Китайская ячейка яичника хомяка

яичника китайского хомяка ( CHO ) Клетки - это семейство бессмертных клеточных линий ^{[ 1 ]} Полученный из эпителиальных клеток яичника медицинских китайского хомяка , часто используемых в биологических и исследованиях и коммерчески в производстве рекомбинантных терапевтических белков . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Они обнаружили широкое использование в исследованиях генетики, скрининга токсичности, питания и экспрессии генов, и особенно с 1980 -х годов для экспрессии рекомбинантных белков. Клетки CHO являются наиболее часто используемыми хозяевами млекопитающих для промышленного производства рекомбинантных белковых терапии. ^{[ 2 ]}

История

Китайские хомяки использовались в исследованиях с 1919 года, где они использовались вместо мышей для печати пневмококков . Впоследствии они были обнаружены отличными векторами для передачи кала-азара ( висцеральный лейшманиоз ), способствуя Leishmania . исследованиям ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

В 1948 году китайский хомяк был впервые использован в Соединенных Штатах для разведения в исследовательских лабораториях. В 1957 году Теодор Т. Пак получил китайского хомяка из лаборатории доктора Джорджа Еерганиана в Фонде исследований рака Бостона и использовал его для получения оригинальной линии яичника китайского хомяка (CHO). С тех пор клетки CHO были клеточной линией выбора из -за их быстрого роста в культуре суспензии и высокой продукции белка. ^{[ 3 ]}^{[ 5 ]}

Тромболитическое лекарство от инфаркты миокарда ( активиза ) было одобрено Управлением в области пищевых и лекарств США в 1987 году. Это был первый коммерчески доступный рекомбинантный белок, продуцированный из клеток CHO. ^{[ 3 ]}^{[ 6 ]} Клетки CHO по -прежнему являются наиболее широко используемым производственным подходом для рекомбинантных белковых терапии и профилактических агентов. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} В 2019 году в клетках Чо были изготовлены шесть из 10 наиболее продаваемых лекарств. ^{[ 9 ]}

Характеристики

Все клеточные линии CHO имеют дефицит в синтезе пролина . ^{[ 10 ]} Кроме того, клетки CHO не экспрессируют рецептор эпидермального фактора роста (EGFR), что делает их идеальными при исследовании различных мутаций EGFR. ^{[ 11 ]}

Кроме того, китайские клетки яичников хомяка способны продуцировать белки со сложными гликозилированием , посттрансляционными модификациями (PTMS), аналогичными тем, которые продуцируются у людей. Они легко выращивают в крупномасштабных культурах и имеют большую жизнеспособность, поэтому они идеально подходят для GMP производства белка . Кроме того, клетки CHO толерантны к вариациям параметров, будь то уровень кислорода, значение pH , температуру или плотность клеток. ^{[ 12 ]}

Имея очень низкое число хромосомы (2n = 22) для млекопитающего , китайский хомяк также является хорошей моделью радиационной цитогенетики и культуры тканей. ^{[ 13 ]}

Варианты

С тех пор, как в 1956 году была описана исходная линия CHO CLO, многие варианты клеточной линии были разработаны для различных целей. ^{[ 10 ]}^{[ Дополнительные цитаты (ы) необходимы ]} В 1957 году CHO-K1 был сгенерирован из одного клона клеток CHO. ^{[ 14 ]} Однако, согласно источнику отрасли, ученый Теодор Пак сначала изолировал CHO-K1 в 1968 году. ^{[ 1 ]} Puck и коллеги сообщили, что в 1957 году начали линию клеточной линии яичника китайского хомяка. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]} Варианты K1 включают в себя отложения в ATCC, ECACC и версию, адаптированную для роста среды без белка. ^{[ 14 ]}

