Células HEK293T: Explorando o potencial em estudos de transfecção

As células HEK293T são células renais embrionárias humanas amplamente utilizadas na biotecnologia industrial, na toxicologia e na pesquisa sobre o câncer. Essas células imortalizadas também são utilizadas para produzir uma variedade de proteínas terapêuticas e vírus.

Características gerais e origem das células HEK293T

Esta seção do artigo abordará a origem e informações gerais sobre a linhagem celular HEK293T. 

• A linha celular HEK293T teve origem em células renais embrionárias humanas primárias cultivadas em laboratório. Os pesquisadores desenvolveram essas células no início da década de 1970 por meio da transfecção de células renais embrionárias com fragmentos de DNA do adenovírus tipo 5. Os pesquisadores estabeleceram a linhagem celular HEK293T ao introduzir o antígeno T grande do vírus simiano 40 (SV40) no genoma das células HEK293. Essa modificação permitiu que os pesquisadores transfectassem facilmente as células 293 e as tornasse adequadas para estudos de produção de proteínas e expressão gênica [1].
• As células HEK293T possuem uma morfologia semelhante à epitelial. Elas apresentam uma forma alongada e achatada, com um contorno celular bem definido.
• O tamanho das células HEK293T varia entre 11 e 15 µm de diâmetro.
• As células HEK293T com o antígeno T grande do SV40 possuem um cariótipo complexo. Essas células são hipotriploides, contendo três vezes menos cromossomos do que um gameta haplóide, e possuem um número modal de cromossomos de 64.

Qual é a diferença entre HEK293T e HEK293?

Ambas as linhagens celulares HEK293 e HEK293T são de origem humana. A HEK293T é um derivado popular da linhagem celular HEK293. Os cientistas desenvolveram essas células a partir das células renais embrionárias humanas 293 originais, por meio da transfecção com o antígeno T grande do SV40, enquanto estabeleceram as células HEK293 imortalizadas por meio da transformação e cultura de células renais embrionárias humanas com fragmentos de DNA do adenovírus humano 5.

Tecnologias celulares e aplicações biomédicas das células HEK293T

Cultura celular e banco de células na pesquisa com HEK293T

As células HEK293T, derivadas de células renais embrionárias humanas 293, são amplamente utilizadas em cultura celular devido ao seu crescimento robusto e à facilidade de transfecção. Para trabalhar com essas células, os pesquisadores devem priorizar a criação de bancos de células, o que envolve o armazenamento de células para uso prolongado em pesquisa e aplicações terapêuticas. É necessário adotar uma abordagem gradual na criação de bancos de células para preservar suas propriedades e garantir a viabilidade celular a longo prazo. A criação de bancos de células exige o cumprimento das normas de boas práticas de fabricação para garantir a viabilidade e a integridade das células para aplicações terapêuticas.

As boas práticas de fabricação são cruciais na produção de bancos de células HEK293T, que são fundamentais tanto para a pesquisa quanto para aplicações terapêuticas. O banco de células mestre serve como ponto de referência para todos os produtos celulares subsequentes. A fabricação dessas células para aplicações terapêuticas, como a produção de lentivírus para terapias gênicas, segue rigorosos padrões regulatórios para garantir a segurança e a eficácia dos produtos finais.

Protocolos e ensaios utilizando HEK293T

Na citotecnologia, protocolos e ensaios específicos são elaborados para avaliar as propriedades das células HEK293T. Isso inclui a avaliação da eficácia de vetores de terapia gênica e da interação da célula com a matriz extracelular em uma placa de cultura ou em cultura em suspensão. Para manter a integridade das células HEK293T, os pesquisadores selecionam com precisão os reagentes para a transfecção e submetem as matérias-primas a rigorosos testes de controle de qualidade.

Aplicações de pesquisa da linhagem celular HEK293T

• Desenvolvimento de vacinas: A linha celular HEK293T tem sido utilizada para estudar vírus e produzir vacinas baseadas em vetores virais para combater uma variedade de infecções virais. Um estudo utilizou essa linha celular de rim embrionário para investigar a base estrutural e funcional da entrada do vírus da COVID-19 nas células por meio da enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2) humana [3]. Além disso, um estudo recente utilizou células HEK93T para gerar partículas de lentivírus pseudotipadas com a proteína spike do SARS-CoV-2 [4].
  
