Células CHO-K1: Um elemento essencial nas aplicações de pesquisa biotecnológica
As células CHO-K1 são derivadas da linhagem celular de ovário de hamster chinês (CHO). Elas são amplamente utilizadas na biotecnologia industrial para a produção de produtos biofarmacêuticos e outras proteínas recombinantes. Além disso, a linhagem celular CHO-K1 também é empregada em pesquisas toxicológicas. Os pesquisadores manipulam geneticamente essas células para melhorar a glicosilação, reduzir a apoptose e aumentar a produtividade geral.
- Meio de crescimento
- Para a cultura das células CHO-K1, utiliza-se o meio de crescimento Ham’s F12 suplementado com 10% de soro fetal bovino (FBS), 1,0 mM de glutamina estável, 1,0 mM de piruvato de sódio e 1,1 g/L de NaHCO₃. O meio deve ser trocado de 2 a 3 vezes por semana.
- Tempo de duplicação
- O tempo de duplicação das células CHO-K1 é de aproximadamente 22 horas.
- Tipo de crescimento
- As células CHO-K1 são aderentes. No entanto, elas podem ser geneticamente modificadas para se tornarem células CHO-K1 em suspensão.
- Nível de biossegurança
- BSL-1
- Disponível na
- Cytion — Encomende CHO-K1
- Origem e características gerais: células CHO-K1
- Linha celular CHO-K1: Informações sobre cultura
- Vantagens e limitações das células CHO-K1
- Aplicações da linha celular CHO-K1 na pesquisa
- 5. Células CHO-K1: Publicações científicas
- Recursos para a linha celular CHO-K1: protocolos, vídeos e muito mais
- Perguntas frequentes
Origem e características gerais: células CHO-K1
As características gerais e a origem de uma linhagem celular determinam seu uso na pesquisa. Esta seção ajudará você a conhecer a origem e as características da famosa linhagem celular CHO-K1. Você saberá: De onde veio a célula CHO-K1? Qual é o tamanho das células CHO-K1? Qual é a sigla completa da linha celular CHO-K1? Qual é a morfologia das células CHO-K1?
- A CHO-K1, ou linha celular K1 de ovário de hamster chinês, é um subclone das células CHO parentais, originadas da biópsia do ovário de uma fêmea adulta de hamster chinês em 1957. A linhagem celular original foi desenvolvida por T.T. Puck e colegas na Faculdade de Medicina da Universidade do Colorado, em Denver, EUA [1].
- A linha celular CHO-K1 apresenta morfologia semelhante à epitelial.
- O diâmetro das células CHO-K1 é de aproximadamente 0,001 milímetros. Curiosamente, as células são grandes inicialmente; no entanto, tornam-se menores com o tempo.
- O genoma das células CHO-K1 consiste em um número de cromossomos semelhante ao das células humanas. Elas apresentam cariótipos diplóides e apresentam poucas anomalias cromossômicas.
Linha celular CHO-K1 vs. CHO-S
Ambas as linhas celulares são derivadas da CHO. Elas diferem na forma como essas células crescem e se proliferam. As células CHO-S estão adaptadas para crescer em culturas, enquanto as CHO-K1 podem ser geneticamente manipuladas para produzir células aderentes e em suspensão.
Linha celular CHO-K1: Informações sobre o cultivo
A linha celular CHO-K1 é amplamente utilizada na pesquisa em biotecnologia industrial. Trata-se de uma linha celular de fácil manutenção. Conhecer os pontos-chave do cultivo de células CHO-K1 pode facilitar o seu trabalho. Esta seção irá ajudá-lo a aprender: As células CHO-K1 são aderentes? Qual é o tempo de duplicação das células CHO-K1? Que meio é utilizado para a cultura de células CHO? Qual é a densidade de semeadura das células CHO-K1?
Pontos-chave para o cultivo de células CHO-K1
Tempo de duplicação populacional:
O tempo de duplicação das células CHO-K1 é de aproximadamente 22 horas.
Adesivas ou em suspensão:
As células CHO-K1 são aderentes. No entanto, elas podem ser geneticamente modificadas para se tornarem células CHO-K1 em suspensão.
Densidade de semeadura:
A densidade de semeadura das células CHO-K1 é de 1 x 10⁴ células/cm². Nessa densidade, as células podem formar uma camada confluente em aproximadamente 6 dias. Para células aderentes, as células são lavadas com PBS 1x e incubadas por 8 a 10 minutos à temperatura ambiente. As células dissociadas são adicionadas a meio fresco e centrifugadas. As células colhidas são ressuspensas e transferidas para um novo frasco para crescimento.