CHO-K1 был мутагенизирован в 1970-х годах с этил-метансульфонатом для генерации клеточной линии, в которой отсутствует активность дигидрофолатредуктазы (DHFR), называемая CHO-DXB11 (также называемой CHO-Dukx). ^{[ 17 ]} Однако эти клетки, когда они мутагенизированы, могут вернуться к активности DHFR, что делает их полезность для исследований несколько ограниченным. ^{[ 17 ]} Впоследствии в 1983 году клетки CHO мутировали с гамма-радиацией , чтобы получить клеточную линию, в которой оба аллеля DHFR локуса были полностью устранены, называемые CHO-DG44. ^{[ 18 ]} Эти штаммы с дефицитом DHFR требуют глицина , гипоксантина и тимидина . роста ^{[ 18 ]} Клеточные линии с мутированным DHFR полезны для генетических манипуляций, поскольку клетки, трансфицированные , интересующим геном наряду с функциональной копией гена DHFR, можно легко скринировать в среде, утрачивающие тимидин. Из -за этого клетки CHO, лишенные DHFR, являются наиболее широко используемыми клетками CHO для промышленного производства белка.

Совсем недавно другие системы отбора стали популярными, и с векторными системами, которые могут более эффективно нацелиться на активное хроматин в клетках CHO, антибиотики ( пуромицин также можно использовать ) для генерации рекомбинантных клеток, экспрессирующих белки на высоком уровне. Такая система не требует особой мутации, поэтому было обнаружено, что культура клеток-хозяев без DHFR производит превосходные уровни белков.

Поскольку ячейки CHO имеют очень высокую склонность генетической нестабильности (как и все иммортализованные клетки), не следует предполагать, что применяемые имена указывают их полезность для производственных целей. Например, три потомства K1, доступные в 2013 году, имеют значительные накопленные мутации по сравнению друг с другом. ^{[ 14 ]} Большинство, если не во всех промышленных клеточных линиях CHO в настоящее время культивируются в среде, свободных от компонентов животных или в химически определенных средах и используются в крупномасштабных биореакторах под культурой подвески. ^{[ 10 ]}^{[ 14 ]} Была широко обсуждалась сложная генетика клеток CHO и проблемы, касающиеся клонального вывода клеточной популяции. ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}

Генетическая манипуляция

Большая часть генетической манипуляции, выполненной в клетках ЧО, выполняется в клетках, в которых отсутствует фермент DHFR . Эта схема генетического отбора остается одним из стандартных методов для установления трансфицированных клеточных линий SHO для производства рекомбинантных терапевтических белков. Процесс начинается с молекулярного клонирования интересующего гена и гена DHFR в одну систему экспрессии млекопитающих . Плазмида ДНК , переносимая два гена, затем трансфицируется в клетки, а клетки выращивают в селективных , увлекающейся тимидинами условиях в среде . Выжившие клетки будут иметь экзогенный ген DHFR вместе с интересом, интегрированным в его геноме . ^{[ 21 ]}^{[ 22 ]} Скорость роста и уровень продукции рекомбинантного белка каждой клеточной линии широко варьируются. Чтобы получить несколько стабильно трансфицированных клеточных линий с желаемыми фенотипическими характеристиками, может потребоваться оценка нескольких сотен клеточных линий кандидатов.

Клеточные линии CHO и CHO-K1 могут быть получены из ряда биологических ресурсных центров, таких как европейская коллекция клеточных культур , которая является частью коллекций культурных культур защиты здравоохранения. Эти организации также поддерживают данные, такие как кривые роста, видеоролики роста, изображения и процедура субкультуры. ^{[ 23 ]}

Промышленное использование

Клетки CHO являются наиболее распространенной клеточной линией млекопитающих, используемой для массовой продукции терапевтических белков, таких как моноклональные антитела, используемые в 70% терапевтических MAB. ^{[ 2 ]} Они могут производить рекомбинантный белок в масштабе 3–10 граммов на литр культуры. ^{[ 10 ]} Продукты клеток CHO подходят для применения человека, так как эти клетки млекопитающих выполняют посттрансляционные модификации, подобные человеку , с рекомбинантными белками, что является ключом к функционированию нескольких белков. ^{[ 24 ]}

