopki. Zaradi visoke primernosti za transfekcijo se celice CHO-K1 pogosto uporabljajo za proizvodnjo rekombinantnih proteinov in drugih biofarmacevtskih izdelkov.
Hitra rast in enostavno gojenje
Čas podvojitve celic CHO-K1 je le 22 ur, zato imajo visoko hitrost rasti in so idealne za uporabo v industrijski biotehnologiji. Poleg tega so zaradi prilagodljivosti suspenzije CHO-K1 uporabne za proizvodnjo velikih količin biofarmacevtskih izdelkov. Poleg tega jih je enostavno gojiti in vzdrževati v laboratorijih, saj ne zahtevajo zahtevnih pogojev in postopkov gojenja.
Nizka pogostost kromosomskih anomalij
CHO-K1 je dobro opisan in uveljavljen modelni sistem. Genom CHO-K1 je stabilen in ima le malo kromosomskih anomalij. Zato so idealni gostitelji za proizvodnjo rekombinantnih beljakovin.
Omejitve
Tukaj je nekaj omejitev celične linije CHO-K1:
Nehumani izvor
Čeprav imajo celice CHO-K1 sposobnost izvajati vzorce glikozilacije, podobne človeškim, so nečloveškega izvora. To bi lahko bilo problematično pri preučevanju zelo človeških specifičnih celičnih procesov in imunogenosti terapevtskih sredstev.
Heterogenost
Celice CHO-K1 lahko znotraj iste populacije kažejo nekoliko različne genetske značilnosti, kar povzroča genetsko heterogenost. To lahko vpliva na celične funkcije in povzroča variabilnost v ravneh izražanja beljakovin, kar lahko vpliva na ponovljivost eksperimentalnih rezultatov.
Uporaba celične linije CHO-K1 v raziskavah
Celična linija CHO-K1 ima številne uporabe v industrijski biotehnologiji in toksikoloških raziskavah. Tukaj smo obravnavali nekatere specifične.
- Proizvodnja rekombinantnih beljakovin: Celice CHO-K1 so neprecenljivo raziskovalno orodje za proizvodnjo rekombinantnih beljakovin, vključno z antitelesi, terapevtskimi beljakovinami in encimi. Njihova visoka stopnja rasti in enostavni pogoji gojenja pomagajo pri proizvodnji velikih količin rekombinantnih beljakovin z ustreznim zlaganjem in glikozilacijo. Na primer, v študiji, ki jo je izvedla Kritika Gupta, so uporabili celice CHO-K1 in jih stabilno transfektirajo za proizvodnjo rekombinantnega monoklonalnega protitelesa proti tumor nekrotičnemu faktorju alfa (TNF-α) [2]. Proizvodnja protiteles CHO K1 je precej zanesljiva in priročna. Raziskovalci te celice tudi modificirajo za izboljšano proizvodnjo protiteles CHO K1. Na primer, v eni študiji so genetsko spremenili celice CHO-K1 za proizvodnjo protiteles z visokim deležem a-fukoziliranih N-glikanov, vezanih na Fc, kar je pomembno za njihovo efektorno funkcijo [3].
- Toksikološke raziskave: Celice CHO-K1 se pogosto uporabljajo za odkrivanje zdravil in presejalne teste. Uporabljajo se lahko za ocenjevanje toksičnosti in učinkovitosti potencialnih zdravil. Poleg tega raziskovalci uporabljajo celice CHO-K1 za preučevanje interakcij med zdravili in tarčami ter za preučevanje metabolizma zdravil. Opravljenih je bilo več študij za oceno možnih terapevtskih učinkov rastlinskih izvlečkov, spojin, nanodelcev, terapevtskih proteinov in drugih sredstev z uporabo celične linije CHO-K1. Podobna raziskava je bila opravljena leta 2022, v kateri so raziskovalci merili citotoksični potencial rastlinskih izvlečkov, bogatih s flavonoidi, v celicah CHO-K1 [4]. Podobno je raziskava, ki so jo izvedli Ryan Deweese in sodelavci, ocenila citotoksičnost izvlečkov Baptisia australis, Trifolium pratense in Rubus idaeus na celicah CHO-K1 iz jajčnikov kitajskega hrčka [5].
5. Celice CHO-K1: Raziskovalne publikacije
V nadaljevanju so navedene nekatere zanimive raziskovalne publikacije o celicah CHO-K1.
Ta študija, objavljena v reviji Molecular Biology Reports (2023), je predlagala pozitivne učinke prekomerne ekspresije gena SIRT6 na vitalnost celic CHO-K1 in ekspresijo protiteles.
Ta publikacija je izšla v reviji Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Rezultati raziskave navajajo potencial CRISPR-Cas13d za genetsko spreminjanje celic CHO-K1 za izboljšano proizvodnjo protiteles v smislu kakovosti in količine.
Ta raziskovalni članek iz revije Nature Scientific Reports (2018) predlaga maltozo kot obetaven vir energije za gojenje celic CHO-K1 v mediju brez beljakovin in za povečanje proizvodnje rekombinantnih monoklonskih protiteles.
Ta študija v reviji Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) je uporabila celice CHO-K1 za oceno potencialnih citotoksičnih in antigenotoksičnih učinkov etanolnega ekstrakta črnega popra samostojno in v kombinaciji z doksorubicinom.
Citotoksičnost in genotoksičnost srebrnih nanodelcev v celicah jajčnikov kitajskega hrčka (CHO-K1)
Ta raziskava je bila objavljena v reviji The Nucleus leta 2019. V njej so raziskovalci ocenili citotoksični in genotoksični potencial srebrnih nanodelcev v celični liniji CHO-K1.
Viri za celično linijo CHO-K1: protokoli, videi in več
CHO-K1 je znana celična linija. Tukaj so navedena razpoložljiva gradiva s protokoli za gojenje in transfekcijo CHO-K1.
- Transfekcija CHO-K1: Ta povezava opisuje protokol transfekcije CHO-K1. Gre za podrobna navodila za transfekcijo plazmidne DNK v celice CHO-K1 z uporabo reagenta Lipofectamine LTX.
- Vodnik po transfekciji CHO-K1: Ta video podrobno pojasnjuje postopek prehodne transfekcije CHO-K1.
Tukaj je nekaj virov, ki opisujejo protokol gojenja celic CHO-K1.
- Celice CHO-K1: Ta povezava na spletno stran vsebuje koristne informacije o celicah CHO-K1, vključno z receptom za gojišče CHO-K1, subkultiviranjem in protokolom odmrzovanja.
Sklici
- Gamper, N., J.D. Stockand in M.S. Shapiro, Uporaba celic jajčnikov kitajskega hrčka (CHO) v študiji ionskih kanalov. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): str. 177–85.
- Gupta, K. in sod., Stabilna celična linija CHO K1 za proizvodnjo rekombinantnega monoklonalnega protitelesa proti TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): str. 828–839.
- Popp, O., et al. Razvoj predhodno glikoinženirane gostiteljske celične linije CHO-K1 za izražanje protiteles s povečano efektorno funkcijo, posredovano s Fc. v MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Kurchatova, M., et al., Citotoksičnost rastlinskih izvlečkov, ki vsebujejo flavonoide, na celično linijo CHO: primerjalna študija. Cell and Tissue Biology, 2022. 16(1): str. 80–85.
- Deweese, R., et al., Citotoksični učinki izvlečkov Trifolium pratense, Baptisia australis in Rubus idaeus na celice CHO-K1. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): str. 128–139.