Meio de crescimento:
Para a cultura de células CHO-K1, utiliza-se o meio de crescimento F12 de Ham suplementado com 10% de FBS, 1,0 mM de glutamina estável, 1,0 mM de piruvato de sódio e 1,1 g/L de NaHCO₃. O meio deve ser trocado de 2 a 3 vezes por semana.
Condições de crescimento:
As culturas de CHO-K1 são mantidas em uma incubadora umidificada a 37 °C com um suprimento de 5% de CO₂.
Armazenamento:
As células CHO-K1 congeladas são armazenadas a temperaturas inferiores a -150 °C ou na fase de vapor do nitrogênio líquido.
Processo de congelamento e meio:
Os meios de congelamento CM-1 ou CM-ACF são utilizados para o congelamento das células CHO-K1. É utilizado um processo de congelamento lento, que permite uma queda gradual da temperatura de 1 °C, para congelar as células CHO-K1.
Processo de descongelamento:
As células CHO-K1 congeladas são mantidas em banho-maria a 37 °C até restar apenas um pequeno pedaço de gelo. As células descongeladas são adicionadas a meios de cultura frescos e transferidas para um novo frasco contendo meio de cultura, a uma densidade de 5 x 10⁴ células/cm². As células levam cerca de 24 a 48 horas para se recuperarem adequadamente.
Nível de biossegurança:
As culturas de CHO-K1 são manuseadas e mantidas em laboratórios de nível de biossegurança 1.
Vantagens e limitações das células CHO-K1
A CHO-K1 é uma ferramenta de pesquisa inestimável. Sua combinação única de vantagens e limitações a diferencia de outras linhagens celulares. Esta seção abordou alguns prós e contras da linhagem celular CHO-K1.
Vantagens
As principais vantagens da linha celular CHO-K1 incluem:
Facilidade de transfecção
As células CHO-K1 são amplamente utilizadas em estudos de transfecção. Elas podem ser transfectadas de forma transitória e estável por meio de diferentes procedimentos físicos e químicos. Devido à sua alta facilidade de transfecção, as células CHO-K1 são amplamente empregadas na produção de proteínas recombinantes e outros produtos biofarmacêuticos.
Rápida taxa de crescimento e fácil cultivo
O tempo de duplicação das células CHO-K1 é de apenas 22 horas; portanto, elas apresentam alta taxa de crescimento e são ideais para uso na biotecnologia industrial. Além disso, a adaptação das células CHO-K1 à cultura em suspensão as torna úteis para a produção de grandes quantidades de produtos biofarmacêuticos. Ademais, são fáceis de cultivar e manter em laboratórios e não exigem condições nem procedimentos de cultura complexos.
Baixa frequência de anomalias cromossômicas
O CHO-K1 é um sistema modelo bem caracterizado e estabelecido. O genoma do CHO-K1 é estável e apresenta poucas anomalias cromossômicas. Portanto, essas células são hospedeiras ideais para a produção de proteínas recombinantes.
Limitações
Aqui estão algumas limitações da linhagem celular CHO-K1:
Origem não humana
Embora as células CHO-K1 tenham a capacidade de apresentar padrões de glicosilação semelhantes aos humanos, elas são de origem não humana. Isso pode ser uma preocupação ao estudar processos celulares altamente específicos do ser humano e a imunogenicidade de agentes terapêuticos.
Heterogeneidade
As células CHO-K1 podem apresentar características genéticas ligeiramente diferentes dentro da mesma população, resultando em heterogeneidade genética. Isso pode afetar as funções celulares e causar variabilidade nos níveis de expressão proteica, podendo influenciar a reprodutibilidade dos resultados experimentais.
Aplicações da linhagem celular CHO-K1 na pesquisa
A linhagem celular CHO-K1 possui inúmeras aplicações na biotecnologia industrial e na pesquisa toxicológica. Aqui, discutimos algumas delas especificamente.
- Produção de proteínas recombinantes: as células CHO-K1 são ferramentas de pesquisa inestimáveis para a produção de proteínas recombinantes, incluindo anticorpos, proteínas terapêuticas e enzimas. Sua alta taxa de crescimento e condições de cultura simples ajudam a produzir grandes quantidades de proteínas recombinantes com dobramento e glicosilação adequados. Por exemplo, um estudo conduzido por Kritika Gupta utilizou células CHO-K1 e as transfectou de forma estável para produzir um anticorpo monoclonal recombinante contra o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) [2]. A produção de anticorpos com CHO-K1 é bastante confiável e conveniente. Os pesquisadores também modificam essas células para melhorar a produção de anticorpos com CHO-K1. Por exemplo, um estudo manipulou geneticamente células CHO-K1 para produzir anticorpos com altas proporções de N-glicanas ligadas ao Fc e α-fucosiladas, o que é importante para sua função efetora [3].
