Publicado: 2023 | Última revisão: maio de 2026

Células HEK293: Um pilar fundamental na pesquisa celular moderna e na biotecnologia

As células renais embrionárias humanas 293 (HEK293) são uma linhagem celular renal embrionária humana que ganhou ampla popularidade na comunidade científica devido à sua versatilidade e utilidade em uma ampla gama de aplicações de pesquisa. A linhagem celular foi estabelecida no início da década de 1970 e, desde então, tem sido utilizada para o desenvolvimento de vacinas, pesquisa sobre câncer, testes de medicamentos e transdução de sinais. Esta postagem do blog explorará todos os aspectos da linhagem celular HEK293, incluindo sua origem, informações sobre cultura, vantagens e desvantagens, aplicações e recursos.

Células HEK293: informações gerais e origem

O que são as células HEK293?

As células HEK293 são uma linhagem de células renais embrionárias humanas derivadas do tecido renal de um embrião humano submetido a interrupção voluntária da gravidez, de ascendência desconhecida. As células foram isoladas pelo biólogo holandês Alex Van der Eb no início da década de 1970. Posteriormente, foram imortalizadas por meio de uma transformação com um adenovírus 5 truncado pelo pesquisador Frank Graham.

Inicialmente, parecia difícil transformar as células. No entanto, após muitos esforços contínuos, ocorreu o crescimento celular a partir de um único clone transformado isolado [1]. A transfecção das células com o adenovírus 5 levou à inclusão dos genes E1A e E1B no genoma celular, o que impede a morte celular e permite a produção abundante de proteínas. Antes da imortalização, as células renais fetais não foram adequadamente caracterizadas, portanto, seu tipo celular exato é desconhecido.

Os rins embrionários são compostos por células endoteliais, epiteliais e fibroblásticas; portanto, as células HEK 293 provavelmente pertencem a esses tipos. No entanto, o mRNA e os produtos gênicos sugerem que se tratam de células neuronais. É possível que a adição do Ad5 tenha alterado o fenótipo celular e a expressão gênica. Curiosidade: o “293” em HEK293 refere-se ao 293º experimento realizado por Graham.

Curiosidade: o “293” em HEK293 refere-se ao 293º experimento realizado por Graham.

Características das células HEK293

• Morfologia
• Tamanho celular
• Genoma e ploidia (número de cromossomos)

As células HEK293 têm uma forma que se assemelha às células epiteliais. Os rins embrionários são compostos principalmente por fibroblastos, células endoteliais e epiteliais. Assim, as células 293 se assemelham a um desses tipos de células em termos de forma.

O tamanho das células HEK 293 varia entre 11 e 15 µm, o que pode ser influenciado pelas condições de cultura. Em cultura, as células podem apresentar-se achatadas quando cultivadas sobre uma superfície ou arredondadas em suspensão. As células HEK 293 são hipotriplóides, e cerca de 30% delas apresentam uma ploidia modal de 64 cromossomos, mas algumas células possuem ainda mais cromossomos. As células também possuem três cópias do cromossomo X e um fragmento de 4 pares de bases do adenovírus 5 integrado ao cromossomo 19.

Comparação entre as linhagens celulares HEK293 e HEK293T

Muitos derivados foram obtidos a partir das células HEK 293 parentais, como os derivados comuns das células 293: as células HEK293T e HEK293F. As células HEK293T são uma das derivadas mais amplamente utilizadas e foram criadas pela incorporação de um mutante do antígeno T do SV40, sensível à temperatura, no genoma original das células HEK 293. A expressão do antígeno T permite a replicação de plasmídeos com origem de replicação SV40 quando transfectados em células 293-T, levando a uma maior produção de proteínas recombinantes [2]. Para mais informações sobre as derivadas da linhagem celular HEK, incluindo seu desenvolvimento e características, consulte este artigo de revisão.

Noções básicas sobre o cultivo de células HEK293: um guia passo a passo

Condições

Informações

Tempo de duplicação populacional

O tempo de duplicação da linhagem celular HEK293 varia de 24 a 45 horas, com uma média de 30 horas.

Culturas aderentes ou em suspensão

As células HEK293 podem ser cultivadas tanto na forma aderente quanto na forma de suspensão. As células aderentes crescem como monocamadas, enquanto as culturas em suspensão crescem como esferóides.

Densidade de semeadura

Divida as células quando atingirem 80-90% de confluência durante a fase de crescimento. Descole as células usando Accutase e semeie a uma densidade de 1 a 4 x 10⁴ células/cm². Uma camada confluente se formará em 4 dias a uma densidade de semeadura de 1 x 10⁴ células/cm².

Meio de crescimento

Cultive no Meio Essencial Mínimo de Eagle (EMEM) com 2 mM de L-glutamina e 10% de soro fetal bovino (FBS). Troque o meio duas vezes por semana.

Condições de crescimento (temperatura, CO₂)

Mantenha em uma incubadora umidificada a 37 °C com um suprimento de 5% de CO₂ para um crescimento ideal.

Armazenamento

Armazene na fase de vapor ou líquida do nitrogênio líquido para preservação de longo prazo. Evite armazenar em freezer a -80 °C, pois isso pode afetar a viabilidade celular.

Processo de congelamento e meio

Utilize um método de congelamento lento para melhor preservação. Congele no meio de congelamento CM-1 ou CM-ACF, disponível na CLS.

Processo de descongelamento

Descongele as células congeladas em banho-maria a 37 °C por 1 a 2 minutos, até que reste apenas um pequeno pedaço de gelo. Transfira a suspensão celular para um tubo de centrífuga, adicione meio de crescimento pré-aquecido e centrifugue para eliminar os componentes do meio de congelamento. Resuspenda o sedimento celular em meio fresco e cultive em condições ideais.

