Yayın tarihi: 2023 | Son güncelleme tarihi: Mayıs 2026

HEK293 Hücreleri: Modern Hücre Araştırmaları ve Biyoteknolojinin Temel Taşı

İnsan embriyonik böbrek 293 (HEK293) hücreleri, çok yönlülüğü ve çok çeşitli araştırma uygulamalarındaki kullanışlılığı nedeniyle bilim camiasında yaygın bir popülerlik kazanmış bir insan embriyonik böbrek hücre hattıdır. Hücre hattı 1970'lerin başında kurulmuş ve o zamandan beri aşı geliştirme, kanser araştırmaları, ilaç testleri ve sinyal iletimi için kullanılmaktadır. Bu blog yazısı, kökeni, kültür bilgileri, avantajları ve dezavantajları, uygulamaları ve kaynakları dahil olmak üzere HEK293 hücre hattının tüm yönlerini ele alacaktır.

HEK293 Hücreleri: Genel Bilgiler ve Kökeni

HEK293 hücreleri nedir?

HEK293 hücreleri, ebeveynleri bilinmeyen, isteğe bağlı olarak sonlandırılmış bir insan embriyonun böbrek dokusundan elde edilen bir insan embriyonik böbrek hücre hattıdır. Hücreler, 1970'lerin başında Hollandalı biyolog Alex Van der Eb tarafından oluşturulmuştur. Daha sonra araştırmacı Frank Graham tarafından kesik adenovirüs 5 ile transformasyon yoluyla ölümsüzleştirilmiştir.

Başlangıçta, hücrelerin transformasyonu zor görünüyordu. Ancak, aralıksız çabaların ardından, izole edilmiş tek bir transformasyon klonundan hücre büyümesi gerçekleşti [1]. Hücrenin adenovirüs 5 ile transfeksiyonu, E1A ve E1B genlerinin hücrenin genomuna dahil edilmesine yol açmıştır; bu da hücre ölümünü önler ve bol miktarda protein üretimine olanak tanır. Ölümsüzleştirilmeden önce fetal böbrek hücreleri yeterince karakterize edilmemiştir, bu nedenle tam hücre tipleri bilinmemektedir.

Embriyonik böbrekler endotel, epitel ve fibroblast hücrelerinden oluşur, bu nedenle HEK 293 hücreleri muhtemelen bu hücrelere aittir. Ancak, mRNA ve gen ürünleri bunların nöronal hücreler olduğunu düşündürmektedir. Ad5'in eklenmesinin hücresel fenotipi ve gen ekspresyonunu değiştirmiş olması mümkündür. İlginç bilgi: HEK293'teki "293" rakamı, Graham tarafından gerçekleştirilen 293. deneye atıfta bulunmaktadır.

İlginç bilgi: HEK293'teki "293" rakamı, Graham tarafından gerçekleştirilen 293. deneye atıfta bulunmaktadır.

HEK293 hücrelerinin özellikleri

• Morfoloji
• Hücre boyutu
• Genom ve ploidi (kromozom sayısı)

HEK293 hücreleri, epitel hücrelerine benzeyen bir şekle sahiptir. Embriyonik böbrekler, esas olarak fibroblast, endotel ve epitel hücrelerinden oluşur. Dolayısıyla 293 hücreleri, şekil olarak bu hücre tiplerinden birine benzemektedir.

HEK 293 hücrelerinin boyutu 11 ila 15 µm arasındadır ve bu boyut, kültür koşullarından etkilenebilir. Kültürde, hücreler bir yüzey üzerinde yetiştirildiğinde düzleşmiş, süspansiyon halindeyken ise yuvarlak görünebilir. HEK293 hücreleri hipotriploiddir ve HEK293 hücrelerinin yaklaşık %30'u 64 kromozomluk modal ploidi gösterir, ancak bazı hücrelerde daha fazla kromozom bulunur. Hücreler ayrıca üç kopya X kromozomuna ve kromozom 19'a entegre edilmiş 4 kilobaz çifti uzunluğunda bir adenovirüs 5 fragmanına sahiptir.

HEK293 ile HEK293T hücre hattının karşılaştırılması

Yaygın 293 hücre türevleri olan HEK293T ve HEK293F hücreleri gibi birçok türev, ana HEK 293 hücrelerinden türetilmiştir. HEK293T hücreleri en yaygın kullanılan türevlerden biridir ve orijinal HEK 293 hücre genomuna sıcaklığa duyarlı bir SV40 T-antijeni mutasyonu eklenerek oluşturulmuştur. T-antijeninin ekspresyonu, 293-T hücrelerine transfekte edildiğinde SV40 replikasyon kökenli plazmidlerin replikasyonuna olanak tanır ve bu da rekombinant proteinlerin üretiminin artmasına yol açar [2]. HEK hücre hattı türevleri hakkında, bunların geliştirilmesi ve özellikleri dahil olmak üzere daha fazla bilgi için bu derleme makalesine bakınız.