- Pesquisa toxicológica: A célula CHO-K1 é frequentemente utilizada para a descoberta de medicamentos e ensaios de triagem. Ela pode ser empregada para avaliar a toxicidade e a eficácia de potenciais medicamentos. Além disso, pesquisadores utilizam células CHO-K1 para investigar interações entre medicamentos e alvos e estudar o metabolismo dos medicamentos. Vários estudos foram realizados para avaliar os possíveis efeitos terapêuticos de extratos vegetais, compostos, nanopartículas, proteínas terapêuticas e outros agentes utilizando a linhagem celular CHO-K1. Uma pesquisa semelhante foi conduzida em 2022, na qual os pesquisadores mediram o potencial citotóxico de extratos vegetais ricos em flavonóides em células CHO-K1 [4]. Da mesma forma, um estudo conduzido por Ryan Deweese e colegas avaliou a citotoxicidade de extratos de Baptisia australis, Trifolium pratense e Rubus idaeus em células CHO-K1 derivadas de ovário de hamster chinês [5].
5. Células CHO-K1: Publicações científicas
A seguir, apresentamos algumas publicações de pesquisa interessantes sobre as células CHO-K1.
Este estudo, publicado na revista Molecular Biology Reports (2023), propôs os efeitos positivos da superexpressão do gene SIRT6 sobre a viabilidade das células CHO-K1 e a expressão de anticorpos.
Esta publicação consta do Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers (2021). Os resultados da pesquisa apontam o potencial do CRISPR-Cas13d para a modificação genética de células CHO-K1, visando melhorar a produção de anticorpos em termos de qualidade e quantidade.
Este artigo de pesquisa publicado na *Nature Scientific Reports* (2018) sugeriu a maltose como uma fonte de energia promissora para o cultivo de células CHO-K1 em meio isento de proteínas e para o aumento da produção de anticorpos monoclonais recombinantes.
Este estudo publicado no Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) utilizou células CHO-K1 para avaliar os possíveis efeitos citotóxicos e antigenotóxicos do extrato etanólico de pimenta-do-reino, isoladamente e em combinação com a doxorrubicina.
Esta pesquisa foi publicada na revista The Nucleus em 2019. Nela, os pesquisadores avaliaram o potencial citotóxico e genotóxico das nanopartículas de prata na linhagem celular CHO-K1.
Recursos para a linhagem celular CHO-K1: protocolos, vídeos e muito mais
A CHO-K1 é uma linha celular famosa. Os recursos disponíveis sobre protocolos de cultura e transfecção da CHO-K1 são mencionados aqui.
- Transfecção de CHO-K1: este link descreve o protocolo de transfecção de CHO-K1. Trata-se de um guia passo a passo para a transfecção de DNA plasmídico em células CHO-K1 utilizando o reagente Lipofectamine LTX.
- Tutorial de transfecção de CHO-K1: Este vídeo explica detalhadamente o procedimento de transfecção transitória de CHO-K1.
Aqui estão alguns recursos que descrevem o protocolo de cultura celular para células CHO-K1.
- Células CHO-K1: Este link para o site contém informações úteis sobre as células CHO-K1, incluindo a receita do meio de cultura, subcultura e protocolo de descongelamento.
Referências
- Gamper, N., J.D. Stockand e M.S. Shapiro, “O uso de células de ovário de hamster chinês (CHO) no estudo de canais iônicos”. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): p. 177-85.
- Gupta, K., et al., Uma linhagem celular CHO-K1 estável para a produção de anticorpos monoclonais recombinantes contra o TNF-α. Molecular Biotechnology, 2021. 63(9): p. 828-839.
- Popp, O., et al. Desenvolvimento de uma linha celular hospedeira CHO-K1 pré-glicoengenheirada para a expressão de anticorpos com função efetora mediada por Fc aprimorada. em MAbs. 2018. Taylor & Francis.
- Kurchatova, M., et al., Citotoxicidade de extratos vegetais contendo flavonóides na linha celular CHO: um estudo comparativo. Biologia Celular e Tecidual, 2022. 16(1): p. 80-85.
- Deweese, R., et al., Efeitos citotóxicos de extratos de Trifolium pratense, Baptisia australis e Rubus idaeus em células CHO-K1. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): p. 128-139.