Хек 293 клетки
Клетки эмбриональной почки человека 293 , также часто называемые HEK 293 , HEK-293 , 293 клеток , представляют собой иммортализованную клеточную линию, полученную из клеток HEK, выделенных от женского плода в 1970-х годах. [ 1 ] [ 2 ]
Линия клеток HEK 293 широко использовалась в исследованиях в течение десятилетий из -за его надежного и быстрого роста и склонности к трансфекции . Клеточная линия используется биотехнологической промышленностью для продуцирования терапевтических белков и вирусов для генной терапии , а также тестирования безопасности для огромного количества химических веществ.
История
[ редактировать ]Клетки HEK 293 были получены в 1973 году путем трансфекции культур нормальных человеческих эмбриональных почечных клеток с выдвижной аденовирусной 5 ДНК в Alex Van Der EB лаборатории в Лейдене, Нидерланды . Клетки были получены от одного, прерванного или выкинутого плода, точное происхождение которого неясно. [ 3 ] [ 2 ] Клетки культивировали Van der EB; Трансфекция с аденовирусной ДНК была выполнена Фрэнком Грэмом , пост-докой в лаборатории Ван дер Эб. Они были опубликованы в 1977 году после того, как Грэм покинул Лейден в Университете МакМастера . [ 4 ] Их называют Хеком, так как они возникли в человеческих эмбриональных культурах почек, в то время как число 293 было получено из -за привычки Грэма насчитывать его эксперименты; Оригинальный клон Cell Hek 293 был из его 293 -го эксперимента. Грэм выполнил трансфекцию в общей сложности восемь раз, получив только один клон клеток, которые культивировали в течение нескольких месяцев. После предположительно адаптации к культуре тканей клетки из этого клона превратились в относительно стабильную линию HEK 293.
Последующий анализ показал, что трансформация была вызвана путем вставки ~ 4,5 килобаз от левой руки аденовирусного генома, который был включен в хромосому человека 19 . [ 5 ]
В течение многих лет предполагалось, что клетки HEK 293 генерировались путем трансформации фибробластической , эндотелиальной или эпителиальной клетки , и все они обильны в почках. Тем не менее, первоначальная трансформация аденовируса была неэффективной, что позволяет предположить, что ячейка, которая, наконец, произвела линию HEK 293, могла быть необычной в некотором роде. Грэм и его коллеги предоставили доказательства того, что клетки HEK 293 и другие клеточные линии человека, генерируемые аденовирусной трансформацией эмбриональных почечных клеток человека, обладают множеством свойств незрелых нейронов , что позволяет предположить, что аденовирус преимущественно трансформировал клеточную линию нейронов в оригинальной культуре почек. [ 6 ]
Комплексное исследование геномов и транскриптомов HEK 293 и пяти производных клеточных линий сравнивало транскриптом HEK 293 с таковой у почек человека, надпочечников, гипофиза и центральной нервной ткани. [ 7 ] Схема HEK 293 наиболее близко напоминала характер надпочечников, которые обладают много нейрональных свойств. Учитывая местоположение надпочечников ( надпочечники означает «рядом с почкой»), несколько клеток надпочечников могли бы быть правдоподобно появляться в культуре эмбриональной почки и могли быть преимущественно трансформированы аденовирусом. Аденовирусы трансформируют клетки нейронов гораздо более эффективно, чем типичные эпителиальные клетки почек человека. [ 6 ] Поэтому эмбриональная клетка предшественника надпочечников кажется наиболее вероятной ячейкой происхождения линии HEK 293. Как следствие, клетки HEK 293 не должны использоваться в качестве in vitro модели типичных почечных клеток .
Клетки HEK 293 имеют сложный кариотип , демонстрирующие две или более копий каждой хромосомы и с модальной хромосомой 64 -м. Они описываются как гипотрипроид, содержащие менее чем в три раза больше хромосом гаплоидного человека. Хромосомные аномалии включают в себя в общей сложности три копии Х -хромосом и четыре копии хромосомы 17 и хромосомы 22 . [ 7 ] [ 8 ] Присутствие множественных х хромосом и отсутствие каких -либо следов последовательности, полученной в хромосоме, позволяют предположить, что исходным плодом был женский.
