Células CHO-K1: un elemento fundamental en las aplicaciones de investigación biotecnológica
Las células CHO-K1 son derivadas de la línea celular de ovario de hámster chino (CHO). Se utilizan ampliamente en la biotecnología industrial para producir productos biofarmacéuticos y otras proteínas recombinantes. Además, la línea celular CHO-K1 también se emplea en la investigación toxicológica. Los investigadores manipulan genéticamente estas células para mejorar la glicosilación, reducir la apoptosis y aumentar la productividad general.
- Medio de crecimiento
- Para el cultivo de las células CHO-K1 se utiliza el medio de crecimiento Ham's F12 suplementado con un 10 % de suero fetal bovino (FBS), 1,0 mM de glutamina estable, 1,0 mM de piruvato de sodio y 1,1 g/L de NaHCO₃. El medio debe cambiarse de 2 a 3 veces por semana.
- Tiempo de duplicación
- El tiempo de duplicación de las células CHO-K1 es de aproximadamente 22 horas.
- Tipo de crecimiento
- Las células CHO-K1 son adherentes. Sin embargo, pueden modificarse genéticamente para convertirlas en células CHO-K1 en suspensión.
- Nivel de bioseguridad
- BSL-1
- Disponible en
- Cytion — Pedir CHO-K1
- Origen y características generales: Células CHO-K1
- Línea celular CHO-K1: Información sobre el cultivo
- Ventajas y limitaciones de las células CHO-K1
- Aplicaciones de la línea celular CHO-K1 en la investigación
- 5. Células CHO-K1: Publicaciones de investigación
- Recursos para la línea celular CHO-K1: protocolos, videos y más
- Preguntas frecuentes
Origen y características generales: las células CHO-K1
Las características generales y el origen de una línea celular determinan su uso en la investigación. Esta sección te ayudará a conocer el origen y las características de la famosa línea celular CHO-K1. Aprenderás: ¿De dónde proviene la célula CHO-K1? ¿Qué tamaño tienen las células CHO-K1? ¿Cuál es el nombre completo de la línea celular CHO-K1? ¿Cuál es la morfología de las células CHO-K1?
- La línea celular CHO-K1, o línea celular K1 de ovario de hámster chino, es un subclon de las células CHO parentales que se originó a partir de una biopsia del ovario de una hembra adulta de hámster chino en 1957. La línea celular original fue desarrollada por T.T. Puck y sus colegas en la Facultad de Medicina de la Universidad de Colorado, en Denver, EE. UU. [1].
- La línea celular CHO-K1 presenta una morfología de tipo epitelial.
- El diámetro de las células CHO-K1 es de aproximadamente 0,001 milímetros. Curiosamente, las células son grandes al principio; sin embargo, se van reduciendo con el tiempo.
- El genoma de las CHO-K1 consta de un número de cromosomas similar al de las células humanas. Presentan cariotipos diploides y presentan muy pocas anomalías cromosómicas.
Línea celular CHO-K1 frente a CHO-S
Ambas líneas celulares son derivadas de CHO. Se diferencian en la forma en que estas células crecen y proliferan. Las células CHO-S están adaptadas para crecer en cultivos, mientras que las CHO-K1 pueden ser manipuladas genéticamente para producir células adherentes y en suspensión.
Línea celular CHO-K1: Información sobre el cultivo
La línea celular CHO-K1 se utiliza ampliamente en la investigación en biotecnología industrial. Se trata de líneas celulares fáciles de mantener. Conocer los puntos clave del cultivo de células CHO-K1 puede ayudarte a manejarlas con facilidad. Esta sección te ayudará a aprender: ¿Son las células CHO-K1 adherentes? ¿Cuál es el tiempo de duplicación de las células CHO-K1? ¿Qué medios se utilizan para el cultivo de células CHO? ¿Cuál es la densidad de siembra de las células CHO-K1?
Puntos clave para el cultivo de células CHO-K1
Tiempo de duplicación de la población:
El tiempo de duplicación de las células CHO-K1 es de aproximadamente 22 horas.
Adherentes o en suspensión:
Las células CHO-K1 son adherentes. Sin embargo, pueden modificarse genéticamente para convertirlas en células CHO-K1 en suspensión.
Densidad de siembra:
La densidad de siembra de las CHO-K1 es de 1 x 10⁴ células/cm². A esta densidad, las células pueden formar una capa confluente en aproximadamente 6 días. En el caso de las células adherentes, estas se enjuagan con PBS 1x y se incuban de 8 a 10 minutos a temperatura ambiente. Las células disociadas se agregan a un medio fresco y se centrifugan. Las células recolectadas se resuspenden y se vierten en un nuevo frasco para su crecimiento.
