Publicado: 2023 | Última revisión: mayo de 2026

Células HEK293: un pilar fundamental de la investigación celular moderna y la biotecnología

Las células renales embrionarias humanas 293 (HEK293) son una línea celular de riñón embrionario humano que ha ganado gran popularidad en la comunidad científica debido a su versatilidad y utilidad en una amplia gama de aplicaciones de investigación. La línea celular se estableció a principios de la década de 1970 y, desde entonces, se ha utilizado para el desarrollo de vacunas, la investigación del cáncer, las pruebas de medicamentos y la transducción de señales. En esta entrada del blog se explorarán todos los aspectos de la línea celular HEK293, incluyendo su origen, información sobre su cultivo, ventajas e inconvenientes, aplicaciones y recursos.

Células HEK293: información general y origen

¿Qué son las células HEK293?

Las células HEK293 son una línea celular renal embrionaria humana derivada del tejido renal de un embrión humano sometido a una interrupción voluntaria del embarazo de padres desconocidos. Las células fueron establecidas por un biólogo holandés llamado Alex Van der Eb a principios de la década de 1970. Posteriormente, fueron inmortalizadas mediante una transformación con un adenovirus 5 truncado por el investigador Frank Graham.

Inicialmente, la transformación de las células parecía un reto. Sin embargo, tras muchos esfuerzos continuos, se logró el crecimiento celular a partir de un único clon transformado aislado [1]. La transfección de las células con el adenovirus 5 condujo a la incorporación de los genes E1A y E1B en el genoma celular, lo que previene la muerte celular y permite una producción abundante de proteínas. Antes de la inmortalización, las células renales fetales no se caracterizaron adecuadamente, por lo que se desconoce su tipo celular exacto.

Los riñones embrionarios están compuestos por células endoteliales, epiteliales y fibroblásticas, por lo que es probable que las células HEK 293 pertenezcan a estos tipos. Sin embargo, el ARNm y los productos génicos sugieren que se trata de células neuronales. Es posible que la adición del Ad5 haya alterado el fenotipo celular y la expresión génica. Dato curioso: El «293» en HEK293 se refiere al experimento número 293 realizado por Graham.

Dato curioso: El «293» en HEK293 se refiere al experimento número 293 realizado por Graham.

Características de las células HEK293

• Morfología
• Tamaño celular
• Genoma y ploidía (número de cromosomas)

Las células HEK293 tienen una forma que se asemeja a la de las células epiteliales. Los riñones embrionarios están compuestos principalmente por células fibroblásticas, endoteliales y epiteliales. Por lo tanto, las células 293 se asemejan en su forma a uno de estos tipos de células.

El tamaño de las células HEK 293 oscila entre 11 y 15 µm, lo cual puede verse afectado por las condiciones de cultivo. En cultivo, las células pueden parecer aplanadas cuando crecen sobre una superficie o redondeadas en suspensión. Las células HEK 293 son hipotriploides, y alrededor del 30 % de ellas tienen una ploidía modal de 64 cromosomas, aunque algunas células tienen incluso más cromosomas. Las células también tienen tres copias del cromosoma X y un fragmento de 4 kilopares de bases del adenovirus 5 integrado en el cromosoma 19.

Comparación entre las líneas celulares HEK293 y HEK293T

Se han derivado muchas líneas a partir de las células HEK 293 parentales, como las derivadas comunes de la célula 293: las células HEK293T y HEK293F. Las células HEK293T son una de las derivadas más utilizadas y se crearon al incorporar un mutante del antígeno T del SV40 sensible a la temperatura en el genoma de la célula HEK 293 original. La expresión del antígeno T permite la replicación de plásmidos con un origen de replicación SV40 cuando se transfectan en células 293-T, lo que conduce a una mayor producción de proteínas recombinantes [2]. Para obtener más información sobre los derivados de la línea celular HEK, incluyendo su desarrollo y características, consulta este artículo de revisión.

