Komórka jajnika chomika chińskiego

Komórki CHO przylegały do ​​powierzchni, widoczne pod mikroskopem z kontrastem fazowym

Komórki jajnika chomika chińskiego ( CHO ) to nabłonkowa linia komórkowa pochodząca z jajnika chomika chińskiego , często wykorzystywana w badaniach biologicznych i medycznych oraz komercyjnie do produkcji rekombinowanych białek terapeutycznych . Znaleźli szerokie zastosowanie w badaniach genetyki, badaniach toksyczności, żywieniu i ekspresji genów, zwłaszcza do ekspresji rekombinowanych białek. Komórki CHO są najczęściej stosowanymi ssaczymi gospodarzami do przemysłowej produkcji rekombinowanych białkowych środków terapeutycznych.

Historia

Chomiki chińskie były wykorzystywane w badaniach od 1919 roku, gdzie zamiast myszy używano ich do typowania pneumokoków . Następnie odkryto, że są doskonałymi wektorami przenoszenia kala-azar ( leiszmaniozy trzewnej ), ułatwiając badania nad leiszmanią .

W 1948 roku chomik chiński został po raz pierwszy użyty w Stanach Zjednoczonych do hodowli w laboratoriach badawczych. W 1957 roku Theodore T. Puck pozyskał samicę chomika chińskiego z laboratorium dr George'a Yerganiana w Boston Cancer Research Foundation i użył jej do uzyskania oryginalnej linii komórkowej jajnika chomika chińskiego (CHO). Od tego czasu komórki CHO są linią komórkową z wyboru ze względu na ich szybki wzrost w hodowli zawiesinowej i wysoką produkcję białka.

Mając bardzo niską liczbę chromosomów (2n=22) jak na ssaka , chomik chiński jest również dobrym modelem do cytogenetyki radiacyjnej i hodowli tkankowej.

Nieruchomości

Wszystkie linie komórkowe CHO wykazują niedobór syntezy proliny . Ponadto komórki CHO nie wykazują ekspresji receptora naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR), co czyni je idealnymi do badania różnych mutacji EGFR.

Co więcej, komórki jajnika chomika chińskiego są w stanie wytwarzać białka o złożonej glikozylacji , modyfikacjach potranslacyjnych (PTM), podobnych do tych wytwarzanych u ludzi. Są łatwe do uprawy w kulturach na dużą skalę i mają dużą żywotność, dlatego idealnie nadają się do GMP . Ponadto komórki CHO są tolerancyjne na zmiany parametrów, takich jak poziom tlenu, wartość pH , temperatura lub gęstość komórek.

Warianty

Odkąd oryginalna linia komórkowa CHO została opisana w 1956 roku, opracowano wiele wariantów linii komórkowej do różnych celów. W 1957 CHO-K1 został wygenerowany z pojedynczego klonu komórek CHO. Warianty K1 obejmują osady w ATCC, ECACC oraz wersję przystosowaną do wzrostu na podłożu bezbiałkowym.

CHO-K1 zmutowano w latach 70. XX wieku metanosulfonianem etylu w celu wytworzenia linii komórkowej pozbawionej aktywności reduktazy dihydrofolianowej (DHFR), określanej jako CHO-DXB11 (określana również jako CHO-DUKX). Jednak komórki te, po mutagenizacji, mogą powrócić do aktywności DHFR, przez co ich przydatność do badań jest nieco ograniczona. Następnie w 1983 roku komórki CHO poddano mutagenezie promieniowaniem gamma, aby uzyskać linię komórkową, w której oba allele locus DHFR zostały całkowicie wyeliminowane, nazwaną CHO-DG44. Te szczepy z niedoborem DHFR wymagają do wzrostu glicyny , hipoksantyny i tymidyny . Linie komórkowe ze zmutowanym DHFR są przydatne do manipulacji genetycznych, ponieważ komórki transfekowane interesującym genem wraz z funkcjonalną kopią genu DHFR można łatwo przeszukiwać w pożywce pozbawionej tymidyny. Z tego powodu komórki CHO pozbawione DHFR są najczęściej stosowanymi komórkami CHO do przemysłowej produkcji białek.

Ostatnio popularne stały się inne systemy selekcji, a dzięki systemom wektorowym, które mogą skuteczniej celować w aktywną chromatynę w komórkach CHO, można również stosować selekcję antybiotykową ( puromycynę ) do generowania rekombinowanych komórek eksprymujących białka na wysokim poziomie. Ten rodzaj systemu nie wymaga specjalnej mutacji, więc stwierdzono, że hodowla komórek gospodarza bez niedoboru DHFR wytwarza doskonałe poziomy białek.

Ponieważ komórki CHO mają bardzo dużą skłonność do niestabilności genetycznej (jak wszystkie komórki unieśmiertelnione) nie należy zakładać, że stosowane nazwy wskazują na ich przydatność do celów produkcyjnych. Na przykład każda z trzech kultur potomstwa K1 dostępnych w 2013 r. ma znaczące skumulowane mutacje w porównaniu ze sobą. Większość, jeśli nie wszystkie stosowane przemysłowo linie komórkowe CHO są obecnie hodowane w pożywkach wolnych od składników zwierzęcych lub w pożywkach zdefiniowanych chemicznie i są stosowane w bioreaktorach na dużą skalę w hodowli zawiesinowej. Szeroko omówiono złożoną genetykę komórek CHO oraz zagadnienia dotyczące klonalnego pochodzenia populacji komórek.

Manipulacja genetyczna

Wiele manipulacji genetycznych przeprowadzanych w komórkach CHO odbywa się w komórkach pozbawionych enzymu DHFR . Ten schemat selekcji genetycznej pozostaje jedną ze standardowych metod ustanawiania transfekowanych linii komórkowych CHO do produkcji rekombinowanych białek terapeutycznych. Proces rozpoczyna się od klonowania molekularnego genu będącego przedmiotem zainteresowania i genu DHFR do pojedynczego ssaczego systemu ekspresyjnego . Plazmidowy DNA niosący dwa geny jest następnie transfekowany do komórek i komórki hodowane są w selektywnych warunkach w pożywce pozbawionej tymidyny . Komórki, które przeżyją, będą miały genomie egzogenny gen DHFR wraz z genem będącym przedmiotem zainteresowania . Szybkość wzrostu i poziom rekombinowanego białka każdej linii komórkowej jest bardzo zróżnicowany. Aby uzyskać kilka stabilnie transfekowanych linii komórkowych o pożądanych cechach fenotypowych, może być konieczna ocena kilkuset kandydujących linii komórkowych.

Linie komórkowe CHO i CHO-K1 można uzyskać z wielu ośrodków zasobów biologicznych, takich jak Europejska Kolekcja Kultur Komórkowych , która jest częścią Kolekcji Kultur Agencji Ochrony Zdrowia. Organizacje te przechowują również dane, takie jak krzywe wzrostu, filmy poklatkowe przedstawiające wzrost, obrazy i rutynowe informacje o subkulturach.

Użytek przemysłowy

Komórki CHO są najpowszechniejszą linią komórkową ssaków wykorzystywaną do masowej produkcji białek terapeutycznych. Mogą wytwarzać rekombinowane białko w skali 3-10 gramów na litr kultury. Produkty komórek CHO nadają się do zastosowań u ludzi, ponieważ umożliwiają modyfikacje potranslacyjne rekombinowanych białek, które mogą funkcjonować u ludzi.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chinese_hamster_ovary_cell&oldid=1140944250 ”