HEK293 Hücre Kültürü Temelleri: Adım Adım Kılavuz

Koşullar

Bilgi

Popülasyon Çoğalma Süresi

HEK293 hücre hattının ikiye katlanma süresi 24 ila 45 saat arasında değişir ve ortalama 30 saattir.

Yapışkan veya Süspansiyon Kültürleri

HEK293 hücreleri hem yapışkan hem de süspansiyon formlarında büyütülebilir. Yapışkan hücreler tek tabaka halinde büyürken, süspansiyon kültürleri sferoidler halinde büyür.

Tohumlama Yoğunluğu

Büyüme aşamasında %80-90 konfluentlikte hücreleri bölün. Accutase kullanarak hücreleri ayırın ve 1 ila 4 x 104 hücre/cm2 yoğunluğunda tohumlayın. 1 x 104 hücre/cm2 tohumlama yoğunluğunda 4 gün içinde konfluent bir tabaka oluşacaktır.

Büyüme Ortamı

2 mM L-glutamin ve %10 fetal sığır serumu (FBS) içeren Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM) içinde büyütün. Ortamı haftada iki kez değiştirin.

Büyüme Koşulları (Sıcaklık, CO2)

Optimum büyüme için %5 CO2 beslemesi ile 37 °C'de nemlendirilmiş bir inkübatörde tutun.

Saklama

Uzun süreli saklama için sıvı azotun buhar veya sıvı fazında saklayın. Hücre canlılığını etkileyebileceğinden -80 °C'lik dondurucuda saklamaktan kaçının.

Dondurma Süreci ve Ortam

En iyi koruma için yavaş dondurma yöntemi kullanın. CLS'den temin edilebilen CM-1 veya CM-ACF dondurma ortamında dondurun.

Çözme Süreci

Dondurulmuş hücreleri, küçük bir buz topakçığı kalana kadar 37 °C'lik su banyosunda 1-2 dakika çözdürün. Hücre süspansiyonunu bir santrifüj tüpüne aktarın ve önceden ısıtılmış büyüme ortamı ekleyin, ardından santrifüjleyerek dondurma ortamı bileşenlerini ortadan kaldırın. Hücre peletini taze ortamda yeniden süspansiyon haline getirin ve optimal koşullarda kültürleyin.

Biyogüvenlik Seviyesi

HEK293 hücreleri, biyogüvenlik seviyesi 1'de işlenmelidir.

Keşifleriniz için HEK293 hücreleri satın alın

Çığır açan araştırmalarınız için, gen ekspresyonu çalışmaları ve aşı geliştirmede çok yönlülüğüyle tanınan HEK293 hücrelerimizi ve HEK293T, HEK293 süspansiyona uyarlanmış, HEK293T/17, AAV-293 ve 2V6.11 gibi türevlerini değerlendirin. Buradan ürün yelpazemizi keşfederek daha fazla bilgi edinin ve deneylerinizi geliştirin.

Araştırma ve Endüstride HEK293 Hücre Hattı

HEK293 hücrelerinin uygulamaları çok çeşitli ve önemlidir. Bu hücreler, rekombinant proteinlerin ekspresyonu ve üretimi için sıklıkla bir sistem olarak kullanılır. İnsan kaynaklı olmaları nedeniyle, bu hücrelerde üretilen proteinlerin yapı ve işlev açısından doğal insan proteinlerine benzemesi daha olasıdır; bu da terapötik uygulamalar için çok önemlidir.

Ayrıca, HEK293 hücreleri, yabancı DNA'yı kolayca aldıkları için gen fonksiyonu ve regülasyonu çalışmalarında sıklıkla kullanılırlar, bu da onları genetik manipülasyon için mükemmel bir model haline getirir. Bu hücreler, gen terapisi ve aşı geliştirmede kullanılan adenoviral vektörlerin üretiminde de kritik bir rol oynarlar; buna COVID-19 aşılarının hızlı üretimi de dahildir.

Aşı ve Protein üretimi: HEK 293 hücreleri, büyük ölçekli protein ve terapötik aşı üretimi için uygundur. Hücre hattı ayrıca, adeno-ilişkili ve adenoviral vektörler gibi viral vektörlerin üretilmesinde de kullanılır. Son zamanlarda, HEK293 hücreleri, önemli bir rekombinant protein olan eritropoietin (EPO) üretiminde kullanılmaktadır.

İlaç testleri: HEK293 hücreleri, ilaçların ve doğal ürünlerin toksisitesini test etmek için sıklıkla kullanılır.

Kanser araştırması: 293 hücreleri tümör oluşturucudur ve önemli gen ekspresyon değişiklikleri bu hücre hattında tümör oluşumunu şiddetlendirebilir. Bu nedenle, 293 hücre hattı, altta yatan moleküler mekanizmaları anlamak ve ilaç geliştirmek amacıyla kanser çalışmalarında sıklıkla kullanılır.

Transfeksiyon çalışmaları: Transfeksiyon, nükleik asitlerin hücrelere sokulması sürecidir ve HEK293 hücreleri bu sürece özellikle uygundur. Bu konu hakkında daha fazla bilgi aşağıda açıklanmaktadır.

