Tế bào HEK293T: Khám phá tiềm năng trong các nghiên cứu chuyển gen
Tế bào HEK293T là tế bào thận phôi người được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ sinh học công nghiệp, độc học và nghiên cứu ung thư. Các tế bào bất tử này cũng được sử dụng để sản xuất nhiều loại protein điều trị và virus.
Đặc điểm chung và nguồn gốc của tế bào HEK293T
Phần này của bài viết sẽ trình bày nguồn gốc và thông tin chung về dòng tế bào HEK293T.
- Dòng tế bào HEK293T có nguồn gốc từ các tế bào thận phôi người nguyên thủy được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Các nhà nghiên cứu đã phát triển các tế bào này vào đầu những năm 1970 bằng cách chuyển gen các đoạn DNA bị cắt của virus adenovirus loại 5 vào các tế bào thận phôi. Các nhà nghiên cứu đã thiết lập dòng tế bào HEK293T bằng cách đưa kháng nguyên T lớn của virus khỉ 40 (SV40) vào bộ gen của tế bào HEK293. Sự thay đổi này cho phép các nhà nghiên cứu dễ dàng chuyển gen vào tế bào 293 và làm cho chúng phù hợp cho sản xuất protein và nghiên cứu biểu hiện gen [1].
- Tế bào HEK293T có hình thái tương tự biểu mô. Chúng có hình dạng kéo dài và phẳng với ranh giới tế bào rõ ràng.
- Kích thước của tế bào HEK293T dao động từ 11 đến 15 µm về đường kính.
- Kháng nguyên T lớn của SV40 Tế bào HEK293T có bộ nhiễm sắc thể phức tạp. Các tế bào này là hypotriploid, chứa số lượng nhiễm sắc thể ít hơn 3 lần so với một tế bào sinh dục đơn bội, và có số lượng nhiễm sắc thể trung bình là 64.
Sự khác biệt giữa HEK293T và HEK293 là gì?
Cả hai dòng tế bào HEK293 và HEK293T đều có nguồn gốc từ người. HEK293T là một biến thể phổ biến của dòng tế bào HEK293. Các nhà khoa học đã phát triển các tế bào này từ các tế bào thận phôi người 293 ban đầu bằng cách chuyển gen với kháng nguyên SV40 large T, trong khi họ đã thiết lập các tế bào HEK293 bất tử bằng cách biến đổi và nuôi cấy các tế bào thận phôi người với các mảnh DNA bị cắt của virus adenovirus 5 ở người.
Công nghệ tế bào và Ứng dụng y sinh của tế bào HEK293T
Văn hóa tế bào và lưu trữ tế bào trong nghiên cứu HEK293T
Tế bào HEK293T, được phân lập từ tế bào thận phôi người 293, được sử dụng rộng rãi trong nuôi cấy tế bào nhờ khả năng phát triển mạnh mẽ và dễ dàng chuyển gen. Để làm việc với các tế bào này, các nhà nghiên cứu cần ưu tiên việc lưu trữ tế bào, bao gồm việc bảo quản tế bào cho các mục đích nghiên cứu và điều trị lâu dài. Họ cần áp dụng phương pháp lưu trữ tế bào theo cấp độ để bảo tồn đặc tính của tế bào và đảm bảo tính khả thi lâu dài của chúng. Việc tạo ra các ngân hàng tế bào đòi hỏi tuân thủ các quy định về thực hành sản xuất tốt (GMP) để đảm bảo tính khả thi và tính toàn vẹn của tế bào cho các ứng dụng điều trị.
Thực hành sản xuất tốt là yếu tố quan trọng trong sản xuất ngân hàng tế bào HEK293T, là nền tảng cho cả nghiên cứu và ứng dụng điều trị. Ngân hàng tế bào chính đóng vai trò là tiêu chuẩn tham chiếu cho tất cả các sản phẩm tế bào sau này. Việc sản xuất các tế bào này cho các ứng dụng điều trị, như sản xuất virus lentivirus cho liệu pháp gen, tuân thủ các tiêu chuẩn quy định nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn và hiệu quả của sản phẩm cuối cùng.
Các quy trình và thử nghiệm sử dụng HEK293T
Trong công nghệ tế bào, các quy trình và thử nghiệm cụ thể được thiết kế để đánh giá các đặc tính của tế bào HEK293T. Điều này bao gồm đánh giá hiệu quả của các vectơ liệu pháp gen và tương tác của tế bào với ma trận ngoại bào trong môi trường nuôi cấy trên đĩa hoặc trong môi trường nuôi cấy lơ lửng. Để duy trì tính toàn vẹn của tế bào HEK293T, các nhà nghiên cứu lựa chọn các chất phản ứng cho quá trình chuyển gen với độ chính xác cao và tiến hành các thử nghiệm kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt đối với nguyên liệu thô.