Medio de crecimiento:
Para el cultivo de las células CHO-K1 se utiliza el medio de crecimiento F12 de Ham suplementado con un 10 % de suero fetal bovino (FBS), 1,0 mM de glutamina estable, 1,0 mM de piruvato de sodio y 1,1 g/L de NaHCO₃. El medio debe cambiarse de 2 a 3 veces por semana.
Condiciones de crecimiento:
Los cultivos de CHO-K1 se mantienen en una incubadora humidificada a 37 °C con un suministro de 5 % de CO₂.
Almacenamiento:
Las células CHO-K1 congeladas se almacenan a una temperatura inferior a -150 °C o en la fase de vapor del nitrógeno líquido.
Proceso de congelación y medio:
Para la congelación de las células CHO-K1 se utilizan los medios de congelación CM-1 o CM-ACF. Se emplea un proceso de congelación lenta que permite un descenso gradual de la temperatura de 1 °C para congelar las células CHO-K1.
Proceso de descongelación:
Las células CHO-K1 congeladas se mantienen en un baño de agua a 37 °C hasta que quede un pequeño trozo de hielo. A las células descongeladas se les agrega medio de cultivo fresco y se vierten en un nuevo frasco que contiene medio de cultivo a una densidad de 5 x 10⁴ células/cm². Las células tardan entre 24 y 48 horas en recuperarse adecuadamente.
Nivel de bioseguridad:
Los cultivos de CHO-K1 se manejan y mantienen en laboratorios de nivel de bioseguridad 1.
Ventajas y limitaciones de las células CHO-K1
La línea celular CHO-K1 es una herramienta de investigación de gran valor. Su combinación única de ventajas y limitaciones la distingue de otras líneas celulares. En esta sección se han analizado algunas de las ventajas y desventajas de la línea celular CHO-K1.
Ventajas
Las principales ventajas de la línea celular CHO-K1 incluyen:
Facilidad de transfección
Las células CHO-K1 se utilizan ampliamente en estudios de transfección. Pueden transfectarse de manera transitoria y estable mediante diferentes procedimientos físicos y químicos. Debido a su alta facilidad para la transfección, las células CHO-K1 se emplean ampliamente para producir proteínas recombinantes y otros productos biofarmacéuticos.
Rápida tasa de crecimiento y fácil cultivo
El tiempo de duplicación de las células CHO-K1 es de solo 22 horas; por lo tanto, tienen una alta tasa de crecimiento y son ideales para uso en biotecnología industrial. Además, la adaptación en suspensión de las células CHO-K1 las hace útiles para producir grandes cantidades de productos biofarmacéuticos. Por otra parte, son fáciles de cultivar y mantener en laboratorios y no requieren condiciones ni procedimientos de cultivo complejos.
Baja frecuencia de anomalías cromosómicas
CHO-K1 es un sistema modelo bien caracterizado y establecido. El genoma de CHO-K1 es estable y presenta muy pocas anomalías cromosómicas. Por lo tanto, son huéspedes ideales para la producción de proteínas recombinantes.
Limitaciones
Estas son algunas de las limitaciones de la línea celular CHO-K1:
Origen no humano
Aunque las células CHO-K1 tienen la capacidad de presentar patrones de glicosilación similares a los humanos, son de origen no humano. Esto podría ser motivo de preocupación al estudiar procesos celulares altamente específicos de los humanos y la inmunogenicidad de los agentes terapéuticos.
Heterogeneidad
Las células CHO-K1 pueden presentar características genéticas ligeramente diferentes dentro de una misma población, lo que da lugar a heterogeneidad genética. Esto puede afectar las funciones celulares y causar variabilidad en los niveles de expresión de proteínas, lo que podría influir en la reproducibilidad de los resultados experimentales.
Aplicaciones de la línea celular CHO-K1 en la investigación
La línea celular CHO-K1 tiene numerosas aplicaciones en la biotecnología industrial y la investigación toxicológica. A continuación, analizamos algunas de ellas en particular.
- Producción de proteínas recombinantes: Las células CHO-K1 son herramientas de investigación invaluables para la producción de proteínas recombinantes, incluyendo anticuerpos, proteínas terapéuticas y enzimas. Su alta tasa de crecimiento y sus condiciones de cultivo sencillas ayudan a producir grandes cantidades de proteínas recombinantes con un plegamiento y una glicosilación adecuados. Por ejemplo, en un estudio realizado por Kritika Gupta se utilizaron células CHO-K1 y se transfectaron de manera estable para producir un anticuerpo monoclonal recombinante contra el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) [2]. La producción de anticuerpos con CHO-K1 es bastante confiable y conveniente. Los investigadores también modifican estas células para mejorar la producción de anticuerpos con CHO-K1. Por ejemplo, en un estudio se manipularon genéticamente las células CHO-K1 para producir anticuerpos con altas proporciones de N-glicanos a-fucosilados unidos al Fc, lo cual es importante para su función efectora [3].
