Клітини CHO-K1: Основний інструмент у біотехнологічних дослідженнях
КлітиниCHO-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, клітини лінії CHO-K1 застосовують у токсикологічних дослідженнях. Дослідники генетично маніпулюють цими клітинами, щоб покращити глікозилювання, зменшити апоптоз та підвищити загальну продуктивність.
Ця стаття допоможе вам ознайомитися з майже всіма цінними знаннями про клітинну лінію CHO-K1, які можуть полегшити вашу роботу з нею. Зокрема, в ній йтиметься про:
- Походження та загальні характеристики: Клітини CHO-K1
- Клітинна лінія CHO-K1: Інформація про культивування
- Переваги та обмеження клітин CHO-K1
- Застосування клітинної лінії CHO-K1 в дослідженнях
- Клітини CHO-K1: Наукові публікації
- Ресурси для клітинної лінії CHO-K1: Протоколи, відео та інше
1.походження та загальні характеристики: Клітини CHO-K1
Загальні характеристики та походження клітинної лінії визначають її використання в дослідженнях. Цей розділ допоможе вам дізнатися про походження та особливості відомої клітинної лінії CHO-K1. Ви дізнаєтесь Звідки взялася клітина CHO-K1? Наскільки великі клітини CHO-K1? Яка повна форма клітинної лінії CHO-K1? Яка морфологія клітин CHO-K1?
- CHO-K1 або клітинні лінії яєчників китайського хом'яка K1 - це субклон батьківських клітин CHO, які були отримані з біопсії яєчника дорослої самки китайського хом'яка в 1957 році. Оригінальна клітинна лінія була розроблена Т.Т. Паком та його колегами в Медичній школі Університету Колорадо, Денвер, США [1].
- Клітини лінії CHO-K1 мають епітеліоподібну морфологію.
- Діаметр клітин CHO-K1 становить приблизно 0,001 міліметра. Цікаво, що спочатку клітини є великими, але з часом вони зменшуються.
- Геном CHO-K1 складається з такої ж кількості хромосом, як і в людських клітинах. Вони мають диплоїдний каріотип і лише менше хромосомних аномалій.
Клітинні лінії CHO-K1 та CHO-S
Обидві клітинні лінії є похідними CHO. Вони відрізняються тим, як ці клітини ростуть і проліферують. Клітини CHO-S пристосовані для росту в культурі, тоді як CHO-K1 можна генетично маніпулювати для отримання адгезивних і суспензійних клітин.
2.клітинна лінія CHO-K1: Інформація про культивування
Клітинна лінія CHO-K1 широко використовується в промислових біотехнологічних дослідженнях. Це легко підтримувані клітинні лінії. Знання ключових моментів культивування клітин CHO-K1 може допомогти вам у цьому процесі. Цей розділ допоможе вам у навчанні: Чи є клітини CHO-K1 адгезивними? Який час подвоєння клітин CHO-K1? Які середовища використовують для культивування клітин CHO? Що таке щільність посіву клітин CHO-K1?