Ứng dụng nghiên cứu của dòng tế bào HEK293T
- Phát triển vắc-xin: Dòng tế bào HEK293T đã được sử dụng để nghiên cứu virus và sản xuất vắc-xin dựa trên vectơ virus để chống lại nhiều loại nhiễm trùng virus. Một nghiên cứu đã sử dụng dòng tế bào thận phôi này để điều tra cơ sở cấu trúc và chức năng của quá trình xâm nhập tế bào của virus COVID-19 thông qua enzym chuyển đổi angiotensin 2 (ACE2) của con người [3]. Ngoài ra, một nghiên cứu gần đây đã sử dụng tế bào HEK93T để tạo ra các hạt lentivirus được giả định bởi protein gai SARS-CoV-2 [4].
- Nghiên cứu độc tính: Dòng tế bào thận phôi ngườinày được sử dụng rộng rãi để kiểm tra độc tính và hiệu quả của thuốc. Nghiên cứu được thực hiện vào năm 2022 đã sử dụng HEK293T như một dòng tế bào người bình thường để xác nhận tiềm năng độc tế bào của chiết xuất Caladium lindenii đối với dòng tế bào ung thư gan HepG2 [5].
- Nghiên cứu biểu hiện gen: Dòng tế bào HEK293T mang kháng nguyên T lớn SV40 có khả năng chuyển gen cao, do đó phù hợp cho các nghiên cứu biểu hiện gen. Một nghiên cứu đã sử dụng tế bào HEK293T để nghiên cứu vai trò của RNA không mã hóa dài SNHG16 trong điều hòa chức năng của tế bào trophoblast. Nghiên cứu cho thấy LncRNA SNHG16 tương tác với trục miR-218-5p/LASP1 để trung gian các tác động này [6].
Các tiến bộ trong liệu pháp tế bào sử dụng tế bào HEK293T
Các tiến bộ trong liệu pháp tế bào với HEK293T
Tế bào HEK293T đóng góp đáng kể vào lĩnh vực liệu pháp tế bào, đặc biệt trong việc sản xuất véc-tơ virus cho liệu pháp gen. Các tế bào này là yếu tố thiết yếu trong các quy trình sản xuất tuân thủ các quy định về thực hành sản xuất tốt (GMP), vì chúng đảm bảo sản xuất các sản phẩm liệu pháp gen chất lượng cao. Việc đào tạo nhân viên sản xuất cũng tập trung vào việc xử lý các đặc tính độc đáo của tế bào HEK293T và duy trì tiêu chuẩn cao cho các sản phẩm y tế được sản xuất từ các tế bào này.
Tế bào HEK293T trong các thử nghiệm lâm sàng và liệu pháp gen
Dòng tế bào HEK293T đóng vai trò then chốt trong việc phát triển các sản phẩm liệu pháp gen và là thành phần không thể thiếu trong các thử nghiệm lâm sàng nhằm đưa các liệu pháp tế bào mới ra thị trường. Điều này bao gồm việc tận dụng khả năng chuyển gen cao của dòng tế bào này, sử dụng các vectơ như vectơ đóng gói lentivirus, trong đó đột biến integrase D64V đã mang lại tiến bộ đáng kể về mặt an toàn.
Các kỹ thuật tiên tiến trong nuôi cấy tế bào HEK293T
Sự đa dạng của tế bào HEK293T hỗ trợ các kỹ thuật tiên tiến trong cả nuôi cấy tế bào hai chiều và các hệ thống nuôi cấy phức tạp hơn. Khả năng thích ứng này là yếu tố quan trọng trong việc nghiên cứu các sản phẩm tế bào cho các loại nghiên cứu y sinh học khác nhau, bao gồm nghiên cứu ung thư, nơi các tế bào này được sử dụng để nghiên cứu các quá trình gây ung thư và thử nghiệm thuốc. Ngoài ra, dòng tế bào HEK293T còn đóng vai trò quan trọng trong sản xuất các hạt lentivirus, vốn là yếu tố then chốt cho cả quá trình nghiên cứu và sản xuất véc tơ điều trị.
Mua tế bào HEK293 cho nghiên cứu của bạn
Nâng cao chất lượng nghiên cứu của bạn với tế bào HEK293 của chúng tôi, nổi tiếng với khả năng thích ứng cao trong các nghiên cứu biểu hiện gen và sản xuất vắc-xin. Chúng tôi cung cấp các dòng tế bào đa dạng như HEK293T, dòng tế bào HEK293 thích ứng với môi trường nuôi cấy lơ lửng, HEK293T/17, AAV-293 và 2V6.11. Khám phá bộ sưu tập đa dạng của chúng tôi để hỗ trợ và thúc đẩy công việc thí nghiệm của bạn.