- Investigación toxicológica: La célula CHO-K1 se utiliza con frecuencia para el descubrimiento de fármacos y ensayos de cribado. Se puede emplear para evaluar la toxicidad y la eficacia de posibles fármacos. Además, los investigadores utilizan las células CHO-K1 para investigar las interacciones entre fármacos y sus dianas y para estudiar el metabolismo de los fármacos. Se han llevado a cabo varios estudios para evaluar los posibles efectos terapéuticos de extractos de plantas, compuestos, nanopartículas, proteínas terapéuticas y otros agentes utilizando la línea celular CHO-K1. En 2022 se realizó una investigación similar en la que los investigadores midieron el potencial citotóxico de extractos de plantas ricos en flavonoides en células CHO-K1 [4]. Del mismo modo, un estudio de investigación realizado por Ryan Deweese y sus colegas evaluó la citotoxicidad de los extractos de Baptisia australis, Trifolium pratense y Rubus idaeus en células CHO-K1 de ovario de hámster chino [5].
5. Células CHO-K1: Publicaciones de investigación
A continuación se presentan algunas publicaciones de investigación interesantes sobre las células CHO-K1.
Este estudio, publicado en Molecular Biology Reports (2023), propuso los efectos positivos de la sobreexpresión del gen SIRT6 sobre la viabilidad de las células CHO-K1 y la expresión de anticuerpos.
Esta publicación aparece en el Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Los resultados de la investigación indican el potencial de CRISPR-Cas13d para modificar genéticamente las células CHO-K1 con el fin de mejorar la producción de anticuerpos en cuanto a calidad y cantidad.
Este artículo de investigación publicado en *Nature Scientific Reports* (2018) sugirió que la maltosa es una fuente de energía prometedora para el cultivo de células CHO-K1 en un medio libre de proteínas y para mejorar la producción de anticuerpos monoclonales recombinantes.
Este estudio, publicado en el Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018), utilizó células CHO-K1 para evaluar los posibles efectos citotóxicos y antigenotóxicos del extracto etanólico de pimienta negra, tanto por sí solo como en combinación con doxorrubicina.
Esta investigación se publicó en The Nucleus en 2019. En ella, los investigadores evaluaron el potencial citotóxico y genotóxico de las nanopartículas de plata en la línea celular CHO-K1.
Recursos para la línea celular CHO-K1: protocolos, videos y más
CHO-K1 es una línea celular muy conocida. Aquí se mencionan los recursos disponibles que incluyen protocolos de cultivo y transfección de CHO-K1.
- Transfección de CHO-K1: Este enlace describe el protocolo de transfección de CHO-K1. Es una guía paso a paso para transfectar ADN plasmídico en células CHO-K1 utilizando el reactivo Lipofectamine LTX.
- Tutorial de transfección de CHO-K1: Este video explica en detalle el procedimiento de transfección transitoria de CHO-K1.
A continuación se presentan algunos recursos que describen el protocolo de cultivo celular para las células CHO-K1.
- Células CHO-K1: Este enlace a un sitio web contiene información útil sobre las células CHO-K1, incluyendo la fórmula del medio de cultivo para CHO-K1, el subcultivo y el protocolo de descongelación.
Referencias
- Gamper, N., J.D. Stockand y M.S. Shapiro, «El uso de células de ovario de hámster chino (CHO) en el estudio de los canales iónicos». J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): p. 177-85.
- Gupta, K., et al., Una línea celular CHO-K1 estable para la producción de anticuerpos monoclonales recombinantes contra el TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): p. 828-839.
- Popp, O., et al. Desarrollo de una línea celular huésped CHO-K1 preingenierizada en cuanto a la glicosilación para la expresión de anticuerpos con una función efectora mediada por Fc mejorada. En MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Kurchatova, M., et al., «Citotoxicidad de extractos vegetales que contienen flavonoides hacia la línea celular CHO: un estudio comparativo». Biología Celular y de Tejidos, 2022. 16(1): p. 80-85.
- Deweese, R., et al., Efectos citotóxicos de los extractos de Trifolium pratense, Baptisia australis y Rubus idaeus en las células CHO-K1. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): p. 128-139.