Tế bào HEK293T: Khai 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 bài viết này sẽ đề cập đến 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 phát 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 truyền các đoạn DNA adenovirus loại 5 đã được cắt nhỏ 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 simian 40 (SV40) vào bộ gen của tế bào HEK293. Sự biến đổi này cho phép các nhà nghiên cứu dễ dàng truyền gen vào tế bào 293 và làm cho chúng phù hợp cho các nghiên cứu sản xuất protein và biểu hiện gen [1].
• Tế bào HEK293T có hình thái giống biểu mô. Chúng có hình dạng thuôn dài và dẹt với ranh giới tế bào rõ ràng.
• Kích thước của tế bào HEK293T dao động từ 11 đến 15 µm đường kính.
• Tế bào HEK293T mang kháng nguyên T lớn SV40 có kiểu nhiễm sắc thể phức tạp. Các tế bào này là tế bào hypotriploid, chứa số nhiễm sắc thể ít hơn 3 lần so với tế bào sinh dục đơn bội, và chúng có số nhiễm sắc thể trung bình là 64.

Sự khác biệt giữa HEK293T và HEK293 là gì?

Cả 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 truyền gen kháng nguyên T lớn SV40 vào chúng, trong khi họ đã tạo ra các tế bào HEK293 bất tử bằng cách biến đổi và nuôi cấy các tế bào thận phôi người với các đoạn DNA adenovirus 5 người đã được cắt nhỏ.

Công nghệ tế bào và các ứng dụng y sinh của tế bào HEK293T

Nuôi cấy và lưu trữ tế bào trong nghiên cứu HEK293T

Tế bào HEK293T, có nguồn gốc 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 phải ưu tiên việc lưu trữ tế bào, bao gồm việc bảo quản tế bào để phục vụ nghiên cứu và ứng dụng điều trị lâu dài. Họ cần áp dụng phương pháp lưu trữ tế bào theo từng cấp độ để bảo toàn các đặc tính của tế bào và đảm bảo khả năng sống sót lâu dài của tế bào. Việc tạo ra các ngân hàng tế bào đòi hỏi phải tuân thủ các quy định về thực hành sản xuất tốt (GMP) để đảm bảo khả năng sống sót và tính toàn vẹn của tế bào cho các ứng dụng điều trị.

Thực hành sản xuất tốt là rất quan trọng trong việc sản xuất ngân hàng tế bào HEK293T, vốn là nền tảng cho cả nghiên cứu và ứng dụng điều trị. Ngân hàng tế bào chủ đóng vai trò là điểm tham chiếu cho tất cả các sản phẩm tế bào tiếp theo. Việc sản xuất các tế bào này cho các ứng dụng điều trị, chẳng hạn như sản xuất lentivirus cho liệu pháp gen, tuân theo các tiêu chuẩn quy định nghiêm ngặt để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của sản phẩm cuối cùng.

Các quy trình và phương pháp thử nghiệm sử dụng HEK293T

Trong công nghệ tế bào, các quy trình và xét nghiệm cụ thể được thiết kế để đánh giá các đặc tính của tế bào HEK293T. Chúng bao gồm đánh giá hiệu quả của các vectơ liệu pháp gen và sự tương tác của tế bào với ma trận ngoại bào trong đĩa nuôi cấy hoặc nuôi cấy huyền phù. Để duy trì tính toàn vẹn của tế bào HEK293T, các nhà nghiên cứu lựa chọn các thuốc thử để truyền gen một cách chính xác và tiến hành các thử nghiệm kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt đối với nguyên liệu thô.

Các 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 enzyme chuyển đổi angiotensin 2 (ACE2) ở người [3]. Ngoài ra, một nghiên cứu gần đây đã sử dụng tế bào HEK93T để tạo ra các hạt lentivirus giả hình gai SARS-CoV-2 [4].
  