Ключові моменти для культивування клітин CHO-K1
|
Час подвоєння популяції: |
Час подвоєння популяції CHO-K1 становить приблизно 22 години. |
|
Прикріплені або в суспензії: |
Клітини CHO-K1 є адгезивними. Однак вони можуть бути генетично модифіковані, щоб стати суспензійними клітинами CHO-K1. |
|
Щільність посіву: |
Щільність посіву CHO-K1 становить 1 x104 клітин/см2. При такій щільності клітини можуть утворити злитий шар приблизно за 6 днів. Для отримання адгезійних клітин клітини промивають 1 х PBS і інкубують протягом 8-10 хвилин при кімнатній температурі. Дисоційовані клітини додають у свіже середовище і центрифугують. Зібрані клітини ресуспендують і переливають у нову колбу для росту. |
|
Поживне середовище: |
Для культивування клітин CHO-K1 використовують живильне середовище Ham's F12, доповнене 10% FBS, 1,0 мМ стабільного глутаміну, 1,0 мМ пірувату натрію та 1,1 г/л NaHCO3. Поживне середовище слід замінювати 2-3 рази на тиждень. |
|
Умови вирощування: |
Культури CHO-K1 зберігають у зволоженому інкубаторі при 37°C з 5% подачею CO2. |
|
Зберігання: |
Заморожені клітини CHO-K1 зберігають при температурі нижче -150°C або в паровій фазі рідкого азоту. |
|
Процес і середовище заморожування: |
Для заморожування клітин CHO-K1 використовують середовище CM-1 або CM-ACF. Для заморожування клітин CHO-K1 використовується повільний процес заморожування, який дозволяє поступово знижувати температуру на 1°C. |
|
Процес розморожування: |
Заморожені клітини CHO-K1 витримують на водяній бані при 37°C до утворення невеликих шматочків льоду. Розморожені клітини додають до свіжого живильного середовища і виливають у нову колбу з живильним середовищем зі щільністю 5 х104 клітин/см2. Клітинам потрібно майже 24-48 годин для належного відродження. |
|
Рівень біобезпеки: |
З культурами CHO-K1 працюють і підтримують в лабораторіях з рівнем біобезпеки 1. |
3.переваги та обмеження клітин CHO-K1
CHO-K1 є безцінним інструментом для досліджень. Унікальне поєднання переваг і недоліків відрізняє її від інших клітинних ліній. У цьому розділі ми обговоримо деякі переваги та недоліки клітинної лінії CHO-K1.
Переваги
До основних переваг клітинної лінії CHO-K1 належать
|
Сприйнятливість до трансфекції |
Клітини CHO-K1 широко використовуються в дослідженнях трансфекції. Їх можна трансформувати швидко і стабільно за допомогою різних фізичних і хімічних процедур. Завдяки своїй високій трансфекційній здатності клітини CHO-K1 широко використовуються для отримання рекомбінантних білків та інших біофармацевтичних препаратів. |
|
Швидкий ріст і легке культивування |
Час подвоєння клітин CHO-K1 становить лише 22 години, тому вони мають високу швидкість росту та ідеально підходять для використання в промислових біотехнологіях. Більш того, адаптація CHO-K1 до суспензій робить їх корисними для виробництва великих кількостей біофармацевтичних препаратів. Крім того, їх легко культивувати та підтримувати в лабораторіях, вони не потребують складних умов та процедур культивування. |
|
Низька частота хромосомних аномалій |
CHO-K1 є добре охарактеризованою та визнаною модельною системою. Геном CHO-K1 стабільний і має меншу кількість хромосомних аномалій. Тому вони є ідеальними хазяїнами для виробництва рекомбінантних білків. |
Обмеження
Ось деякі обмеження клітинної лінії CHO-K1:
|
Нелюдське походження |
Хоча клітини CHO-K1 здатні здійснювати глікозилювання, подібне до людського, вони мають нелюдське походження. Це може викликати занепокоєння при вивченні високоспецифічних для людини клітинних процесів та імуногенності терапевтичних агентів. |
|
Гетерогенність |
Клітини CHO-K1 можуть мати дещо різні генетичні характеристики в межах однієї популяції, що призводить до генетичної гетерогенності. Це може впливати на клітинні функції і викликати варіабельність рівнів експресії білків, що потенційно впливає на відтворюваність експериментальних результатів. |
4.застосування клітинної лінії CHO-K1 в дослідженнях
Клітинна лінія CHO-K1 має численні застосування в промислових біотехнологіях і токсикологічних дослідженнях. Тут ми розглянемо деякі з них.
- Виробництво рекомбінантних білків: Клітини CHO-K1 є безцінним дослідницьким інструментом для виробництва рекомбінантних білків, включаючи антитіла, терапевтичні білки та ферменти. Висока швидкість росту і прості умови культивування допомагають виробляти велику кількість рекомбінантних білків з правильним згортанням і глікозилюванням. Наприклад, у дослідженні, проведеному Kritika Gupta, використовували клітини CHO-K1 і стабільно трансфікували їх для отримання рекомбінантного моноклонального антитіла проти фактора некрозу пухлин-альфа (TNF-α) [2]. Виробництво антитіл з CHO K1 є досить надійним і зручним. Дослідники також модифікують ці клітини для покращення продукування антитіл CHO K1. Наприклад, в одному дослідженні генетично маніпулювали клітинами CHO-K1 для виробництва антитіл з високим вмістом a-фукозильованих Fc-приєднаних N-гліканів, що є важливим для їх ефекторної функції [3].