Смотрите также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Эберле, Кристиан (3 мая 2022 г.). «CHO Cells - 7 фактов о клеточной линии, полученной из яичника китайского хомяка» . Эвитрия . Получено 30 января 2024 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Вурм Ф.М. (2004). «Производство рекомбинантных белковых терапии в культивируемых клетках млекопитающих». Nature Biotechnology . 22 (11): 1393–1398. doi : 10.1038/nbt1026 . PMID 15529164 . S2CID 20428452 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в «Жизненно важные инструменты Краткая история ячеек SHO» (PDF) . Журнал LSF . Зима 2015. С. 38–47 . Получено 5 апреля 2023 года .
^ Young C, Smyly H, Brown C (март 1924 г.). «Экспериментальный Кала-Азар в хомяке». Экспериментальная биология и медицина . 21 (6): 357–359. doi : 10.3181/00379727-21-182 . ISSN 1535-3702 .
^ Фанелли, Алекс (2016). "CHO Cells" . Получено 28 ноября 2017 года .
^ Du C; Уэбб C (2011). «Сотовые системы». Комплексная биотехнология . Elsevier . С. 11–23. doi : 10.1016/b978-0-08-088504-9.00080-5 . ISBN 9780080885049 .
^ Tihanyi B, Nyitray L (декабрь 2020 г.). «Последние достижения в разработке клеточной линии CHO для производства рекомбинантного белка». Drug Discovery сегодня . 38 : 25–34. doi : 10.1016/j.ddtec.2021.02.003 . HDL : 10831/82853 . PMID 34895638 . Тем не менее, 70% биологических данных и почти все MAbs продуцируются в клетках китайского хомяка (CHO), как наиболее часто используемые и предпочтительные хозяева для производства биофармацевтического белка.
^ Liang K, Luo H, Li Q (2023). «Увеличение и стабилизация производства моноклональных антител китайскими клетками яичника хомяка (CHO) с оптимизированными стратегиями перфузионной культуры» . Границы в биоинженерии и биотехнологии . 11 : 1112349. DOI : 10.3389/fbioe.2023.1112349 . PMC 9895834 . PMID 36741761 . С 2016 года около 70% всех RBP и MAB были произведены из клеточных линий китайского хомяка (CHO)
^ Li ZM, Fan ZL, Wang XY, Wang Ty (2022). «Факторы, влияющие на экспрессию рекомбинантного белка и стратегий улучшения в клетках яичника китайского хомяка» . Границы в биоинженерии и биотехнологии . 10 : 880155. DOI : 10.3389/fbioe.2022.880155 . PMC 9289362 . PMID 35860329 . К 2019 году все шесть из десяти самых продаваемых лекарств были продуцированы в клетках ЧО (Urquhart, 2020).
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Wurm FM; Хакер D (2011). «Первый геном Чо». Nature Biotechnology . 29 (8): 718–20. doi : 10.1038/nbt.1943 . PMID 21822249 . S2CID 8422581 .
^ Ahsan, A.; С.М. Хиникер; Ма Дэвис; Т.С. Лоуренс; MK Nyati (2009). «Роль клеточного цикла в радиосенсибилизации, опосредованной ингибитором рецептора эпидермального фактора роста» . РАНКА . 69 (12): 5108–5114. doi : 10.1158/0008-5472.can-09-0466 . PMC 2697971 . PMID 19509222 .
^ «CHO Cells - 7 фактов о клеточной линии, полученной из яичника китайского хомяка» . Evitria Ag. 3 мая 2022 года.