Nível de biossegurança

As células HEK293 requerem manuseio no nível de biossegurança 1.

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A Linha Celular HEK293 na Pesquisa e na Indústria

As aplicações das células HEK293 são diversas e significativas. Elas são frequentemente utilizadas como um sistema para a expressão e produção de proteínas recombinantes. Devido à sua origem humana, as proteínas produzidas nessas células têm maior probabilidade de serem semelhantes às suas contrapartes humanas naturais em termos de estrutura e função, o que é crucial para aplicações terapêuticas.

Além disso, as células HEK293 são frequentemente empregadas no estudo da função e regulação gênica, pois absorvem facilmente DNA estranho, tornando-as um excelente modelo para manipulação genética. Essas células também desempenham um papel fundamental na produção de vetores adenovirais, utilizados na terapia gênica e no desenvolvimento de vacinas, incluindo a geração rápida de vacinas para a COVID-19.

Produção de vacinas e proteínas: As células HEK 293 são adequadas para a fabricação em larga escala de proteínas e vacinas terapêuticas. A linhagem celular é ainda utilizada para gerar vetores virais, como vetores adeno-associados e adenovirais. Recentemente, as células HEK 293 têm sido utilizadas para a produção de uma proteína recombinante crucial, a eritropoietina (EPO).

Testes de medicamentos: As células HEK293 são frequentemente utilizadas para testar a toxicidade de medicamentos e produtos naturais.

Pesquisa sobre câncer: as células 293 são tumorigênicas, e alterações cruciais na expressão gênica podem agravar a tumorigênese nessa linha celular. Portanto, a linha celular 293 é frequentemente utilizada em estudos sobre câncer para compreender os mecanismos moleculares subjacentes e o desenvolvimento de medicamentos.

Estudos de transfecção: A transfecção é o processo de introdução de ácidos nucleicos nas células, e as células HEK293 são particularmente adequadas para esse processo. Mais detalhes sobre esse tema são explicados a seguir.

O papel das células HEK293 na produção de vacinas e proteínas

Na produção de vacinas, as células HEK293 têm sido fundamentais no desenvolvimento de vacinas à base de adenovírus. Sua capacidade de crescer em culturas em suspensão permite processos escaláveis, essenciais para atender à demanda global por vacinas. Além disso, sua origem humana oferece uma vantagem em relação a outras linhagens celulares, pois elas podem realizar modificações pós-traducionais semelhantes às humanas, garantindo a eficácia biológica das vacinas produzidas.

A versatilidade das células HEK293 se estende à produção de proteínas complexas, incluindo anticorpos monoclonais e biossimilares, que são utilizados no tratamento de câncer, doenças autoimunes e outras condições. Sua capacidade de dobrar e modificar proteínas com precisão as torna a escolha preferida na indústria de produção de proteínas recombinantes.

Por que as células HEK293 são utilizadas para transfecção?

A transfecção é o processo de introdução de ácidos nucleicos nas células, e as células HEK293 são particularmente adequadas para esse processo. Existem várias razões pelas quais as células HEK293 são preferidas para a transfecção:

1. Alta eficiência de transfecção: as células HEK293 apresentam uma alta taxa de captação de DNA estranho, o que pode ser atribuído à sua capacidade de expressar certos genes virais que facilitam a entrada do DNA na célula.
2. Crescimento robusto: essas células crescem rapidamente e são relativamente fáceis de manter, o que é benéfico para experimentos que exigem resultados rápidos e confiáveis.
3. Adaptabilidade: as células HEK293 podem ser cultivadas em diversas condições, incluindo culturas aderentes ou em suspensão, o que as torna adequadas para a produção de proteínas em larga escala.
4. Linha celular humana: Por se tratarem de uma linha celular humana, elas fornecem um contexto biológico mais relevante para a biologia humana, o que é particularmente importante na pesquisa terapêutica, onde a resposta nas células humanas é preditiva dos resultados in vivo.
5. Versatilidade: Elas são capazes de produzir proteínas com modificações pós-traducionais complexas, uma característica essencial para a funcionalidade de muitas proteínas, especialmente anticorpos terapêuticos. 

Protocolo de subcultura de HEK293

Reagentes necessários

1. Solução salina tamponada com fosfato (PBS) 1X
2. PBS com 10% de tripsina
3. Meio de Dulbecco modificado (DMEM)

Procedimento

Preparação das células

1. Verifique as células HEK ao microscópio para garantir que estejam cerca de 90% confluentes.
2. Limpe a estação de trabalho utilizando técnicas assépticas e esterilize a capela de exaustão com luz UV.
3. Limpe a área de trabalho com etanol a 70%.
4. Pré-aqueça todos os reagentes em um banho-maria a 37 °C.

Cálculo da fração de divisão e da quantidade de semente

1. Determine a fração de divisão, normalmente entre 1:5 e 1:20.
2. Calcule o volume para pipetagem usando a fórmula: Vp = (S)(Vd).

Volumes de meio e protocolos de divisão

Para cultura celular, diferentes recipientes exigem volumes específicos de meio e possuem áreas de crescimento distintas. Por exemplo, uma placa de 6 poços tem uma área de crescimento de 4,67 cm² por poço e requer cerca de 2,5 mL de meio, enquanto uma placa de 100 mm tem uma área de crescimento de 55 cm², exigindo 10 mL de meio. O processo de divisão celular envolve a remoção do meio antigo, lavagem com PBS, incubação com Accutase, neutralização com DMEM, centrifugação, ressuspensão em meio novo e, em seguida, semeadura em uma nova placa. Para etapas detalhadas e proporções para outros recipientes, como frascos de 100 cm² e placas de 150 mm, consulte a fonte original.