• Pesquisa toxicológica: Essa linha celular de rim embrionário humano é amplamente utilizada para testar a toxicidade e a eficácia de medicamentos. Uma pesquisa realizada em 2022 utilizou a HEK293T como linha celular humana normal para validar o potencial citotóxico de extratos de Caladium lindenii contra a linha celular de câncer de fígado HepG2 [5].
• Estudos de expressão gênica: A linha celular HEK293T, que expressa o antígeno T grande do SV40, é altamente receptiva à transfecção, sendo, portanto, adequada para estudos de expressão gênica. Um estudo utilizou células HEK293T para investigar o papel do RNA não codificante longo SNHG16 na regulação das funções do trofoblasto. O estudo revelou que o LncRNA SNHG16 interage com o eixo miR-218-5p/LASP1 para mediar esses efeitos [6].

Inovações em terapia celular utilizando células HEK293T

Avanços na terapia celular com HEK293T

As células HEK293T contribuem significativamente para o panorama da terapia celular, especialmente na geração de vetores virais para terapia gênica. Essas células são essenciais em processos de fabricação que seguem as normas de boas práticas de fabricação, pois garantem a produção de produtos de terapia gênica de alta qualidade. O treinamento da equipe de fabricação também se concentra no manuseio das propriedades únicas das células HEK293T e na manutenção de um alto padrão para os produtos medicinais derivados dessas células.

Células HEK293T em ensaios clínicos e terapia gênica

A linhagem celular HEK293T desempenha um papel fundamental no desenvolvimento de produtos de terapia gênica e é parte integrante dos ensaios clínicos que visam levar novas terapias celulares ao mercado. Isso envolve aproveitar a alta transfectividade da linha celular para a entrega de genes, utilizando vetores como os vetores de empacotamento lentivirais, nos quais a mutação D64V na integrase tem sido um avanço notável para aumentar a segurança.

Técnicas inovadoras na cultura de células HEK293T

A versatilidade das células HEK293T possibilita o uso de técnicas inovadoras tanto em culturas celulares bidimensionais quanto em culturas de dimensões mais complexas. Essa adaptabilidade é fundamental na exploração de produtos celulares para diversos tipos de pesquisa biomédica, incluindo a pesquisa sobre o câncer, na qual essas células são utilizadas para estudar processos tumorigênicos e testar medicamentos. Além disso, a linhagem HEK293T é fundamental na produção de partículas lentivirais, que são essenciais tanto para a pesquisa quanto para os processos de fabricação de vetores terapêuticos.

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Informações sobre o cultivo da linhagem celular HEK293T

As células HEK293T são amplamente cultivadas em laboratórios de pesquisa. Antes de iniciar o cultivo de células HEK293T, é necessário saber: Qual é o tempo de duplicação das células HEK293T? Qual é o meio de cultura para HEK293T? Qual é a densidade de semeadura das células HEK293T?

Pontos-chave para a cultura de células HEK293T

Tempo de duplicação:

O tempo de duplicação relatado para as células HEK293T é de 30 horas.

Adesivas ou em suspensão:

A HEK293T é uma linhagem celular aderente.

Densidade de semeadura:

As células HEK293T são semeadas a uma densidade de 1 x 10^⁴ células/cm². A essa densidade de semeadura, as células podem formar uma monocamada confluente em aproximadamente 4 dias. Para a semeadura, as células aderentes são desprendidas utilizando a solução de dissociação Accutase. As células desprendidas são centrifugadas e, em seguida, cuidadosamente ressuspensas em meio de crescimento. Posteriormente, as células são transferidas para novos frascos para cultura.

Meio de crescimento:

As células HEK293T são cultivadas em EMEM (meio essencial mínimo de Eagle) contendo 1,0 g/L de L-glicose, 2,2 g/L de NaHCO₃, 2,0 mM de L-glutamina e 10% de soro fetal bovino. O meio deve ser trocado duas vezes por semana.

Condições de crescimento:

As culturas de células HEK293T são mantidas em uma incubadora umidificada a 37 °C com um suprimento de 5% de CO₂.

Armazenamento:

As células renais embrionárias humanas HEK293T são armazenadas na fase de vapor de nitrogênio líquido ou a uma temperatura inferior a -150 °C por períodos mais longos.

Processo de congelamento e meio:

As células HEK293 podem ser congeladas nos meios de congelamento CM-1 ou CM-ACF. Recomenda-se o uso de processos de congelamento lento, que permitam uma queda gradual de 1 °C na temperatura, para as células HEK293T, a fim de proteger sua viabilidade.