^ Tjio JH; Puck TT (1958). «Генетика клеток соматических млекопитающих. II. Хромосомная конституция клеток в тканевой культуре» . J. Exp. Медик 108 (2): 259–271. doi : 10.1084/jem.108.2.259 . PMC 2136870 . PMID 13563760 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Льюис Н.Е.; Лю х; Li y; Нагараджан Х; Йерганский G; О'Брайен Э; и др. (2013). «Геномные ландшафты китайских клеточных линий яичника хомяка, выявленные геномом Cricetulus griseus» . Nature Biotechnology . 31 (8): 759–765. doi : 10.1038/nbt.2624 . PMID 23873082 .
^ Puck TT, Cieciura SJ, Robinson A (1958). «Генетика клеток соматических млекопитающих: III. Долгосрочное культивирование эуплоидных клеток от людей и животных» . Журнал экспериментальной биологии . 108 (6): 945–956. doi : 10.1084/jem.108.6.945 . PMC 2136918 . PMID 13598821 .
^ Хэм Р.Г. (1965). «Клональный рост клеток млекопитающих в химически определенной синтетической среде» . Труды Национальной академии наук . 53 (2): 288–293. Bibcode : 1965pnas ... 53..288h . doi : 10.1073/pnas.53.2.288 . PMC 219509 . PMID 14294058 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Urlaub G; Часин Ла (июль 1980). «Выделение мутантов китайских клеток хомяка дефицит в активности дигидрофолатредуктазы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 77 (7): 4216–4220. Bibcode : 1980pnas ... 77.4216U . doi : 10.1073/pnas.77.7.4216 . PMC 349802 . PMID 6933469 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Urlaub G; Кас Э; Carothers Ad; Часин Ла (июнь 1983 г.). «Удаление диплоидного локуса дигидрофолатредуктазы из культивируемых клеток млекопитающих» . Клетка . 33 (2): 405–412. doi : 10.1016/0092-8674 (83) 90422-1 . PMID 6305508 .
^ Вурм, Флориан; Вурм, Мария (2017). «Клонирование клеток SHO, продуктивность и генетическая стабильность - обсуждение» . Процессы . 5 (4): 20. doi : 10.3390/pr5020020 .
^ Рейнхарт, D; Damjanovic, L; Kaisermayer, C; Sommeregger, W; Гили, а; Гассельхубер, б; Кастан, а; Mayrhofer, P; Grünwald-Gruber, C; Kunert, R (март 2019 г.). «Биопроцессорная передача рекомбинантных CHO-K1, CHO-DG44 и CHO-S: CHO-экспрессии предпочитают либо производство MAB, либо синтез биомассы» . Биотехнологический журнал . 14 (3): E1700686. doi : 10.1002/biot.201700686 . PMID 29701329 . S2CID 13844297 .
^ Ли Ф; Маллиган Р; Берг П; Ринголд Г. (19 ноября 1981 г.). «Глюкокортикоиды регулируют экспрессию дигидрофолатредкредуктазы кДНК в вирусе чимерических плазмид из вируса опухоли молочной железы мыши» ». Природа . 294 (5838): 228–232. Bibcode : 1981natur.294..228L . doi : 10.1038/294228A0 . PMID 6272123 . S2CID 2501119 .
^ Kaufman RJ; Sharp PA (25 августа 1982 г.). «Амплификация и экспрессия последовательностей, котрансфицированных с помощью модульной дигидрофолатредуктазной комплементарной ДНК». Журнал молекулярной биологии . 159 (4): 601–621. doi : 10.1016/0022-2836 (82) 90103-6 . PMID 6292436 .
^ «Общая коллекция клеток: CHO-K1» . Hpacultures.org.uk. 2000-01-01 . Получено 2013-05-21 .
^ Тинфенг, Лай; и др. (2013). «Достижения в технологиях разработки клеточных линий млекопитающих для производства рекомбинантного белка» . Фармацевтические препараты . 6 (5): 579–603. doi : 10.3390/ph6050579 . PMC 3817724 . PMID 24276168 .

