เซลล์ CHO-K1: ส่วนประกอบสำคัญในงานวิจัยด้านเทคโนโลยีชีวภาพ

เซลล์ CHO-K1 เป็นเซลล์สายพันธุ์ที่พัฒนามาจากเซลล์รังไข่ของหนูแฮมสเตอร์จีน (CHO) เซลล์เหล่านี้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีชีวภาพอุตสาหกรรมเพื่อผลิตยาชีวเภสัชภัณฑ์และโปรตีนรีคอมบิแนนท์อื่น ๆ นอกจากนี้ เซลล์สายพันธุ์ CHO-K1 ยังถูกนำไปใช้ในการวิจัยด้านพิษวิทยาอีกด้วย นักวิจัยดัดแปลงพันธุกรรมของเซลล์เหล่านี้เพื่อปรับปรุงการไกลโคซิเลชัน ลดการตายของเซลล์แบบอะพอพโทซิส และเพิ่มผลผลิตโดยรวม

แหล่งกำเนิดและลักษณะทั่วไป: เซลล์ CHO-K1

ลักษณะทั่วไปและแหล่งกำเนิดของสายเซลล์เป็นตัวกำหนดการใช้งานในการวิจัย ส่วนนี้จะช่วยให้คุณเรียนรู้เกี่ยวกับแหล่งกำเนิดและลักษณะของสายเซลล์ CHO-K1 ที่มีชื่อเสียง คุณจะได้ทราบ: เซลล์ CHO-K1 มาจากไหน? เซลล์ CHO-K1 มีขนาดเท่าไร? รูปแบบเต็มของเซลล์ไลน์ CHO-K1 คืออะไร? ลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเซลล์ CHO-K1 คืออะไร?

• CHO-K1 หรือเซลล์ไลน์ K1 ของรังไข่หนูแฮมสเตอร์จีน เป็นเซลล์ย่อยของเซลล์ต้นกำเนิด CHO ที่ได้จากการตัดชิ้นเนื้อรังไข่ของหนูแฮมสเตอร์จีนเพศเมียที่โตเต็มวัยในปี 1957 เซลล์ไลน์ต้นฉบับถูกพัฒนาโดย ที.ที. พัค และคณะ ที่คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยโคโลราโด เมืองเดนเวอร์ สหรัฐอเมริกา [1]
• เซลล์ไลน์ CHO-K1 แสดงลักษณะทางสัณฐานวิทยาคล้ายเยื่อบุผิว
• เส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์ CHO-K1 ประมาณ 0.001 มิลลิเมตร. อย่างน่าสนใจ, เซลล์มีขนาดใหญ่ในตอนแรก; อย่างไรก็ตาม, พวกมันมีขนาดเล็กลงเมื่อเวลาผ่านไป.
• จีโนมของ CHO-K1 ประกอบด้วยจำนวนโครโมโซมที่ใกล้เคียงกับเซลล์มนุษย์ พวกมันมีคาริโอไทป์แบบดิพลอยด์และมีความผิดปกติของโครโมโซมน้อยกว่า

เซลล์ไลน์ CHO-K1 เทียบกับ CHO-S

ทั้งสองสายพันธุ์เซลล์เป็นอนุพันธ์ของ CHO ซึ่งมีความแตกต่างกันในวิธีการเจริญเติบโตและเพิ่มจำนวนของเซลล์ เซลล์ CHO-S ได้รับการปรับให้เหมาะสมกับการเจริญเติบโตในวัฒนธรรมเซลล์ ในขณะที่ CHO-K1 สามารถถูกดัดแปลงทางพันธุกรรมเพื่อผลิตเซลล์ที่เกาะติดและเซลล์แขวนลอยได้

การเพาะเลี้ยงแบบแขวนลอยในการผลิตยา

สายพันธุ์เซลล์ CHO-K1: ข้อมูลการเพาะเลี้ยง

สายพันธุ์เซลล์ CHO-K1 ถูกใช้อย่างแพร่หลายในงานวิจัยด้านเทคโนโลยีชีวภาพอุตสาหกรรม เป็นสายพันธุ์เซลล์ที่ดูแลรักษาง่าย การทราบจุดสำคัญในการเพาะเลี้ยงเซลล์ CHO-K1 จะช่วยให้คุณดำเนินการได้อย่างราบรื่น ส่วนนี้จะช่วยให้คุณเรียนรู้ว่า: เซลล์ CHO-K1 เป็นเซลล์ที่เกาะติดหรือไม่? เวลาการเพิ่มจำนวนเป็นสองเท่าของเซลล์ CHO-K1 คืออะไร? สื่อที่ใช้สำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ CHO คืออะไร? ความหนาแน่นของการเพาะเลี้ยงเซลล์ CHO-K1 คืออะไร?

จุดสำคัญสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ CHO-K1

เวลาการเพิ่มจำนวนประชากรเป็นสองเท่า:

เวลาสองเท่าของ CHO-K1 ประมาณ 22 ชั่วโมง

ติดกันหรือแขวนลอย:

เซลล์ CHO-K1 เป็นเซลล์ที่เกาะติด อย่างไรก็ตาม สามารถดัดแปลงพันธุกรรมให้กลายเป็นเซลล์แขวนลอย CHO-K1 ได้

ความหนาแน่นของการหว่านเมล็ด:

ความหนาแน่นของการเพาะเลี้ยง CHO-K1 คือ 1 x 10⁴ เซลล์/ซม.² ที่ความหนาแน่นนี้ เซลล์สามารถสร้างชั้นที่หนาแน่นได้ภายในประมาณ 6 วัน สำหรับเซลล์ที่เกาะติด ให้ล้างเซลล์ด้วย 1 x PBS และบ่มที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 8 ถึง 10 นาที จากนั้นเติมเซลล์ที่แยกแล้วลงในอาหารเลี้ยงเชื้อใหม่และปั่นเหวี่ยง เซลล์ที่เก็บได้ให้นำมาแขวนลอยและเทลงในขวดเลี้ยงเชื้อใหม่เพื่อเพาะเลี้ยงต่อไป

อาหารเลี้ยงเชื้อ:

ใช้สื่อการเจริญเติบโต Ham's F12 ที่เสริมด้วย FBS 10%, กลูตามีนเสถียร 1.0 มิลลิโมลาร์, โซเดียมไพรูเวต 1.0 มิลลิโมลาร์ และ NaHCO3 1.1 กรัม/ลิตร เพื่อเพาะเลี้ยงเซลล์ CHO-K1 สื่อควรเปลี่ยนทุก 2 ถึง 3 วัน

เงื่อนไขการเจริญเติบโต:

วัฒนธรรม CHO-K1 ถูกเก็บรักษาไว้ในตู้เพาะเลี้ยงที่อุณหภูมิ 37°C พร้อมความชื้นและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 5%

การเก็บรักษา:

เซลล์ CHO-K1 ที่ถูกแช่แข็งเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -150°C หรือในสถานะไอของไนโตรเจนเหลว

กระบวนการแช่แข็งและตัวกลาง:

CM-1 หรือ CM-ACF freezing media ใช้สำหรับการแช่แข็งเซลล์ CHO-K1 กระบวนการแช่แข็งช้าที่อนุญาตให้อุณหภูมิลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป 1°C ต่อนาที จะถูกใช้เพื่อแช่แข็งเซลล์ CHO-K1

กระบวนการละลาย

เซลล์ CHO-K1 ที่ถูกแช่แข็งจะถูกเก็บไว้ในอ่างน้ำที่อุณหภูมิ 37°C จนกระทั่งเหลือเป็นก้อนน้ำแข็งขนาดเล็ก เซลล์ที่ละลายแล้วจะถูกเติมด้วยอาหารเลี้ยงเชื้อใหม่และเทลงในขวดใหม่ที่มีอาหารเลี้ยงเชื้ออยู่ด้วยความหนาแน่น 5 x 10⁴ เซลล์/ซม. เซลล์จะใช้เวลาประมาณ 24 ถึง 48 ชั่วโมงในการฟื้นตัวอย่างเหมาะสม

ระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ:

การเพาะเลี้ยงเซลล์ CHO-K1 ดำเนินการและดูแลในห้องปฏิบัติการระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ 1

 

เซลล์ CHO-K1 ในวัฒนธรรมแบบแขวนลอยที่แสดงเซลล์เกาะติดน้อยกว่า 10% (ซ้าย) และการรวมกลุ่ม (ขวา)

ข้อดีและข้อจำกัดของเซลล์ CHO-K1

CHO-K1 เป็นเครื่องมือวิจัยที่มีคุณค่าอย่างยิ่ง การผสมผสานระหว่างข้อดีและข้อจำกัดที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้สามารถแยกแยะได้จากสายเซลล์อื่นๆ ส่วนนี้ได้อภิปรายถึงข้อดีและข้อเสียบางประการของสายเซลล์ CHO-K1

