Kinesisk hamster äggstockscell

CHO-celler vidhäftade till en yta, sett under faskontrastmikroskopi

Ovarieceller från kinesisk hamster ( CHO ) är en epitelcellinje som härrör från den kinesiska hamsterns äggstock , ofta använd i biologisk och medicinsk forskning och kommersiellt vid produktion av rekombinanta terapeutiska proteiner . De har funnit bred användning i studier av genetik, toxicitetsscreening, nutrition och genuttryck, särskilt för att uttrycka rekombinanta proteiner. CHO-celler är de mest använda däggdjursvärdarna för industriell produktion av rekombinanta proteinläkemedel.

Historia

Kinesiska hamstrar hade använts i forskning sedan 1919, där de användes i stället för möss för att skriva pneumokocker . De visade sig sedan vara utmärkta vektorer för överföring av kala-azar ( visceral leishmaniasis ), vilket underlättade Leishmania -forskning.

1948 användes den kinesiska hamstern först i USA för avel i forskningslaboratorier. År 1957 Theodore T. Puck en kinesisk hamster från Dr. George Yerganians laboratorium vid Boston Cancer Research Foundation och använde den för att härleda den ursprungliga kinesiska hamsterovariecellinjen (CHO). Sedan dess har CHO-celler varit en valbar cellinje på grund av deras snabba tillväxt i suspensionskultur och höga proteinproduktion.

Med ett mycket lågt kromosomtal (2n=22) för ett däggdjur är den kinesiska hamstern också en bra modell för strålningscytogenetik och vävnadsodling.

Egenskaper

Alla CHO-cellinjer saknar prolinsyntes . CHO-celler uttrycker inte heller epidermal tillväxtfaktorreceptor (EGFR), vilket gör dem idealiska vid undersökning av olika EGFR-mutationer.

Dessutom kan äggstocksceller från kinesisk hamster producera proteiner med komplexa glykosyleringar , posttranslationella modifieringar (PTM) liknande de som produceras hos människor. De är lättodlade i storskaliga kulturer och har stor livskraft, vilket är anledningen till att de är idealiska för GMP -proteinproduktion. Dessutom är CHO-celler toleranta mot variationer i parametrar, vare sig det är syrenivåer, pH-värde , temperatur eller celldensitet.

Varianter

Sedan den ursprungliga CHO-cellinjen beskrevs 1956 har många varianter av cellinjen utvecklats för olika ändamål. 1957 genererades CHO-K1 från en enda klon av CHO-celler. Varianter av K1 inkluderar avlagringarna i ATCC, ECACC och en version anpassad för tillväxt i proteinfritt medium.

CHO-K1 mutageniserades på 1970-talet med etylmetansulfonat för att generera en cellinje som saknade dihydrofolatreduktas (DHFR) aktivitet, hänvisad till som CHO-DXB11 (även kallad CHO-DUKX). Emellertid kan dessa celler, när de muteras, återgå till DHFR-aktivitet, vilket gör deras användbarhet för forskning något begränsad. Därefter, 1983, mutageniserades CHO-celler med gammastrålning för att ge en cellinje i vilken båda allelerna från DHFR- lokuset fullständigt eliminerades, benämnd CHO-DG44. Dessa DHFR-briststammar kräver glycin , hypoxantin och tymidin för tillväxt. Cellinjer med muterad DHFR är användbara för genetisk manipulation eftersom celler transfekterade med en gen av intresse tillsammans med en funktionell kopia av DHFR -genen lätt kan screenas för i tymidin-saknad media. På grund av detta är CHO-celler som saknar DHFR de mest använda CHO-cellerna för industriell proteinproduktion.

På senare tid har andra selektionssystem blivit populära och med vektorsystem som mer effektivt kan rikta sig mot aktivt kromatin i CHO-celler, kan antibiotikaselektion ( puromycin ) också användas för att generera rekombinanta celler som uttrycker proteiner på hög nivå. Denna typ av system kräver ingen speciell mutation, så att icke-DHFR-defekt värdcellkultur har visat sig producera utmärkta nivåer av proteiner.

Eftersom CHO-celler har en mycket hög benägenhet för genetisk instabilitet (som alla odödliga celler) bör man inte anta att de använda namnen indikerar deras användbarhet för tillverkningsändamål. Till exempel har de tre K1-avkommakulturerna tillgängliga 2013 var och en betydande ackumulerade mutationer jämfört med varandra. De flesta, om inte alla industriellt använda CHO-cellinjer odlas nu i djurkomponentfria medier eller i kemiskt definierade medier, och används i storskaliga bioreaktorer under suspensionskultur. Den komplexa genetiken hos CHO-celler och frågorna om klonal härledning av cellpopulation diskuterades utförligt.

Genmanipulation

Mycket av den genetiska manipulationen som görs i CHO-celler görs i celler som saknar DHFR -enzym. Detta genetiska urvalsschema förblir en av standardmetoderna för att etablera transfekterade CHO-cellinjer för produktion av rekombinanta terapeutiska proteiner. Processen börjar med molekylär kloning av genen av intresse och DHFR -genen till ett enda däggdjursexpressionssystem . Plasmid- DNA :t som bär de två generna transfekteras sedan in i celler, och cellerna odlas under selektiva förhållanden i ett tymidin-löst medium . Överlevande celler kommer att ha den exogena DHFR- genen tillsammans med genen av intresse integrerad i sitt genom . Tillväxthastigheten och nivån av rekombinant proteinproduktion för varje cellinje varierar kraftigt. För att erhålla ett fåtal stabilt transfekterade cellinjer med de önskade fenotypiska egenskaperna kan det vara nödvändigt att utvärdera flera hundra kandidatcellinjer.

CHO- och CHO-K1-cellinjerna kan erhållas från ett antal biologiska resurscentra, såsom European Collection of Cell Cultures, som är en del av Health Protection Agency Culture Collections. Dessa organisationer underhåller också data, såsom tillväxtkurvor, timelapse-videor av tillväxt, bilder och rutininformation om subkultur.

Industriell användning

CHO-celler är den vanligaste däggdjurscellinjen som används för massproduktion av terapeutiska proteiner. De kan producera rekombinant protein i en skala av 3-10 gram per liter kultur. Produkter av CHO-celler är lämpliga för mänskliga tillämpningar, eftersom de tillåter post-translationella modifieringar av rekombinanta proteiner som kan fungera hos människor.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chinese_hamster_ovary_cell&oldid=1140944250 "