Линия клеток 293T была создана в лаборатории Мишель Калос в Стэнфорде стабильной трансфекцией клеточной линии HEK 293 с плазмидой, кодирующей чувствительный к температуре мутант большого T-антигена SV40 ; Первоначально он назывался 293/ TSA1609NEO . [ 9 ] Первой ссылкой на линию ячейки как «293T» может быть ее использование для создания линии упаковочных ячеек BOSC23 для получения ретровирусных частиц. [ 10 ]
Варианты
[ редактировать ]Сообщалось о нескольких вариантах HEK 293. [ 11 ] [ 12 ]
- Хек 293
- HEK 293F
- Хек 293 фута
- HEK 293T
- HEK 293S
- HEK 293FTM
- HEK 293SG
- HEK 293SGD
- HEK 293H
- HEK 293E
- HEK EBNA1-6E [ 13 ]
- HEK 293MSR
- HEK 293A
- HEK293-HE1KO
HEK 293T
[ редактировать ]Трансфекция, используемая для создания 293T (с участием плазмиды PRSV-1609), обеспечила устойчивость к неомицину / G418 и экспрессию аллеля TSA1609 большого T-антигена SV40; Этот аллель полностью активен при 33 ° C (его допустимая температура ), имеет существенную функцию при 37 ° C и неактивен при 40 ° C. [ 14 ] 293T очень эффективно трансфицируется ДНК (например, его родительский HEK 293). Из -за экспрессии большого T -антигена SV40 трансфицированные плазмидные ДНК, которые несут происхождение репликации SV40 , могут реплицироваться в 293T и временно поддерживать высокое количество копий; Это может значительно увеличить количество рекомбинантного белка или ретровируса, которые могут быть получены из клеток.
Были определены полные последовательности генома трех разных изолятов 293T. Они очень похожи друг на друга, но показывают обнаруженную дивергенцию от клеточной линии родительского HEK 293. [ 15 ]
HEK293-HE1KO
[ редактировать ]Этот мутантный штамм не экспрессирует уравновешенного переносчика нуклеозида ENT1. Ген был выбит с использованием CRISPR-CAS9 , а клеточная линия сохраняет экспрессию ENT2. [ 16 ]
Приложения
[ редактировать ]
Клетки HEK 293 просты для роста в культуре и трансфекции. Они использовались в качестве хозяев для экспрессии генов . Как правило, эти эксперименты включают трансфекцию в гене (или комбинации генов), представляющих интерес, а затем анализ экспрессируемого белка . Широко распространенное использование этой клеточной линии обусловлено ее трансфекционной способностью различными методами, включая метод фосфата кальция , что достигает эффективности, приближающейся к 100%.
Примеры таких экспериментов включают:
- Влияние препарата на натриевые каналы [ 17 ]
- Индуцируемая интерференции РНК система [ 18 ]
- Изоформа-селективный протеинкиназы С. агонист [ 19 ]
- Взаимодействие между двумя белками [ 20 ]
- Сигнал ядерного экспорта в белке [ 21 ]
Клетки HEK 293 были адаптированы для роста в культуре суспензии, в отличие от пролиферации на пластиковых пластинах, в 1985 году. [ 22 ] Это позволило рост больших количеств рекомбинантных аденовирусных векторов.
Более конкретное использование клеток HEK 293 заключается в распространении аденовирусных векторов . [ 23 ] Вирусы предлагают эффективные средства доставки генов в клетки, которые они эволюционировали, и, таким образом, имеют большое значение в качестве экспериментальных инструментов. Однако, как патогены , они также представляют риск для экспериментатора. Эту опасности можно избежать с помощью вирусов, в которых отсутствуют ключевые гены, и которые, таким образом, не могут повторить после входа в клетку. Чтобы распространять такие вирусные векторы, требуется клеточная линия, которая экспрессирует пропущенные гены. Поскольку клетки HEK 293 экспрессируют ряд аденовирусных генов, их можно использовать для распространения аденовирусных векторов, в которых удаляются эти гены (обычно, E1 и E3), такие как Adeasy. [ 24 ] Однако гомологичная рекомбинация между вставленной клеточной последовательности AD5 и векторной последовательности, хотя и редкая, может восстановить способность репликации вектора. [ 25 ]
Важным вариантом этой клеточной линии является линия ячейки 293T . Он содержит большой T-антиген SV40 , который допускает эпизомальную репликацию трансфицированных плазмид, содержащих происхождение репликации SV40. Это позволяет усилить трансфицированные плазмиды и расширенную временную экспрессию желаемых генных продуктов. HEK 293, и особенно HEK 293T, клетки обычно используются для производства различных ретровирусных векторов. [ 26 ] Различные ретровирусные упаковочные линии также основаны на этих клетках.