ข้อดี

ข้อได้เปรียบหลักของเซลล์ไลน์ CHO-K1 ได้แก่:

ความสามารถในการทรานส์เฟค

เซลล์ CHO-K1 ถูกใช้อย่างแพร่หลายในงานวิจัยเกี่ยวกับการถ่ายยีน (transfection) สามารถถ่ายยีนได้ทั้งแบบชั่วคราวและแบบถาวรผ่านกระบวนการทางกายภาพและเคมีที่หลากหลาย เนื่องจากความสามารถในการรับถ่ายยีนที่สูง เซลล์ CHO-K1 จึงถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์และผลิตภัณฑ์ชีวเภสัชภัณฑ์อื่น ๆ

อัตราการเจริญเติบโตที่รวดเร็วและการเพาะเลี้ยงที่ง่าย

เวลาการเพิ่มจำนวนของเซลล์ CHO-K1 คือเพียง 22 ชั่วโมง ดังนั้น พวกมันจึงมีอัตราการเจริญเติบโตสูง และเหมาะสำหรับการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมชีวเทคโนโลยี นอกจากนี้ การปรับตัวของเซลล์ CHO-K1 ในรูปแบบของเหลวทำให้เซลล์เหล่านี้มีประโยชน์ในการผลิตชีวเภสัชภัณฑ์ในปริมาณมาก อีกทั้งยังง่ายต่อการเพาะเลี้ยงและดูแลในห้องปฏิบัติการ โดยไม่จำเป็นต้องใช้สภาวะหรือขั้นตอนเพาะเลี้ยงที่ซับซ้อน

ความถี่ต่ำของความผิดปกติของโครโมโซม

CHO-K1 เป็นระบบแบบจำลองที่ได้รับการศึกษาและกำหนดลักษณะไว้เป็นอย่างดีและมีความเป็นมาตรฐานสูง จีโนมของ CHO-K1 มีความเสถียรและมีเพียงความผิดปกติของโครโมโซมเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ดังนั้น จึงเป็นโฮสต์ที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์

 

ข้อจำกัด

นี่คือข้อจำกัดบางประการของสายพันธุ์เซลล์ CHO-K1:

ไม่มีต้นกำเนิดจากมนุษย์

แม้ว่าเซลล์ CHO-K1 จะมีความสามารถในการสร้างรูปแบบการเติมน้ำตาลที่คล้ายกับมนุษย์ แต่เซลล์เหล่านี้มีต้นกำเนิดที่ไม่ใช่มนุษย์ ซึ่งอาจเป็นข้อกังวลเมื่อศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการของเซลล์ที่มีความเฉพาะเจาะจงต่อมนุษย์สูงและภูมิคุ้มกันของสารบำบัด

ความไม่สม่ำเสมอ

เซลล์ CHO-K1 อาจแสดงลักษณะทางพันธุกรรมที่แตกต่างกันเล็กน้อยภายในประชากรเดียวกัน ส่งผลให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรม ซึ่งอาจส่งผลต่อการทำงานของเซลล์และทำให้เกิดความแปรปรวนในระดับการแสดงออกของโปรตีน ซึ่งอาจส่งผลต่อความสามารถในการทำซ้ำของผลการทดลอง

 

การประยุกต์ใช้สายพันธุ์เซลล์ CHO-K1 ในการวิจัย

สายพันธุ์เซลล์ CHO-K1 มีการประยุกต์ใช้มากมายในเทคโนโลยีชีวภาพอุตสาหกรรมและการวิจัยด้านพิษวิทยา ในที่นี้เราได้กล่าวถึงบางกรณีเฉพาะ

• การผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์: เซลล์ CHO-K1 เป็นเครื่องมือวิจัยที่มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับการผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์ รวมถึงแอนติบอดี โปรตีนเพื่อการรักษา และเอนไซม์ อัตราการเจริญเติบโตที่สูงและสภาพการเพาะเลี้ยงที่ง่ายช่วยให้สามารถผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์ในปริมาณมากที่มีการพับตัวและการเติมน้ำตาลอย่างเหมาะสม เช่น การศึกษาที่ดำเนินการโดย Kritika Gupta ได้ใช้เซลล์ CHO-K1 และทำการถ่ายยีนถาวรเพื่อผลิตแอนติบอดีโมโนโคลนอลรีคอมบิแนนท์ต่อตัวต้านเนื้องอกเนโครซิสแฟคเตอร์-แอลฟา (TNF-α) [2] การผลิตแอนติบอดี CHO K1 นั้นค่อนข้างเชื่อถือได้และสะดวก นักวิจัยยังดัดแปลงเซลล์เหล่านี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตแอนติบอดี CHO K1 อีกด้วย ตัวอย่างเช่น งานวิจัยหนึ่งได้ดัดแปลงพันธุกรรมของเซลล์ CHO-K1 เพื่อให้สามารถผลิตแอนติบอดีที่มีอัตราส่วนของ N-ไกลแคนชนิด a-fucosylated ที่เชื่อมต่อกับ Fc สูง ซึ่งมีความสำคัญต่อหน้าที่ในการออกฤทธิ์ของแอนติบอดี [3]
• การวิจัยพิษวิทยา: เซลล์ CHO-K1 มักถูกใช้ในการค้นพบยาและการทดสอบคัดกรองยา สามารถนำมาใช้ประเมินความเป็นพิษและประสิทธิภาพของยาที่มีศักยภาพได้ นอกจากนี้ นักวิจัยยังใช้เซลล์ CHO-K1 เพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างยาและเป้าหมายของยา รวมถึงการศึกษาการเผาผลาญยา มีการศึกษาหลายชิ้นที่ได้ดำเนินการเพื่อประเมินผลทางบำบัดที่เป็นไปได้ของสารสกัดจากพืช, สารประกอบ, นาโนพาร์ติเคิล, โปรตีนบำบัด, และสารอื่น ๆ โดยใช้สายพันธุ์เซลล์ CHO-K1 งานวิจัยที่คล้ายกันนี้ได้ดำเนินการในปี 2022 ซึ่งนักวิจัยได้วัดศักยภาพในการเป็นพิษต่อเซลล์ของสารสกัดจากพืชที่มีฟลาโวนอยด์สูงในเซลล์ CHO-K1 [4] ในทำนองเดียวกัน การศึกษาวิจัยที่ดำเนินการโดย Ryan Deweese และคณะ ได้ประเมินความเป็นพิษต่อเซลล์ของสารสกัดจาก Baptisia australis, Trifolium pratense และ Rubus idaeus ต่อเซลล์รังไข่หนูแฮมสเตอร์จีน CHO-K1 [5]

5. เซลล์ CHO-K1: สิ่งพิมพ์งานวิจัย

ต่อไปนี้คือเอกสารวิจัยที่น่าสนใจเกี่ยวกับเซลล์ CHO-K1

การแสดงออกของ SIRT6 มากเกินไปช่วยบรรเทาการตายของเซลล์แบบอะพอพโทซิสและเพิ่มความสามารถในการอยู่รอดของเซลล์และการแสดงออกของแอนติบอดีชนิดโมโนโคลนอลในเซลล์ CHO-K1

การศึกษานี้ซึ่งตีพิมพ์ใน Molecular Biology Reports (2023) ได้เสนอผลกระทบเชิงบวกของการแสดงออกของยีน SIRT6 ที่เพิ่มขึ้นต่อความมีชีวิตของเซลล์ CHO-K1 และการแสดงออกของแอนติบอดี

การเพิ่มผลผลิตและกิจกรรมของแอนติบอดีที่ถูกดีฟูโคซิลเลตซึ่งผลิตโดยเซลล์ CHO-K1 โดยใช้การกำหนดเป้าหมายยีนแบบมัลติเพล็กซ์ผ่าน Cas13d

สิ่งพิมพ์นี้อยู่ในวารสารของสถาบันวิศวกรรมเคมีแห่งไต้หวัน (2021) ผลการวิจัยระบุว่าศักยภาพของ CRISPR-Cas13d ในการดัดแปลงพันธุกรรมเซลล์ CHO-K1 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตแอนติบอดีในด้านคุณภาพและปริมาณ

การประยุกต์ใช้มอลโทสเป็นแหล่งพลังงานในวัฒนธรรมเซลล์ CHO-K1 ปราศจากโปรตีนเพื่อปรับปรุงการผลิตแอนติบอดีโมโนโคลนอลรีคอมบิแนนท์

บทความวิจัยนี้จาก Nature Scientific Reports (2018) แนะนำว่ามอลโตสเป็นแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ CHO-K1 ในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ปราศจากโปรตีน และเพิ่มการผลิตแอนติบอดีโมโนโคลนอลรีคอมบิแนนท์

เปิดเผยความเป็นพิษต่อเซลล์และต้านพิษต่อสารก่อกลายพันธุ์ของสารสกัดเอทานอลจากพริกไทยดำ (Piper nigrum L.) และการใช้ร่วมกับโดซอร์รูบิซินต่อเซลล์ CHO-K1