- Токсикологічні дослідження: Клітини CHO-K1 часто використовують для виявлення лікарських засобів та скринінгових аналізів. Вони можуть бути використані для оцінки токсичності та ефективності потенційних ліків. Крім того, дослідники використовують клітини CHO-K1 для вивчення взаємодії ліків з мішенями та вивчення 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 якому дослідники вимірювали цитотоксичний потенціал багатих на флавоноїди рослинних екстрактів у клітинах CHO-K1 [4]. Аналогічним чином, у дослідженні, проведеному Райаном Дьюїзом та його колегами, оцінювали цитотоксичність екстрактів Baptisia australis, Trifolium pratense та Rubus idaeus на клітинах CHO-K1 яєчників китайського хом'яка [5].
5.клітини CHO-K1: Наукові публікації
Нижче наведено кілька цікавих наукових публікацій, присвячених клітинам CHO-K1.
У цьому дослідженні, опублікованому в Molecular Biology Reports (2023), запропоновано позитивний вплив надекспресії гена SIRT6 на життєздатність клітин CHO-K1 та експресію антитіл.
Ця публікація опублікована в Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Результати дослідження свідчать про потенціал CRISPR-Cas13d для генетичної модифікації клітин CHO-K1 з метою покращення виробництва антитіл щодо якості та кількості.
У цій науковій статті з журналу Nature Scientific Reports (2018) запропоновано використання мальтози як перспективного джерела енергії для культивування клітин CHO-K1 у безбілковому середовищі та покращення продукування рекомбінантних моноклональних антитіл.
У цьому дослідженні, опублікованому в Індонезійському журналі хіміопрофілактики раку (2018), використовували клітини CHO-K1 для оцінки потенційних цитотоксичних та антигенотоксичних ефектів етанольного екстракту чорного перцю окремо та в комбінації з доксорубіцином.
Це дослідження було опубліковане в журналі The Nucleus у 2019 році. У ньому дослідники оцінили цитотоксичний та генотоксичний потенціал наночастинок срібла в клітинах лінії CHO-K1.
6.ресурси для клітинної лінії CHO-K1: Протоколи, відео та інше
CHO-K1 - відома клітинна лінія. Тут наведені доступні ресурси з протоколами культивування та трансфекції CHO-K1.
- Трансфекція CHO-K1: За цим посиланням описано протокол трансфекції CHO-K1. Це покрокове керівництво для трансфекції плазмідної ДНК в клітини CHO-K1 за допомогою реагенту Lipofectamine LTX.
- Посібник з трансфекції CHO-K1: Це відео детально пояснює процедуру транзиторної трансфекції CHO-K1.
Ось деякі ресурси, що описують протокол культивування клітин CHO-K1.
- Клітини CHO-K1: Це посилання містить корисну інформацію про клітини CHO-K1, включаючи рецепт середовища CHO-K1, субкультивування та протокол розморожування.
Джерела
- Гампер Н., Стоканд Д.Д. та Шапіро М.С. Використання клітин яєчників китайського хом'яка (CHO) у вивченні іонних каналів. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): p. 177-85.
- Гупта К. та ін., Стабільна клітинна лінія CHO K1 для отримання рекомбінантних моноклональних антитіл проти TNF-α. Молекулярна біотехнологія, 2021. 63(9): p. 828-839.
- Попп, О. та ін. Розробка попередньо глікоінженерної лінії клітин-хазяїв CHO-K1 для експресії антитіл з посиленою Fc-опосередкованою ефекторною функцією в MAbs. 2018. Тейлор і Френсіс.
- Курчатова М. та ін., Цитотоксичність флавоноїдовмісних рослинних екстрактів щодо клітинної лінії CHO: порівняльне дослідження. Клітинна і тканинна біологія, 2022. 16(1): p. 80-85.
- Дьюіз Р. та ін., Цитотоксичні ефекти екстрактів Trifolium pratense, Baptisia australis та Rubus idaeus на клітини CHO-K1. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): p. 128-139.