Conceptos básicos del cultivo de células HEK293: una guía paso a paso

Condiciones

Información

Tiempo de duplicación de la población

El tiempo de duplicación de la línea celular HEK293 oscila entre 24 y 45 horas, con un promedio de 30 horas.

Cultivos adherentes o en suspensión

Las células HEK293 pueden cultivarse tanto en forma adherente como en suspensión. Las células adherentes crecen en monocapas, mientras que los cultivos en suspensión crecen en forma de esferoides.

Densidad de siembra

Divida las células cuando alcancen una confluencia del 80-90 % durante la fase de crecimiento. Desprenda las células con Accutase y siembre a una densidad de 1 a 4 x 10⁴ células/cm². Se formará una capa confluente en 4 días a una densidad de siembra de 1 x 10⁴ células/cm².

Medio de crecimiento

Cultivar en medio mínimo esencial de Eagle (EMEM) con 2 mM de L-glutamina y 10 % de suero fetal bovino (FBS). Cambiar el medio dos veces por semana.

Condiciones de crecimiento (temperatura, CO₂)

Mantener en una incubadora humidificada a 37 °C con un suministro de 5 % de CO₂ para un crecimiento óptimo.

Almacenamiento

Almacenar en fase de vapor o líquida de nitrógeno líquido para la conservación a largo plazo. Evitar el almacenamiento en congelador a -80 °C, ya que podría afectar la viabilidad celular.

Proceso de congelación y medio

Utilice un método de congelación lenta para una mejor conservación. Congele en el medio de congelación CM-1 o CM-ACF, disponible en CLS.

Proceso de descongelación

Descongele las células congeladas en un baño de agua a 37 °C durante 1 a 2 minutos hasta que quede un pequeño trozo de hielo. Transfiera la suspensión celular a un tubo de centrífuga, agregue medio de crecimiento precalentado y centrifugue para eliminar los componentes del medio de congelación. Resuspender el sedimento celular en medio fresco y cultivar en condiciones óptimas.

Nivel de bioseguridad

Las células HEK293 requieren un manejo de nivel de bioseguridad 1.

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La línea celular HEK293 en la investigación y la industria

Las aplicaciones de las células HEK293 son diversas y significativas. Se utilizan con frecuencia como sistema para la expresión y producción de proteínas recombinantes. Debido a su origen humano, es más probable que las proteínas producidas en estas células sean similares a sus contrapartes humanas naturales en términos de estructura y función, lo cual es crucial para aplicaciones terapéuticas.

Además, las células HEK293 se emplean con frecuencia en el estudio de la función y la regulación génica, ya que incorporan fácilmente ADN extraño, lo que las convierte en un excelente modelo para la manipulación genética. Estas células también desempeñan un papel fundamental en la producción de vectores adenovirales, que se utilizan en la terapia génica y el desarrollo de vacunas, incluida la generación rápida de vacunas contra el COVID-19.

Producción de vacunas y proteínas: Las células HEK 293 son adecuadas para la fabricación a gran escala de proteínas y vacunas terapéuticas. La línea celular se utiliza además para generar vectores virales, como los vectores adenoasociados y adenovirales. Recientemente, las células HEK 293 se han utilizado para producir una proteína recombinante crucial: la eritropoyetina (EPO).

Pruebas de medicamentos: Las células HEK293 se utilizan con frecuencia para evaluar la toxicidad de medicamentos y productos naturales.

Investigación del cáncer: Las células 293 son tumorigénicas, y ciertos cambios cruciales en la expresión génica pueden agravar la tumorigénesis en esta línea celular. Por lo tanto, la línea celular 293 se utiliza con frecuencia en estudios sobre el cáncer para comprender los mecanismos moleculares subyacentes y el desarrollo de fármacos.

Estudios de transfección: La transfección es el proceso de introducir ácidos nucleicos en las células, y las células HEK293 son particularmente adecuadas para este proceso. A continuación se explica más sobre este tema.