Aşı ve Protein Üretiminde HEK293'ün Rolü

Aşı üretiminde, HEK293 hücreleri adenovirüs bazlı aşıların geliştirilmesinde önemli bir rol oynamıştır. Süspansiyon kültürlerinde büyüme yetenekleri, küresel aşı taleplerini karşılamada hayati öneme sahip ölçeklenebilir süreçlere olanak tanır. Ayrıca, insan kaynaklı olmaları, insan benzeri post-translasyonel modifikasyonlar gerçekleştirebilmeleri ve üretilen aşıların biyolojik etkinliğini garanti etmeleri nedeniyle diğer hücre hatlarına göre bir avantaj sağlar.

HEK293 hücrelerinin çok yönlülüğü, kanser, otoimmün hastalıklar ve diğer rahatsızlıkların tedavisinde kullanılan monoklonal antikorlar ve biyobenzerler dahil olmak üzere karmaşık proteinlerin üretimine kadar uzanır. Proteinleri doğru bir şekilde katlama ve modifiye etme kapasiteleri, onları rekombinant protein üretim endüstrisinde tercih edilen bir seçenek haline getirir.

HEK293 Hücreleri Neden Transfeksiyon İçin Kullanılır?

Transfeksiyon, nükleik asitlerin hücrelere sokulması işlemidir ve HEK293 hücreleri bu işleme özellikle uygundur. HEK293 hücrelerinin transfeksiyon için tercih edilmesinin birkaç nedeni vardır:

1. Yüksek Transfeksiyon Verimliliği: HEK293 hücreleri, yabancı DNA'yı yüksek oranda alırlar; bu durum, DNA'nın hücreye girişini kolaylaştıran belirli viral genleri ifade etme yeteneklerine atfedilebilir.
2. Güçlü Büyüme: Bu hücreler hızla büyür ve bakımı nispeten kolaydır; bu da hızlı ve güvenilir sonuçlar gerektiren deneyler için faydalıdır.
3. Uyarlanabilirlik: HEK293 hücreleri, yapışkan veya süspansiyon kültürleri dahil olmak üzere çeşitli koşullarda büyütülebilir, bu da onları büyük ölçekli protein üretimi için uygun hale getirir.
4. İnsan Hücre Hattı: Bir insan hücre hattı olarak, insan biyolojisi için daha ilgili bir biyolojik bağlam sağlarlar; bu, insan hücrelerindeki yanıtın in vivo sonuçları öngördüğü terapötik araştırmalarda özellikle önemlidir.
5. Çok Yönlülük: Karmaşık post-translasyonel modifikasyonlara sahip proteinler üretebilirler; bu özellik, birçok proteinin, özellikle de terapötik antikorların işlevselliği için gereklidir. 

HEK293 Alt Kültür Protokolü

Gerekli Reaktifler

1. 1X Fosfat Tamponlu Salin (PBS)
2. %10 Tripsin-PBS
3. Dulbecco'nun Modifiye Eagle Ortamı (DMEM)

Prosedür

Hücre Hazırlığı

1. HEK hücrelerinin yaklaşık %90 oranında konfluent olduğundan emin olmak için mikroskop altında kontrol edin.
2. Aseptik teknikler kullanarak çalışma alanını temizleyin ve çeker ocağı UV ışığıyla sterilize edin.
3. Çalışma alanını %70 etanol ile silin.
4. Tüm reaktifleri 37°C'lik su banyosunda önceden ısıtın.

Bölünme Oranı ve Tohum Miktarının Hesaplanması

1. Genellikle 1:5 ile 1:20 arasında olan bölünme oranını belirleyin.
2. Aşağıdaki formülü kullanarak pipetleme hacmini hesaplayın: Vp = (S)(Vd).

Besiyeri Hacimleri ve Bölme Protokolleri

Hücre kültürü için, farklı kaplar belirli ortam hacimlerine ihtiyaç duyar ve kendine özgü büyüme alanlarına sahiptir. Örneğin, 6 kuyulu bir plakanın kuyu başına büyüme alanı 4,67 cm^2'dir ve yaklaşık 2,5 mL besiyeri gerektirirken, 100 mm'lik bir plakanın büyüme alanı 55 cm^2'dir ve 10 mL besiyeri gerektirir. Hücrelerin bölünmesi süreci, eski besiyerinin çıkarılması, PBS ile yıkanması, Accutase ile inkübe edilmesi, DMEM ile nötralize edilmesi, santrifüjlenmesi, yeni besiyerinde yeniden süspansiyon haline getirilmesi ve ardından yeni bir plakaya ekilmesini içerir. 100 cm^2 şişeler ve 150 mm plakalar gibi diğer kaplar için ayrıntılı adımlar ve oranlar hakkında bilgi almak için lütfen orijinal kaynağa bakın.

HEK293 Hücreleri Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

HEK293 hücreleri bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılan bir konudur ve bu da doğal olarak doğaları, kökenleri ve özellikleri hakkında çok sayıda soruyu gündeme getirmektedir. Aşağıda, bu yaygın sorulardan bazılarını inceleyeceğiz.