การศึกษาในวารสาร Indonesian Journal of Cancer Chemoprevention (2018) นี้ใช้เซลล์ CHO-K1 เพื่อประเมินผลความเป็นพิษต่อเซลล์และผลต้านพิษต่อแอนติเจนของสารสกัดเอทานอลจากพริกไทยดำเพียงอย่างเดียวและเมื่อใช้ร่วมกับโดโซรูบิซิน

ความเป็นพิษต่อเซลล์และการก่อกลายพันธุ์ของอนุภาคนาโนเงินในเซลล์ไข่ของหนูแฮมสเตอร์จีน (CHO-K1)

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร The Nucleus เมื่อปี พ.ศ. 2562 โดยนักวิจัยได้ประเมินศักยภาพในการก่อให้เกิดพิษต่อเซลล์และพิษต่อพันธุกรรมของอนุภาคนาโนเงินในสายพันธุ์เซลล์ CHO-K1

ทรัพยากรสำหรับสายพันธุ์เซลล์ CHO-K1: โปรโตคอล, วิดีโอ, และอื่น ๆ

CHO-K1 เป็นสายพันธุ์เซลล์ที่มีชื่อเสียง แหล่งข้อมูลที่มีอยู่ซึ่งนำเสนอวิธีการเพาะเลี้ยงและการถ่ายยีนของ CHO-K1 ได้ถูกกล่าวถึงที่นี่

• การถ่ายยีน CHO-K1: ลิงก์นี้จะอธิบายขั้นตอนการถ่ายยีน CHO-K1 ซึ่งเป็นคู่มือแบบทีละขั้นตอนสำหรับการถ่ายยีนพลาสมิดดีเอ็นเอเข้าสู่เซลล์ CHO-K1 โดยใช้สาร Lipofectamine LTX Reagent
• การสอนการถ่ายยีนในเซลล์ CHO-K1: วิดีโอนี้จะอธิบายขั้นตอนการถ่ายยีนชั่วคราวในเซลล์ CHO-K1 อย่างละเอียด

นี่คือแหล่งข้อมูลที่อธิบายวิธีการเพาะเลี้ยงเซลล์สำหรับเซลล์ CHO-K1

• เซลล์ CHO-K1: ลิงก์เว็บไซต์นี้มีข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับเซลล์ CHO-K1 รวมถึงสูตรอาหารเลี้ยงเซลล์ CHO-K1, วิธีการเพาะเลี้ยงต่อรุ่น และการละลายน้ำแข็ง

เอกสารอ้างอิง

1. Gamper, N., J.D. Stockand, และ M.S. Shapiro, การใช้เซลล์รังไข่หนูแฮมสเตอร์จีน (CHO) ในการศึกษาช่องไอออน. J Pharmacol Toxicol Methods, 2005. 51(3): หน้า 177-85.
2. กุปตะ, เค., และคณะ, สายพันธุ์เซลล์ CHO K1 ที่เสถียรสำหรับการผลิตแอนติบอดีโมโนโคลนอลรีคอมบิแนนท์ต่อ TNF-α. โมเลกุลาร์ไบโอเทคโนโลยี, 2021. 63(9): หน้า 828-839.
3. ป็อป, โอ., และคณะ. การพัฒนาสายพันธุ์เซลล์โฮสต์ CHO-K1 ที่ผ่านการปรับแต่งก่อนการปรับแต่งเชิงโครงสร้างเชิงน้ำตาลสำหรับการแสดงออกของแอนติบอดีที่มีฟังก์ชันการทำงานของเอฟเฟกเตอร์ผ่าน Fc ที่เพิ่มขึ้น. ใน MAbs. 2018. เทย์เลอร์ แอนด์ ฟรานซิส.
4. Kurchatova, M., และคณะ, ฤทธิ์ต้านเซลล์ของสารสกัดจากพืชที่มีฟลาโวนอยด์ต่อเซลล์ไลน์ CHO: การศึกษาเปรียบเทียบ. ชีววิทยาของเซลล์และเนื้อเยื่อ, 2022. 16(1): หน้า 80-85.
5. Deweese, R., และคณะ, ผลกระทบต่อเซลล์ของสารสกัดจาก Trifolium pratense, Baptisia australis และ Rubus idaeus ต่อเซลล์ CHO-K1. GSC Advanced Research and Reviews, 2021. 8(1): หน้า 128-139.