Thông tin về nuôi cấy tế bào dòng HEK293T
Tế bào HEK293T được nuôi cấy rộng rãi trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu. Trước khi tiến hành nuôi cấy tế bào HEK293T, bạn cần biết: Thời gian nhân đôi của tế bào HEK293T là bao lâu? Dung dịch nuôi cấy HEK293T là gì? Mật độ gieo tế bào HEK293T là bao nhiêu?
Điểm chính khi nuôi cấy tế bào HEK293T
|
Thời gian nhân đôi: |
Thời gian nhân đôi được báo cáo cho tế bào HEK293T là 30 giờ. |
|
Dính hoặc treo lơ lửng: |
HEK293T là dòng tế bào bám dính. |
|
Mật độ gieo tế bào: |
Tế bào HEK293T được gieo với mật độ 1 x10⁴tế bào/cm². Ở mật độ gieo này, tế bào có thể tạo thành lớp đơn liên tục trong khoảng 4 ngày. Để gieo tế bào, tế bào bám dính được tách ra bằng dung dịch phân tách accutase. Tế bào đã tách được ly tâm và sau đó được tái phân tán cẩn thận bằng môi trường nuôi cấy. Sau đó, tế bào được phân phối vào các bình nuôi cấy mới để tiếp tục nuôi cấy. |
|
Dung dịch nuôi cấy: |
Tế bào HEK293T được nuôi cấy trong môi trường EMEM (Eagle's minimal essential medium) chứa 1,0 g/L L-glucose, 2,2 g/L NaHCO₃, 2,0 mM L-glutamine và 10% huyết thanh bò non. Môi trường nên được thay thế hai lần một tuần. |
|
Điều kiện nuôi cấy: |
Văn hóa tế bào HEK293T được duy trì trong tủ ấm 37°C có độ ẩm và cung cấp 5% CO2. |
|
Bảo quản: |
Tế bào thận phôi người HEK293T được bảo quản trong pha hơi của nitơ lỏng hoặc ở nhiệt độ dưới -150°C cho thời gian dài hơn. |
|
Quy trình đông lạnh và môi trường: |
Tế bào HEK293 có thể được đông lạnh trong môi trường đông lạnh CM-1 hoặc CM-ACF. Quá trình đông lạnh chậm cho phép giảm nhiệt độ dần dần 1°C được khuyến nghị cho tế bào HEK293T để bảo vệ khả năng sống sót của chúng. |
|
Quy trình rã đông: |
Ống tế bào đông lạnh được lắc mạnh trong bể nước (37°C) cho đến khi còn lại một khối băng nhỏ. Tế bào được tái phân tán trong môi trường và ly tâm để loại bỏ các thành phần của môi trường đông lạnh. Tế bào thu hồi sau đó được nuôi cấy trong các bình mới chứa môi trường tăng trưởng. |
|
Mức độ an toàn sinh học: |
Phòng thí nghiệm cấp độ an toàn sinh học 1 là yêu cầu để xử lý và duy trì văn hóa tế bào HEK293T. |
Dòng tế bào HEK293T: Ưu điểm & Hạn chế
Dòng tế bào thận phôi người 293T có sự kết hợp độc đáo giữa ưu điểm và hạn chế. Trong bài viết này, chúng ta sẽ điểm qua một số ưu điểm và nhược điểm chính của dòng tế bào này.
Ưu và nhược điểm của dòng tế bào HEK293T
Những ưu điểm nổi bật của dòng tế bào HEK293T bao gồm khả năng chuyển gen cao, nơi dòng tế bào này thể hiện hiệu suất đáng kể trong việc hấp thu DNA ngoại lai và sản xuất protein dồi dào. Tính chất này khiến chúng được ưa chuộng rộng rãi cho cả các nghiên cứu chuyển gen tạm thời và ổn định. Ngoài ra, văn hóa tế bào HEK293T nổi tiếng với sự dễ dàng trong việc duy trì, khiến chúng trở thành lựa chọn tuyệt vời cho các thí nghiệm phòng thí nghiệm khác nhau nhờ tính bền bỉ và yêu cầu xử lý đơn giản.
Tuy nhiên, có một số hạn chế liên quan đến dòng tế bào HEK293T. Một trong những vấn đề chính là nguy cơ nhiễm khuẩn vi sinh vật, có thể ảnh hưởng đáng kể đến hình thái tế bào, biểu hiện gen và các đặc tính quan trọng khác, tiềm ẩn nguy cơ dẫn đến kết quả thí nghiệm không chính xác. Hơn nữa, mặc dù tế bào HEK293T phù hợp cho các thí nghiệm dài hạn, nhưng thời gian nuôi cấy kéo dài có thể làm suy giảm sức khỏe của tế bào. Điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển gen và tốc độ tăng trưởng của chúng, do đó thường được khuyến nghị giới hạn số lần truyền tế bào dưới 20 để duy trì tính toàn vẹn của tế bào.
