Перейти на головну сторінку

Клітини CHO-K1: основний матеріал у біотехнологічних дослідженнях

Клітини CHO-K1 є похідними клітинної лінії яєчників китайського хом'яка (CHO). Вони широко використовуються в промисловій біотехнології для виробництва біофармацевтичних препаратів та інших рекомбінантних білків. Крім того, клітинна лінія CHO-K1 також застосовується в токсикологічних дослідженнях. Дослідники генетично модифікують ці клітини для поліпшення глікозилювання, зменшення апоптозу та підвищення загальної продуктивності.

📋 Клітинна лінія CHO-K1 — короткі факти
Середовище для росту
Для культивування клітин CHO-K1 використовується середовище для росту Ham's F12, доповнене 10% FBS, 1,0 мМ стабільного глутаміну, 1,0 мМ пірувату натрію та 1,1 г/л NaHCO3. Середовище слід замінювати 2–3 рази на тиждень.
Час подвоєння
Час подвоєння клітин CHO-K1 становить приблизно 22 години.
Тип росту
Клітини CHO-K1 є адгезивними. Однак їх можна генетично модифікувати, щоб отримати суспензійні клітини CHO-K1.
Рівень біобезпеки
BSL-1

Походження та загальні характеристики: клітини CHO-K1

Загальні характеристики та походження клітинної лінії визначають її використання в наукових дослідженнях. Цей розділ допоможе вам дізнатися про походження та особливості відомої клітинної лінії CHO-K1. Ви дізнаєтеся: Звідки походять клітини CHO-K1? Який розмір мають клітини CHO-K1? Яка повна назва клітинної лінії CHO-K1? Яка морфологія клітин CHO-K1?

  • CHO-K1 або клітинна лінія яєчників китайського хом'яка K1 є субклоном батьківських клітин CHO, які походять з біопсії яєчників дорослої самки китайського хом'яка, проведеної в 1957 році. Оригінальна клітинна лінія була розроблена Т.Т. Паком та колегами в Медичній школі Університету Колорадо, Денвер, США [1].
  • Клітинна лінія CHO-K1 має епітеліоподібну морфологію.
  • Діаметр клітин CHO-K1 становить приблизно 0,001 міліметра. Цікаво, що спочатку клітини великі, проте з часом вони зменшуються.
  • Геном CHO-K1 складається з кількості хромосом, подібної до кількості в клітинах людини. Вони мають диплоїдні каріотипи та мають лише незначні хромосомні аномалії.

Клітинна лінія CHO-K1 проти CHO-S

Обидві клітинні лінії є похідними CHO. Вони відрізняються способом росту та проліферації цих клітин. Клітини CHO-S пристосовані до росту в культурах, тоді як CHO-K1 можна генетично модифікувати для отримання адгезивних та суспензійних клітин.

Культура суспензії у фармацевтичному виробництві.

Клітинна лінія CHO-K1: інформація щодо культивування

Клітинна лінія CHO-K1 широко використовується в промислових біотехнологічних дослідженнях. Це клітинні лінії, які легко утримувати. Знання основних моментів культивування клітин CHO-K1 допоможе вам легко впоратися з цим завданням. Цей розділ допоможе вам дізнатися: Чи є клітини CHO-K1 адгезивними? Який час подвоєння клітин CHO-K1? Які середовища використовуються для культивування клітин CHO? Яка щільність висівання клітин CHO-K1?

Ключові моменти культивування клітин CHO-K1

Час подвоєння популяції:

Час подвоєння клітин CHO-K1 становить приблизно 22 години.

Адгезивні або суспензійні:

Клітини CHO-K1 є адгезивними. Однак їх можна генетично модифікувати, щоб отримати клітини CHO-K1 у суспензії.

Щільність висівання:

Щільність висівання CHO-K1 становить 1 x 104 клітин/см2. При такій щільності клітини можуть утворити суцільний шар приблизно за 6 днів. Для адгезивних клітин клітини промивають 1 x PBS і інкубують протягом 8–10 хвилин при кімнатній температурі. Дисоційовані клітини додають до свіжого середовища та центрифугують. Зібрані клітини ресуспендують і переливають у нову колбу для росту.

Середовище для росту:

Для культивування клітин CHO-K1 використовується середовище для росту Ham's F12, доповнене 10% FBS, 1,0 мМ стабільного глутаміну, 1,0 мМ пірувату натрію та 1,1 г/л NaHCO3. Середовище слід замінювати 2–3 рази на тиждень.

Умови вирощування:

Культури CHO-K1 утримують у зволоженому інкубаторі при температурі 37 °C з подачею 5 % CO2.

Зберігання:

Заморожені клітини CHO-K1 зберігають при температурі нижче -150 °C або у паровій фазі рідкого азоту.