Нативные белки, представляющие интерес
[ редактировать ]В зависимости от различных условий, экспрессия генов клеток HEK 293 может варьироваться. Следующие интересующие белки (среди многих других) обычно встречаются в необработанных клетках HEK 293:
- Рецептор с высвобождением кортикотрофина рецептора с высвобождением кортикотрофина типа 1 [ 27 ]
- Sphingosine-1-фосфатный рецепторы EDG1 , EDG3 и EDG5 [ 28 ]
- Мускариновый ацетилхолин рецептор M3 [ 29 ]
- Потенциал переходного рецептора TRPC1 , TRPC3 , TRPC4 , TRPC6 [ 30 ]
Биоэтика
[ редактировать ]Элвин Вонг, католическая биоэтика, утверждает, что, несмотря на неопределенность по поводу происхождения эмбриональных клеток, используемых для получения клеточной линии, можно сделать вывод, что это произошло из добровольного аборта . Для некоторых это может представлять этическую дилемму для использования HEK 293 и производных продуктов, таких как вакцины и многие лекарства. [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]
21 декабря 2020 года римско -католическая община для доктрины веры заявила, что моральная обязанность избегать вакцин, сделанных из клеточных линий, полученных от плодов, «не обязательна, если существует серьезная опасность, такая как непреодолимое распространение серьезного Патологическое событие-в этом случае пандемическое распространение вируса SARS-COV-2, которое вызывает Covid-19 ». Затем утверждение оправдывает использование других вакцин: «Все прививки, признанные клинически безопасными и эффективными, могут использоваться с хорошей совестью ...» [ 35 ]
Во время пандемии Covid-19 активисты по борьбе с вакцинацией отметили, что клетки HEK 293 используются при производстве вакцины Covid-19 Oxford-stastrazeneca (AKA AZD1222). Клетки отфильтрованы из конечных продуктов. [ 36 ]
REGENERON PHARMACEUTICALS , производитель REDN-COV2, коктейля с терапевтическим антителом, используемым для облегчения симптомов пациентов с Covid-19, не использовал клетки HEK 293T для получения коктейля антител, но использовали эти клетки для оценки потенции препарата. [ 37 ] [ 32 ]
В ответ на этические проблемы производства вакцин были предложены несколько стратегий для клиницистов для обсуждения со своими пациентами. [ 38 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кавсан, Вадим М; Iershov, Anton V; Балинска, Олена V (23 мая 2011 г.). «Бессмертные клетки и один онкоген в злокачественной трансформации: старое понимание нового объяснения» . BMC клеточная биология . 12 : 23. DOI : 10.1186/1471-2121-12-23 . PMC 3224126 . PMID 21605454 .
- ^ Jump up to: а беременный Австриако N (25 мая 2020 года). «Моральное руководство по использованию вакцин COVID-19, разработанных с клеточными линиями плода человека» . Публичный дискурс . Институт Уизерспуна . Получено 23 декабря 2020 года .
Я получил электронное письмо несколько месяцев назад от профессора Фрэнка Грэма, который основал эту линию сотовой связи. Он говорит мне, что, насколько мне известно, точное происхождение клеток плода HEK293 неясно. Они могли бы прийти либо из спонтанного выкидыша, либо из -за выборного аборта.
- ^ Van der EB A. «USA FDA CTR для оценки биологии и исследовательских вакцин и связанных с ними консультативного комитета по биологическим продуктам» (PDF) . Строки 14–22: USFDA. п. 81. Архивировано из оригинала (PDF) 2017-05-16 . Получено 11 августа 2012 года .