Câu hỏi thường gặp về nuôi cấy tế bào HEK293T và các ứng dụng
Tế bào HEK293T: Các công bố nghiên cứu
Trong phần này, chúng tôi đã đề cập đến một số công bố nghiên cứu đầy hứa hẹn sử dụng tế bào HEK293T.
Phát triển vắc-xin mRNA SARS-CoV-2 mã hóa vùng N-terminal và vùng liên kết thụ thể (RBD)
Bài báo này sẽ được công bố trên BioRxiv vào năm 2022. Nghiên cứu này đã sử dụng tế bào HEK293T để phát triển vắc-xin mRNA COVID-19 mã hóa gen spike N-terminal và vùng liên kết thụ thể (RBD).
Ung thư vú ba âm tính dương tính với RNA HER2 vòng tròn nhạy cảm với Pertuzumab
Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Molecular Cancer vào năm 2020. Nghiên cứu đề xuất rằng biểu hiện RNA HER2 vòng trong tế bào ung thư vú ba âm tính làm cho chúng nhạy cảm với điều trị bằng thuốc Pertuzumab. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng tế bào HEK293 để sản xuất lentivirus và chuyển gen RNA HER2 vòng trong nghiên cứu này.
Vai trò kháng virus của IFITM3 trong nhiễm trùng virus foamy nguyên mẫu
Bài báo này được công bố trên tạp chí Virology Journal vào năm 2022. Nghiên cứu này đã sử dụng tế bào HEK293T để điều tra tác dụng chống virus của IFITM3 (protein xuyên màng do interferon gây ra 3) trong nhiễm trùng virus foamy nguyên mẫu (PFV).
Bài báo nghiên cứu trên Tạp chí Nature Scientific Reports (2017) đã sử dụng tế bào HEK293T và nghiên cứu rằng miRNA-21 trung gian tác dụng chống tạo mạch của metformin bằng cách điều chỉnh con đường tín hiệu PI3K/AKT và biểu hiện gen SMAD7 và PTEN.
MicroRNA-608 ức chế sự phát triển của ung thư bàng quang thông qua con đường tín hiệu AKT/FOXO3a
Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Molecular Cancer vào năm 2017. Nghiên cứu này đã sử dụng tế bào HEK293 để điều tra tiềm năng ức chế sự phát triển của miRNA-608 đối với ung thư bàng quang.
Nguồn tài liệu về dòng tế bào HEK293T: Quy trình, Video và Hơn thế nữa
Dưới đây là một số tài nguyên về tế bào HEK293T:
- Điện chuyển gen vào tế bào HEK293T.
- Điện chuyển gen cho tế bào HEK: Video này trình bày quy trình điện chuyển gen chung cho dòng tế bào thận phôi người HEK293.
- Chuyển giao tế bào: Video này giải thích quy trình chia tách hoặc nuôi cấy lại tế bào bám dính.
Quy trình nuôi cấy tế bào
Các quy trình nuôi cấy tế bào cho tế bào HEK293T được liệt kê tại đây.
- Tách tế bào HEK293T: Trang web này cung cấp hướng dẫn chi tiết từng bước để nuôi cấy lại tế bào HEK293.
- Nuôi cấy tế bào thận phôi người: Liên kết này sẽ cung cấp cho bạn quy trình nuôi cấy tế bào HEK293T.
Tham khảo
- Tan, E., et al., Dòng tế bào HEK293 như một nền tảng để sản xuất protein tái tổ hợp và vectơ virus. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9.
- Kim, M.J., et al., AMPKα1 điều chỉnh sự tiến triển của ung thư phổi và vú bằng cách điều chỉnh trục tín hiệu TRAF6-BECN1 do TLR4 trung gian. Cancers (Basel), 2020, 12(11).
- Wang, Q., et al., Căn cứ cấu trúc và chức năng của quá trình xâm nhập SARS-CoV-2 thông qua thụ thể ACE2 của người. Cell, 2020. 181(4): tr. 894–904.
- Gale, E.C., et al., Phóng thích chậm dựa trên hydrogel của một tiểu đơn vị vắc-xin liên kết thụ thể kích thích phản ứng kháng thể trung hòa chống lại SARS-CoV-2. bioRxiv, 2021.
- Kalsoom, A., et al., Đánh giá in vitro tiềm năng độc tế bào của chiết xuất Caladium lindenii trên dòng tế bào ung thư gan người HepG2 và dòng tế bào bình thường HEK293T. Biomed Res Int, 2022, tr. 1279961.
- Yu, Z., et al., LncRNA SNHG16 điều chỉnh chức năng của tế bào trophoblast thông qua trục miR-218-5p/LASP1. J Mol Histol, 2021. 52(5): tr. 1021-1033.