• Nghiên cứu độc tính: Dòng tế bào thận phôi người này 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 gây 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 của SV40 rất dễ dàng để chuyển gen, do đó phù hợp cho các nghiên cứu về 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 việc điều chỉnh các chức năng của tế bào nuôi dưỡng. Nghiên cứu cho thấy LncRNA SNHG16 tương tác với trục miR-218-5p/LASP1 để điều hòa các tác động này [6].

Những đổi mới trong liệu pháp tế bào sử dụng tế bào HEK293T

Những 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 là trong việc tạo ra các vectơ virus cho liệu pháp gen. Các tế bào này rất cần thiết trong các quy trình sản xuất tuân thủ các quy định về thực hành sản xuất tốt, vì chúng đảm bảo việc 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 riêng biệt của tế bào HEK293T và duy trì tiêu chuẩn cao cho các sản phẩm dược phẩm có nguồn gốc 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 quan trọng trong việc phát triển các sản phẩm liệu pháp gen và là một phần không thể thiếu trong các thử nghiệm lâm sàng nhằm đưa các liệu pháp tế bào mới ra thị trường. Điều này liên quan đến việc tận dụng khả năng truyền gen cao của dòng tế bào này, sử dụng các vectơ như vectơ đóng gói lentiviral, trong đó đột biến integrase D64V là một tiến bộ đáng chú ý trong việc tăng cường an toàn.

Các kỹ thuật tiên tiến trong nuôi cấy tế bào HEK293T

Tính linh hoạt của tế bào HEK293T hỗ trợ các kỹ thuật sáng tạo trong nuôi cấy tế bào hai chiều và đa chiều phức tạp hơn. Khả năng thích ứng này là chìa khóa trong việc khám phá các sản phẩm tế bào cho các loại nghiên cứu y sinh khác nhau, bao gồm nghiên cứu ung thư, nơi các tế bào này được sử dụng để nghiên cứu các quá trình hình thành khối u và thử nghiệm thuốc. Ngoài ra, dòng HEK293T đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các hạt lentiviral, vốn rất quan trọng cho cả quá trình nghiên cứu và sản xuất vectơ trị liệu.

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 về khả năng thích ứng trong các nghiên cứu biểu hiện gen và sản xuất vắc-xin. Các sản phẩm của chúng tôi bao gồm các dòng tế bào đa năng như HEK293T, dòng tế bào HEK293 thích nghi với môi trường 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 dòng tế bào HEK293T

Tế bào HEK293T được nuôi cấy rộng rãi trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu. Trước khi bắt đầu 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?

Những điểm chính trong nuôi cấy tế bào HEK293T

Thời gian nhân đôi:

Thời gian nhân đôi được báo cáo cho tế bào HEK293T là 30 giờ.

Bám dính hay lơ lửng:

HEK293T là dòng tế bào bám dính.

Mật độ gieo tế bào:

Tế bào HEK293T được gieo với mật độ 1 x 10⁴ tế ^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 bám dính được tách ra bằng dung dịch tách tế bào Accutase. Các tế bào đã tách ra được ly tâm và sau đó được tái huyền phù cẩn thận bằng môi trường nuôi cấy. Sau đó, các tế bào được phân phối vào các bình mới để nuôi cấy.

Môi trường nuôi cấy:

Tế bào HEK293T được nuôi cấy trong 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 thai. Nên thay môi trường hai lần một tuần.

Điều kiện phát triển:

Các nuôi cấy tế bào HEK293T được giữ trong tủ ấm có độ ẩm 37°C với nguồn cung cấp CO2 5%.

Bảo quản:

Tế bào thận phôi người HEK293T được bảo quản trong pha hơi của nitơ lỏng hoặc ở nhiệt độ dưới -150°C trong 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 nhiệt độ giảm dần 1°C, được khuyến nghị cho tế bào HEK293T để bảo vệ khả năng sống của chúng.

Quy trình rã đông:

Lọ tế bào đông lạnh được khuấy nhanh trong bể nước (37°C) cho đến khi chỉ còn lại một cục băng nhỏ. Tế bào được tái huyền phù trong môi trường và ly tâm để loại bỏ các thành phần của môi trường đông lạnh. Tế bào thu được sau đó được nuôi cấy trong các bình mới chứa môi trường sinh trưởng. 