{{cite web}}
: CS1 Maint: местоположение ( ссылка ) - ^ Грэм Ф.Л., Смайли Дж., Рассел В.К., Нэрн Р. (июль 1977 г.). «Характеристики линии клеток человека, трансформированных ДНК из аденовируса человека типа 5». Журнал общей вирусологии . 36 (1): 59–74. Citeseerx 10.1.1.486.3027 . doi : 10.1099/0022-1317-36-1-59 . PMID 886304 .
- ^ Луи Н., Эвелег С., Грэм Ф.Л. (июль 1997 г.). «Клонирование и секвенирование клеточных вирусных соединений из трансформированной линии аденовируса типа 5 человека» . Вирусология . 233 (2): 423–9. doi : 10.1006/viro.1997.8597 . PMID 9217065 .
- ^ Jump up to: а беременный Shaw G, Morse S, Ararat M, Graham FL (июнь 2002 г.). «Преференциальная трансформация нейрональных клеток человека с помощью аденовирусов человека и происхождения клеток HEK 293» . FASEB Journal . 16 (8): 869–71. doi : 10.1096/fj.01-0995fje . PMID 11967234 . S2CID 6519203 .
- ^ Jump up to: а беременный Lin YC, Boone M, Meuris L, Lemmens I, Van Roy N, Soete A, et al. (Сентябрь 2014). «Динамика генома человеческой эмбриональной почки 293 в ответ на манипуляции с клеточной биологией» . Природная связь . 5 (8): 4767. Bibcode : 2014natco ... 5.4767L . doi : 10.1038/ncomms5767 . PMC 4166678 . PMID 25182477 .
- ^ «Вход в каталог ECACC для HEK 293» . hpacultures.org.uk . ECACC . Архивировано с оригинала 2012-05-02 . Получено 2012-03-18 .
- ^ Дубридж Р.Б., Тан П., Ся Х.К., Леонг П.М., Миллер Дж. Х., Калос М.П. (январь 1987). «Анализ мутации в клетках человека с использованием трансфера вируса Эпштейна-Барра» . Мол Клетка. Биол . 7 (1): 379–387. doi : 10.1128/mcb.7.1.379 . PMC 365079 . PMID 3031469 .
- ^ Pear WS, Nolan GP, Scott ML, Baltimore D (15 сентября 1993 г.). «Производство ретровирусов с высоким тиражом путем переходной трансфекции» . Прокурор Нат. Академический Наука США . 90 (18): 8392–8396. Bibcode : 1993pnas ... 90.8392p . doi : 10.1073/pnas.90.18.8392 . PMC 47362 . PMID 7690960 .
- ^ Абанду, Лора; Куан, Дэвид; Шилаш, Джозеф (2021-07-02). «Затронув рост и производительность клеток HEK293 путем изменения экспрессии специфических генов» . Ячейки 10 (7): 1667. doi : 10.3390/cells10071667 . ISSN 2073-4409 . PMC 8304725 . PMID 34359846 .
- ^ Шахид, Найар; Chromwell, Кристофер; Хаббард, базилик; Хаммонд, Джеймс (май 2021 г.). «Характеристика новой клеточной линии HEK293 (HEK293-ENT1KO) для оценки роли уравновешенного подтипа-2 переносчика нуклеозида» . Журнал FASEB . 35 (S1). doi : 10.1096/fasebj.2021.35.s1.02185 . ISSN 0892-6638 .
- ^ «Платформа экспрессии HEK293 (L-10894/11266/11565)» (PDF) . Национальный исследовательский совет Канада. Апрель 2019 года.
- ^ Рио, округ Колумбия, Кларк С.Г., Тьян Р. (4 января 1985 г.). «Система-вектора млекопитающего, которая регулирует экспрессию и амплификацию трансфицированных генов путем температурной индукции». Наука . 227 (4682): 23–28. Bibcode : 1985sci ... 227 ... 23r . doi : 10.1126/science.2981116 . PMID 2981116 .