Внешние ссылки

База данных генома китайского хомяка
Рекомбинантная белковая терапия из клеток ЧО - 20 лет и подсчет
Puck TT, Cieciura SJ, Robinson A (декабрь 1958 г.). «Генетика клеток соматических млекопитающих. III. Долгосрочное выращивание эуплоидных клеток от людей и животных» . J. Exp. Медик 108 (6): 945–56. doi : 10.1084/jem.108.6.945 . PMC 2136918 . PMID 13598821 .
Вход на виолонзавр для Чо
Вход на Cellosaurus для CHO-K1
Вход на Cellosaurus для CHO-DG44
Вход на Cellosaurus для CHO-DXB11

[eberle2022-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Эберле, Кристиан (3 мая 2022 г.). «CHO Cells - 7 фактов о клеточной линии, полученной из яичника китайского хомяка» . Эвитрия . Получено 30 января 2024 года .

[Wurm2004-2] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Вурм Ф.М. (2004). «Производство рекомбинантных белковых терапии в культивируемых клетках млекопитающих». Nature Biotechnology . 22 (11): 1393–1398. doi : 10.1038/nbt1026 . PMID 15529164 . S2CID 20428452 .

[LSF_2015-3] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в «Жизненно важные инструменты Краткая история ячеек SHO» (PDF) . Журнал LSF . Зима 2015. С. 38–47 . Получено 5 апреля 2023 года .

[Young_1924-4] Young C, Smyly H, Brown C (март 1924 г.). «Экспериментальный Кала-Азар в хомяке». Экспериментальная биология и медицина . 21 (6): 357–359. doi : 10.3181/00379727-21-182 . ISSN 1535-3702 .

[5] Фанелли, Алекс (2016). "CHO Cells" . Получено 28 ноября 2017 года .

[Du_2011-6] Du C; Уэбб C (2011). «Сотовые системы». Комплексная биотехнология . Elsevier . С. 11–23. doi : 10.1016/b978-0-08-088504-9.00080-5 . ISBN 9780080885049 .

[pmid34895638-7] Tihanyi B, Nyitray L (декабрь 2020 г.). «Последние достижения в разработке клеточной линии CHO для производства рекомбинантного белка». Drug Discovery сегодня . 38 : 25–34. doi : 10.1016/j.ddtec.2021.02.003 . HDL : 10831/82853 . PMID 34895638 . Тем не менее, 70% биологических данных и почти все MAbs продуцируются в клетках китайского хомяка (CHO), как наиболее часто используемые и предпочтительные хозяева для производства биофармацевтического белка.

[pmid36741761-8] Liang K, Luo H, Li Q (2023). «Увеличение и стабилизация производства моноклональных антител китайскими клетками яичника хомяка (CHO) с оптимизированными стратегиями перфузионной культуры» . Границы в биоинженерии и биотехнологии . 11 : 1112349. DOI : 10.3389/fbioe.2023.1112349 . PMC 9895834 . PMID 36741761 . С 2016 года около 70% всех RBP и MAB были произведены из клеточных линий китайского хомяка (CHO)

[pmid35860329-9] Li ZM, Fan ZL, Wang XY, Wang Ty (2022). «Факторы, влияющие на экспрессию рекомбинантного белка и стратегий улучшения в клетках яичника китайского хомяка» . Границы в биоинженерии и биотехнологии . 10 : 880155. DOI : 10.3389/fbioe.2022.880155 . PMC 9289362 . PMID 35860329 . К 2019 году все шесть из десяти самых продаваемых лекарств были продуцированы в клетках ЧО (Urquhart, 2020).

[Wurm2011-10] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Wurm FM; Хакер D (2011). «Первый геном Чо». Nature Biotechnology . 29 (8): 718–20. doi : 10.1038/nbt.1943 . PMID 21822249 . S2CID 8422581 .

[11] Ahsan, A.; С.М. Хиникер; Ма Дэвис; Т.С. Лоуренс; MK Nyati (2009). «Роль клеточного цикла в радиосенсибилизации, опосредованной ингибитором рецептора эпидермального фактора роста» . РАНКА . 69 (12): 5108–5114. doi : 10.1158/0008-5472.can-09-0466 . PMC 2697971 . PMID 19509222 .

[12] «CHO Cells - 7 фактов о клеточной линии, полученной из яичника китайского хомяка» . Evitria Ag. 3 мая 2022 года.

[13] Tjio JH; Puck TT (1958). «Генетика клеток соматических млекопитающих. II. Хромосомная конституция клеток в тканевой культуре» . J. Exp. Медик 108 (2): 259–271. doi : 10.1084/jem.108.2.259 . PMC 2136870 . PMID 13563760 .