Processo de descongelamento:

Um frasco de células congeladas é agitado rapidamente em banho-maria (37 °C) até restar apenas um pequeno pedaço de gelo. As células são ressuspensas no meio e centrifugadas para eliminar os componentes do meio de congelamento. As células recuperadas são então cultivadas em novos frascos contendo meio de crescimento. 

Nível de biossegurança:

É necessário um laboratório de nível de biossegurança 1 para manusear e manter culturas de células HEK293T.

Células HEK293T: Publicações científicas

Nesta seção, mencionamos algumas publicações de pesquisa promissoras que abordam as células HEK293T.

Desenvolvimento de vacinas de mRNA contra o SARS-CoV-2 que codificam o N-terminal da proteína spike e os domínios de ligação ao receptor

Esta publicação será divulgada no BioRxiv em 2022. Este estudo utilizou células HEK293T para desenvolver vacinas de mRNA contra o vírus da COVID-19 que codificam o N-terminal do gene da proteína spike e os domínios RBD (domínio de ligação ao receptor).

O câncer de mama triplo-negativo com RNA circular de HER2 é sensível ao pertuzumabe

Esta pesquisa foi publicada na revista Molecular Cancer em 2020. O estudo propôs que a expressão do RNA circular de HER2 em células de câncer de mama triplo-negativo as torna sensíveis ao tratamento com o medicamento pertuzumabe. Os pesquisadores utilizaram células HEK293 para a produção de lentivírus e a transfecção do gene circular de HER2 neste estudo.

Papel antiviral da IFITM3 na infecção pelo protótipo do vírus espumoso

Este artigo foi publicado na revista *Virology Journal* em 2022. Este estudo utilizou células HEK293T para investigar o efeito antiviral da IFITM3 (proteína transmembranar 3 induzida por interferon) na infecção pelo vírus espumoso protótipo (PFV).

O miRNA-21 medeia a atividade antiangiogênica da metformina ao atuar sobre a expressão de PTEN e SMAD7 e a via PI3K/AKT

Este artigo de pesquisa publicado na revista *Nature Scientific Reports* (2017) utilizou células HEK293T e demonstrou que o miRNA-21 medeia os efeitos antiangiogênicos induzidos pela metformina ao regular a via de sinalização PI3K/AKT e a expressão dos genes SMAD7 e PTEN.

O microRNA-608 inibe a proliferação do câncer de bexiga por meio da via de sinalização AKT/FOXO3a

Esta pesquisa foi publicada na revista Molecular Cancer em 2017. O estudo utilizou células HEK293 para investigar o potencial antiproliferativo do miRNA-608 contra o câncer de bexiga.

Recursos para a linhagem celular HEK293T: protocolos, vídeos e muito mais

A seguir, apresentamos alguns recursos sobre as células HEK293T:

• Transfecção de células HEK293T.
• Transfecção de células HEK: este vídeo mostra o protocolo geral de transfecção para a linhagem celular renal embrionária humana HEK293.
• Passagem de células: este vídeo explica o procedimento para divisão ou subcultura de células aderentes.

Protocolos de cultura celular

Os protocolos de cultura celular para células HEK293T estão listados aqui.

• Divisão de células HEK293T: este site oferece um guia detalhado, passo a passo, para a subcultura de células HEK293.
• Cultura de células renais embrionárias humanas: Este link fornece o protocolo de cultura de células HEK293T.

Referências

1. Tan, E., et al., Linha celular HEK293 como plataforma para a produção de proteínas recombinantes e vetores virais. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9.
2. Kim, M.J., et al., A AMPKα1 regula a progressão do câncer de pulmão e de mama ao regular o eixo de sinalização TRAF6-BECN1 mediado por TLR4. Cancers (Basel), 2020, 12(11).
3. Wang, Q., et al., Bases estruturais e funcionais da entrada do SARS-CoV-2 por meio do ACE2 humano. Cell, 2020, 181(4): p. 894–904.
4. Gale, E.C., et al., A liberação lenta, baseada em hidrogel, de uma vacina de subunidade do domínio de ligação ao receptor induz respostas de anticorpos neutralizantes contra o SARS-CoV-2. bioRxiv, 2021.
5. Kalsoom, A., et al., Avaliação in vitro do potencial citotóxico de extratos de Caladium lindenii nas linhagens celulares humanas de hepatocarcinoma HepG2 e HEK293T normais. Biomed Res Int, 2022, p. 1279961.
6. Yu, Z., et al., O LncRNA SNHG16 regula as funções do trofoblasto por meio do eixo miR-218-5p/LASP1. J Mol Histol, 2021. 52(5): p. 1021-1033.