- ^ Lin YC, Bone M, Meurish L, Lemens I, Van Roy N, Site A, вспоминает J, Mose M, Plaisance S, Drmanac R, Celeman F, Lambright D, Vaeer Y, Tavernier J, Tavernier J, Callewors N (3 Сентябрь 2014). «Геноника или эмбриональная почечная линия 293 в ответ на манипуляции с биологией клеточной биологии» . НАТ Коммуникация . 5 4767. Код BIB : 2014Natco… 54767L . doi : 10 1038/ncomms5767 . PMC 4166678 . PMID 25182477 .
- ^ Шахид, Найар; Chromwell, Кристофер; Хаббард, базилик; Хаммонд, Джеймс (май 2021 г.). «Характеристика новой клеточной линии HEK293 (HEK293-ENT1KO) для оценки роли уравновешенного подтипа-2 переносчика нуклеозида» . Журнал FASEB . 35 (S1). doi : 10.1096/fasebj.2021.35.s1.02185 . ISSN 0892-6638 .
- ^ Fredj S, Sampson KJ, Liu H, Kass RS (май 2006). «Молекулярная основа ранолазинового блока мутантных натриевых каналов LQT-3: доказательство места действия» . Британский журнал фармакологии . 148 (1): 16–24. doi : 10.1038/sj.bjp.0706709 . PMC 1617037 . PMID 16520744 .
- ^ Amar L, Desclaux M, Faucon-Biguet N, Mallet J, Vogel R (март 2006 г.). «Контроль небольших ингибирующих уровней РНК и интерференции РНК с помощью доксициклина, индуцированной активацией минимальной РНК -полимеразы III промотора» . Исследование нуклеиновых кислот . 34 (5): E37. doi : 10.1093/nar/gkl034 . PMC 1390691 . PMID 16522642 .
- ^ Канно Т., Ямамото Х., Ягучи Т., Хи Р., Мукаса Т., Фудзикава Х. и др. (Июнь 2006 г.). «DCP-LA, производная линолевой кислоты, селективно активирует PKC-Epsilon, возможно, связывается с сайтом связывания фосфатидилсерина» . Журнал липидных исследований . 47 (6): 1146–56. doi : 10.1194/jlr.m500329-jlr200 . PMID 16520488 .
- ^ Li T, Paudel HK (март 2006 г.). «Гликогенсинтаза-киназа 3beta фосфорилирует специфический для болезни Альцгеймера Ser396 белка, ассоциированного с микротрубочками, последовательным механизмом». Биохимия . 45 (10): 3125–33. doi : 10.1021/bi051634r . PMID 16519507 .
- ^ Мустафа Х., Страссер Б., Раут С., Ирвинг Р.А., Варк К.Л. (апрель 2006 г.). «Идентификация функционального ядерного экспортного сигнала в зеленом флуоресцентном белке ASFP499». Биохимическая и биофизическая исследовательская коммуникация . 342 (4): 1178–82. doi : 10.1016/j.bbrc.2006.02.077 . PMID 16516151 .
- ^ Стиллман BW, Gluzman Y (август 1985 г.). «Репликация и суперклейка ДНК вируса симиана 40 в клеточных экстрактах из клеток человека» . Молекулярная и клеточная биология . 5 (8): 2051–60. doi : 10.1128/mcb.5.8.2051 . PMC 366923 . PMID 3018548 .
- ^ Томас П., Смарт Т.Г. (2005). «Cell Line HEK293: носитель для экспрессии рекомбинантных белков». Журнал фармакологических и токсикологических методов . 51 (3): 187–200. doi : 10.1016/j.vascn.2004.08.014 . PMID 15862464 .
- ^ Он TC, Zhou S, Da Costa Lt, Yu J, Kinzler KW, Vogelstein B (март 1998 г.). «Упрощенная система для генерации рекомбинантных аденовирусов» . Proc Natl Acad Sci USA . 95 (5): 2509–14. Bibcode : 1998pnas ... 95.2509H . doi : 10.1073/pnas.95.5.2509 . PMC 19394 . PMID 9482916 .
- ^ Ковесди, я; Хедли, SJ (август 2010 г.). «Аденовирусные ячейки» . Вирусы . 2 (8): 1681–703. doi : 10.3390/v2081681 . PMC 3185730 . PMID 21994701 .