Процес заморожування та середовище:

Для заморожування клітин CHO-K1 використовують середовища CM-1 або CM-ACF. Для заморожування клітин CHO-K1 застосовують процес повільного заморожування, що забезпечує поступове зниження температури на 1 °C.

Процес розморожування:

Заморожені клітини CHO-K1 тримають у водяній бані при температурі 37 °C, доки не залишиться невеликий шматок льоду. Розморожені клітини додають до свіжого культурального середовища та переливають у нову колбу, що містить культуральне середовище, з щільністю 5 × 104 клітин/см². Для повного відновлення клітин потрібно майже 24–48 годин.

Рівень біобезпеки:

Культури CHO-K1 обробляються та зберігаються в лабораторіях 1-го рівня біобезпеки.

 

CHO K1 cells

Клітини CHO-K1 у суспензійній культурі, в якій частка адгезивних клітин становить менше 10 % (ліворуч) та утворюють скупчення (праворуч).

Переваги та обмеження клітин CHO-K1

CHO-K1 є надзвичайно цінним інструментом для досліджень. Її унікальне поєднання переваг та обмежень відрізняє її від інших клітинних ліній. У цьому розділі розглянуто кілька переваг та недоліків клітинної лінії CHO-K1.

Переваги

До основних переваг клітинної лінії CHO-K1 належать:

Схильність до трансфекції

Клітини CHO-K1 широко використовуються в дослідженнях з трансфекції. Їх можна трансфікувати як тимчасово, так і стабільно за допомогою різних фізичних та хімічних процедур. Завдяки високій придатності до трансфекції клітини CHO-K1 широко застосовуються для виробництва рекомбінантних білків та інших біофармацевтичних препаратів.

Швидкі темпи росту та легкість культивування

Час подвоєння клітин CHO-K1 становить лише 22 години, отже, вони мають високу швидкість росту та ідеально підходять для промислового використання в біотехнології. Більше того, адаптація суспензії CHO-K1 робить їх корисними для виробництва великих обсягів біофармацевтичних препаратів. Крім того, їх легко культивувати та підтримувати в лабораторіях, і вони не вимагають складних умов та процедур культивування.

Низька частота хромосомних аномалій

CHO-K1 — це добре охарактеризована та усталена модельна система. Геном CHO-K1 є стабільним і має лише незначну кількість хромосомних аномалій. Тому ці клітини є ідеальними хазяїнами для виробництва рекомбінантних білків.

 

Обмеження

Ось деякі обмеження клітинної лінії CHO-K1:

Нелюдське походження

Хоча клітини CHO-K1 мають здатність здійснювати глікозилювання, подібне до людського, вони мають нелюдське походження. Це може бути проблемою при вивченні клітинних процесів, що є суто людськими, та імуногенності терапевтичних засобів.

Гетерогенність

Клітини CHO-K1 можуть демонструвати дещо різні генетичні характеристики в межах однієї популяції, що призводить до генетичної гетерогенності. Це може впливати на клітинні функції та спричиняти варіабельність рівнів експресії білків, що потенційно впливає на відтворюваність експериментальних результатів.

 

Застосування клітинної лінії CHO-K1 у дослідженнях

Клітинна лінія CHO-K1 має численні застосування в промисловій біотехнології та токсикологічних дослідженнях. Тут ми розглянули деякі конкретні з них.

  • Виробництво рекомбінантних білків: клітини CHO-K1 є неоціненним дослідницьким інструментом для виробництва рекомбінантних білків, включаючи антитіла, терапевтичні білки та ферменти. Їх висока швидкість росту та прості умови культивування допомагають виробляти великі кількості рекомбінантних білків з належним згортанням та глікозилюванням. Наприклад, у дослідженні, проведеному Крітікою Гуптою, використовували клітини CHO-K1 та стабільно трансфікували їх для виробництва рекомбінантного моноклонального антитіла проти фактора некрозу пухлин-альфа (TNF-α) [2]. Виробництво антитіл за допомогою CHO-K1 є досить надійним та зручним. Дослідники також модифікують ці клітини для покращення виробництва антитіл CHO K1. Наприклад, у дослідженні генетично модифіковали клітини CHO-K1 для виробництва антитіл з високим співвідношенням а-фукозильованих N-гліканів, приєднаних до Fc, що є важливим для їх ефекторної функції [3].
  • Токсикологічні дослідження: Клітини CHO-K1 часто використовують для відкриття нових ліків та скринінгових тестів. Їх можна застосовувати для оцінки токсичності та ефективності потенційних ліків. Крім того, дослідники використовують клітини CHO-K1 для вивчення взаємодій між ліками та мішенями, а також для дослідження метаболізму ліків. Було проведено кілька досліджень для оцінки можливих терапевтичних ефектів рослинних екстрактів, сполук, наночастинок, терапевтичних білків та інших агентів з використанням клітинної лінії CHO-K1. Подібне дослідження було проведено у 2022 році, в ході якого дослідники вимірювали цитотоксичний потенціал багатих на флавоноїди рослинних екстрактів у клітинах CHO-K1 [4]. Аналогічно, у дослідженні, проведеному Райаном Дьюїзом та колегами, оцінювали цитотоксичність екстрактів Baptisia australis, Trifolium pratense та Rubus idaeus на клітинах яєчників китайського хом'яка CHO-K1 [5].