El papel de las células HEK293 en la producción de vacunas y proteínas

En la producción de vacunas, las células HEK293 han sido fundamentales en el desarrollo de vacunas basadas en adenovirus. Su capacidad para crecer en cultivos en suspensión permite procesos escalables, lo cual es clave para satisfacer la demanda mundial de vacunas. Además, su origen humano les brinda una ventaja sobre otras líneas celulares, ya que pueden realizar modificaciones postraduccionales similares a las de los seres humanos, lo que garantiza la eficacia biológica de las vacunas producidas.

La versatilidad de las células HEK293 se extiende a la producción de proteínas complejas, incluidos los anticuerpos monoclonales y los biosimilares, que se utilizan en el tratamiento del cáncer, las enfermedades autoinmunes y otras afecciones. Su capacidad para plegar y modificar proteínas con precisión las convierte en la opción preferida en la industria de la producción de proteínas recombinantes.

¿Por qué se utilizan las células HEK293 para la transfección?

La transfección es el proceso de introducir ácidos nucleicos en las células, y las células HEK293 son particularmente adecuadas para este proceso. Existen varias razones por las que se prefieren las células HEK293 para la transfección:

1. Alta eficiencia de transfección: Las células HEK293 tienen una alta tasa de captación de ADN extraño, lo cual puede atribuirse a su capacidad para expresar ciertos genes virales que facilitan la entrada del ADN a la célula.
2. Crecimiento robusto: Estas células crecen rápidamente y son relativamente fáciles de mantener, lo cual es beneficioso para experimentos que requieren resultados rápidos y confiables.
3. Adaptabilidad: Las células HEK293 pueden cultivarse en una variedad de condiciones, incluyendo cultivos adherentes o en suspensión, lo que las hace adecuadas para la producción de proteínas a gran escala.
4. Línea celular humana: Al tratarse de una línea celular humana, proporcionan un contexto biológico más relevante para la biología humana, lo cual es particularmente importante en la investigación terapéutica, donde la respuesta en las células humanas permite predecir los resultados in vivo.
5. Versatilidad: Son capaces de producir proteínas con modificaciones postraduccionales complejas, una característica esencial para la funcionalidad de muchas proteínas, especialmente los anticuerpos terapéuticos. 

Protocolo de subcultivo de HEK293

Reactivos necesarios

1. Solución salina tamponada con fosfato (PBS) 1X
2. PBS con tripsina al 10 %
3. Medio Eagle modificado de Dulbecco (DMEM)

Procedimiento

Preparación de las células

1. Revisa las células HEK bajo un microscopio para asegurarte de que tengan una confluencia de aproximadamente el 90 %.
2. Limpia la estación de trabajo utilizando técnicas asépticas y esteriliza la campana de extractores con luz UV.
3. Limpie el área de trabajo con etanol al 70 %.
4. Precalentar todos los reactivos en un baño de agua a 37 °C.

Cálculo de la fracción de división y la cantidad de semillas

1. Determina la fracción de división, que suele estar entre 1:5 y 1:20.
2. Calcule el volumen para pipetear utilizando la fórmula: Vp = (S)(Vd).

Volúmenes de medio y protocolos de división

Para el cultivo celular, los diferentes recipientes requieren volúmenes específicos de medio y tienen áreas de crecimiento únicas. Por ejemplo, una placa de 6 pocillos tiene un área de crecimiento de 4,67 cm² por pocillo y necesita aproximadamente 2,5 mL de medio, mientras que una placa de 100 mm tiene un área de crecimiento de 55 cm², lo que requiere 10 mL de medio. El proceso de división celular implica retirar el medio viejo, lavar con PBS, incubar con Accutase, neutralizar con DMEM, centrifugar, resuspender en medio nuevo y, luego, sembrar en una nueva placa. Para conocer los pasos detallados y las proporciones correspondientes a otros recipientes, como frascos de 100 cm² y placas de 150 mm, consulte la fuente original.