- ^ Фанелли А (2016). «Линия клеток HEK293: эмбриональные клетки почек человека» . Получено 3 декабря 2017 года .
- ^ Dautzenberg FM, Higelin J, Teichert U (февраль 2000 г.). «Функциональная характеристика кортикотропин-религирующего фактора рецептора типа 1 эндогенно экспрессируется в клетках эмбриональных почек человека 293 человека». Европейский журнал фармакологии . 390 (1–2): 51–9. doi : 10.1016/s0014-2999 (99) 00915-2 . PMID 10708706 .
- ^ Мейер Зу Херингдорф Д., Ласс Х., Кучар И., Липински М., Алемари Р., Руменп У., Якобс К.Х. (март 2001 г.). «Стимуляция внутриклеточного сфингозин-1-фосфата продукции с помощью G-белонового сфингозина-1-фосфатного рецепторов». Европейский журнал фармакологии . 414 (2–3): 145–54. doi : 10.1016/s0014-2999 (01) 00789-0 . PMID 11239914 .
- ^ Luo J, Busillo JM, Benovic JL (август 2008 г.). «М3, опосредованная мускариновым ацетилхолиновым рецептором, регулируется различными механизмами» . Молекулярная фармакология . 74 (2): 338–47. doi : 10.1124/моль.107.044750 . PMC 7409535 . PMID 18388243 .
- ^ Заграничнайя Т.К., Ву Х, Виллереал М.Л. (август 2005 г.). «Эндогенные белки TRPC1, TRPC3 и TRPC7 объединяются для образования нативных хранилища в клетках HEK-293» . Журнал биологической химии . 280 (33): 29559–69. doi : 10.1074/jbc.m505842200 . PMID 15972814 .
- ^ Вонг А (2006). «Этика Хека 293». Национальная католическая биоэтика ежеквартально . 6 (3): 473–95. doi : 10.5840/ncbq20066331 . PMID 17091554 .
- ^ Jump up to: а беременный Шорр I (20 декабря 2020 г.). «Факты о вещавных вакцинах и клеточных линиях плода» . Национальный обзор.
- ^ «Балканская проницательность: религиозный штамм анти -вакцины распространяется в центральной и восточной Европе - International - Hotnews.ro » . 20 января 2021 года.
- ^ Религиозное напряжение анти-Vax растет в Cee , Balkaninsight.com
- ^ «Примечание общины для доктрины веры в отношении морали использования некоторых вакцин против ковид-19» . Press.vaican.Va . Получено 2024-03-06 .
- ^ Рахман Г. (26 ноября 2020 г.). «В вакцине Astrazeneca Covid-19 нет клеток плода» . Полный факт.
- ^ Регаладо, Антонио (7 октября 2020 года). «Обработка антител Трампа была проверена с использованием клеток, первоначально полученных от аборта» . MIT Technology Review . Получено 2021-09-30 .
Это то, как вы хотите проанализировать его, - говорит Александра Боуи, представитель Regeneron. - Но клеточные линии 293T, доступные сегодня, не считаются тканью плода.
- ^ Циммерман, Ричард К. (2021-07-13). «Помогает пациентам с этическими проблемами по поводу вакцин Covid-19 в свете клеточных линий плода, используемых в некоторых вакцинах Covid-19» . Вакцина . 39 (31): 4242–4244. doi : 10.1016/j.vaccine.2021.06.027 . ISSN 1873-2518 . PMC 8205255 . PMID 34172329 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- HEK 293 Данные трансфекции и выбора @ База данных Cellcult
- базы данных клеток HEK293 Архивировал 2017-05-11 на The Wayback Machine
- 293 ячейки (CRL-1573) Архивировали 2012-06-22 на машине Wayback в ATCC базе данных
- Стенограмма собрания FDA, на котором, начиная с страницы 77, ван дер Эб подробно описывает происхождение ячейки HEK 293
- 293t в культурных коллекциях общественного здравоохранения Англия
- Вход на Cellosaurus для HEK 293 и HEK 293T
- Запись ATCC для 293T