5. Клітини CHO-K1: Наукові публікації

Нижче наведено кілька цікавих наукових публікацій про клітини CHO-K1.

Надмірна експресія SIRT6 зменшує апоптоз та підвищує життєздатність клітин і експресію моноклональних антитіл у клітинах CHO-K1

У цьому дослідженні, опублікованому в журналі Molecular Biology Reports (2023), було висунуто гіпотезу про позитивний вплив надмірної експресії гена SIRT6 на життєздатність клітин CHO-K1 та експресію антитіл.

Підвищення виходу та активності дефукозильованого антитіла, що виробляється клітинами CHO-K1, за допомогою мультиплексного генного таргетингу, опосередкованого Cas13d

Ця публікація розміщена в журналі «Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers» (2021). Результати дослідження вказують на потенціал CRISPR-Cas13d для генетичної модифікації клітин CHO-K1 з метою поліпшення виробництва антитіл щодо якості та кількості.

Застосування мальтози як джерела енергії в безбілковій культурі CHO-K1 для покращення виробництва рекомбінантних моноклональних антитіл

Ця наукова стаття з журналу Nature Scientific Reports (2018) пропонує мальтозу як перспективне джерело енергії для культивування клітин CHO-K1 у безбілковому середовищі та підвищення виробництва рекомбінантних моноклональних антитіл.

Виявлення цитотоксичності та антигенотоксичності етанольного екстракту Piper nigrum L. та його комбінації з доксорубіцином на клітинах CHO-K1

У цьому дослідженні, опублікованому в Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018), використовували клітини CHO-K1 для оцінки потенційних цитотоксичних та антигенотоксичних ефектів етанольного екстракту чорного перцю окремо та у поєднанні з доксорубіцином.

Цитотоксичність та генотоксичність наночастинок срібла в клітинах лінії яєчників китайського хом'яка (CHO-K1)

Це дослідження було опубліковано в журналі The Nucleus у 2019 році. У ньому дослідники оцінили цитотоксичний та генотоксичний потенціал наночастинок срібла в клітинній лінії CHO-K1.

Ресурси для клітинної лінії CHO-K1: протоколи, відео та інше

CHO-K1 — відома клітинна лінія. Тут наведено доступні ресурси, що містять протоколи культивування та трансфекції CHO-K1.

  • Трансфекція CHO-K1: за цим посиланням ви знайдете опис протоколу трансфекції CHO-K1. Це покроковий посібник з трансфекції плазмідної ДНК у клітини CHO-K1 за допомогою реагенту Lipofectamine LTX.
  • Посібник з трансфекції CHO-K1: у цьому відео детально пояснюється процедура тимчасової трансфекції CHO-K1.

Ось кілька ресурсів, що описують протокол культивування клітин CHO-K1.

  • Клітини CHO-K1: Це посилання на веб-сайт містить корисну інформацію про клітини CHO-K1, включаючи рецепт середовища для CHO-K1, субкультурування та протокол розморожування.

Посилання

  1. Gamper, N., J.D. Stockand, and M.S. Shapiro, Використання клітин яєчників китайського хом'яка (CHO) у дослідженні іонних каналів. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): с. 177-85.
  2. Gupta, K. та ін., Стабільна клітинна лінія CHO K1 для виробництва рекомбінантного моноклонального антитіла проти TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): с. 828–839.
  3. Popp, O., et al. Розробка попередньо глікоінженерної лінії клітин-господарів CHO-K1 для експресії антитіл з посиленою ефекторною функцією, опосередкованою Fc. у MAbs. 2018. Taylor & Francis.
  4. Курчатова, М. та ін., Цитотоксичність рослинних екстрактів, що містять флавоноїди, щодо клітинної лінії CHO: порівняльне дослідження. Cell and Tissue Biology, 2022. 16(1): с. 80–85.
  5. Deweese, R., et al., Цитотоксичні ефекти екстрактів Trifolium pratense, Baptisia australis та Rubus idaeus на клітини CHO-K1. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): с. 128–139.

 

Ми виявили, що ви перебуваєте в іншій країні або використовуєте іншу мову браузера, ніж обрана в даний момент. Бажаєте прийняти запропоновані налаштування?

Закрити