[Lewis2013-14] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Льюис Н.Е.; Лю х; Li y; Нагараджан Х; Йерганский G; О'Брайен Э; и др. (2013). «Геномные ландшафты китайских клеточных линий яичника хомяка, выявленные геномом Cricetulus griseus» . Nature Biotechnology . 31 (8): 759–765. doi : 10.1038/nbt.2624 . PMID 23873082 .

[15] Puck TT, Cieciura SJ, Robinson A (1958). «Генетика клеток соматических млекопитающих: III. Долгосрочное культивирование эуплоидных клеток от людей и животных» . Журнал экспериментальной биологии . 108 (6): 945–956. doi : 10.1084/jem.108.6.945 . PMC 2136918 . PMID 13598821 .

[16] Хэм Р.Г. (1965). «Клональный рост клеток млекопитающих в химически определенной синтетической среде» . Труды Национальной академии наук . 53 (2): 288–293. Bibcode : 1965pnas ... 53..288h . doi : 10.1073/pnas.53.2.288 . PMC 219509 . PMID 14294058 .

[Urlaub1980-17] Jump up to: ^а ^{беременный} Urlaub G; Часин Ла (июль 1980). «Выделение мутантов китайских клеток хомяка дефицит в активности дигидрофолатредуктазы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 77 (7): 4216–4220. Bibcode : 1980pnas ... 77.4216U . doi : 10.1073/pnas.77.7.4216 . PMC 349802 . PMID 6933469 .

[Urlaub1983-18] Jump up to: ^а ^{беременный} Urlaub G; Кас Э; Carothers Ad; Часин Ла (июнь 1983 г.). «Удаление диплоидного локуса дигидрофолатредуктазы из культивируемых клеток млекопитающих» . Клетка . 33 (2): 405–412. doi : 10.1016/0092-8674 (83) 90422-1 . PMID 6305508 .

[19] Вурм, Флориан; Вурм, Мария (2017). «Клонирование клеток SHO, продуктивность и генетическая стабильность - обсуждение» . Процессы . 5 (4): 20. doi : 10.3390/pr5020020 .

[20] Рейнхарт, D; Damjanovic, L; Kaisermayer, C; Sommeregger, W; Гили, а; Гассельхубер, б; Кастан, а; Mayrhofer, P; Grünwald-Gruber, C; Kunert, R (март 2019 г.). «Биопроцессорная передача рекомбинантных CHO-K1, CHO-DG44 и CHO-S: CHO-экспрессии предпочитают либо производство MAB, либо синтез биомассы» . Биотехнологический журнал . 14 (3): E1700686. doi : 10.1002/biot.201700686 . PMID 29701329 . S2CID 13844297 .

[21] Ли Ф; Маллиган Р; Берг П; Ринголд Г. (19 ноября 1981 г.). «Глюкокортикоиды регулируют экспрессию дигидрофолатредкредуктазы кДНК в вирусе чимерических плазмид из вируса опухоли молочной железы мыши» ». Природа . 294 (5838): 228–232. Bibcode : 1981natur.294..228L . doi : 10.1038/294228A0 . PMID 6272123 . S2CID 2501119 .

[22] Kaufman RJ; Sharp PA (25 августа 1982 г.). «Амплификация и экспрессия последовательностей, котрансфицированных с помощью модульной дигидрофолатредуктазной комплементарной ДНК». Журнал молекулярной биологии . 159 (4): 601–621. doi : 10.1016/0022-2836 (82) 90103-6 . PMID 6292436 .

[23] «Общая коллекция клеток: CHO-K1» . Hpacultures.org.uk. 2000-01-01 . Получено 2013-05-21 .

[24] Тинфенг, Лай; и др. (2013). «Достижения в технологиях разработки клеточных линий млекопитающих для производства рекомбинантного белка» . Фармацевтические препараты . 6 (5): 579–603. doi : 10.3390/ph6050579 . PMC 3817724 . PMID 24276168 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]