Mức độ an toàn sinh học:

Cần có phòng thí nghiệm cấp độ an toàn sinh học 1 để xử lý và duy trì các nuôi cấy tế bào HEK293T.

Câu hỏi thường gặp về nuôi cấy tế bào HEK293T và các ứng dụng

Tế bào HEK293T: Các công trình nghiên cứu

Trong phần này, chúng tôi đã đề cập đến một số công bố nghiên cứu đầy hứa hẹn liên quan đến tế bào HEK293T.

Phát triển vắc-xin mRNA SARS-CoV-2 mã hóa miền N-terminal và miền liên kết thụ thể của protein gai

Bài báo này sẽ được xuất bản trên BioRxiv vào năm 2022. Nghiên cứu này đã sử dụng tế bào HEK293T để phát triển vắc-xin mRNA virus COVID-19 mã hóa miền N-terminal và miền RBD (miền liên kết thụ thể) của gen spike.

Ung thư vú ba âm tính dương tính với RNA HER2 vòng nhạy cảm với Pertuzumab

Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Molecular Cancer vào năm 2020. Nghiên cứu đề xuất rằng sự biểu hiện RNA HER2 vòng trong các tế bào ung thư vú ba âm tính khiến 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 HER2 vòng trong nghiên cứu này.

Vai trò kháng virus của IFITM3 trong nhiễm trùng virus bọt nguyên mẫu

Bài báo này được công bố trên tạp chí Virology Journal vào năm 2022. Nghiên cứu này sử dụng tế bào HEK293T để điều tra tác dụng kháng vi-rút của IFITM3 (protein xuyên màng do interferon gây ra 3) trong nhiễm vi-rút bọt nguyên mẫu (PFV).

MiRNA-21 trung gian hoạt động chống tạo mạch của metformin thông qua việc nhắm mục tiêu biểu hiện PTEN và SMAD7 cũng như con đường PI3K/AKT

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 do metformin gây ra bằng cách điều chỉnh con đường tín hiệu PI3K/AKT và biểu hiện gen SMAD7 và PTEN.

MicroRNA-608 ức chế sự tăng sinh của ung thư bàng quang qua con đường truyền tín hiệu AKT/FOXO3a

Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Molecular Cancer vào năm 2017. Nghiên cứu này sử dụng tế bào HEK293 để điều tra tiềm năng ức chế sự tăng sinh của miRNA-608 đối với ung thư bàng quang.

Tài nguyên về dòng tế bào HEK293T: Quy trình, video và hơn thế nữa

Dưới đây là một số tài nguyên về tế bào HEK293T:

• Truyền gen vào tế bào HEK293T.
• Truyền gen vào tế bào HEK: Video này trình bày quy trình truyền gen chung cho dòng tế bào thận phôi người HEK293.
• Chuyển tế bào: Video này giải thích quy trình phân chia hoặc nuôi cấy 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.

• Chia 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.

Tài liệu tham khảo

1. Tan, E., et al., Dòng tế bào HEK293 làm nền tảng để sản xuất protein tái tổ hợp và vectơ virus. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9.
2. 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 qua trung gian TLR4. Cancers (Basel), 2020, 12(11).
3. Wang, Q., et al., Cơ sở cấu trúc và chức năng của sự xâm nhập SARS-CoV-2 bằng cách sử dụng ACE2 của con người. Cell, 2020. 181(4): tr. 894–904.
4. Gale, E.C., et al., Phóng thích chậm vắc-xin tiểu đơn vị miền liên kết thụ thể dựa trên hydrogel kích thích phản ứng kháng thể trung hòa chống lại SARS-CoV-2. bioRxiv, 2021.
5. Kalsoom, A., et al., Đánh giá in vitro tiềm năng gây 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.
6. Yu, Z., et al., LncRNA SNHG16 điều chỉnh chức năng của tế bào nuôi dưỡng thông qua trục miR-218-5p/LASP1. J Mol Histol, 2021. 52(5): tr. 1021-1033.