תאי Hep2 ותפקידם במחקר סרטן הגרון

תאי Hep 2 מהווים מודל מרכזי במבחנה הנמצא בשימוש נרחב בתחומי מחקר ביו-רפואיים, כגון ראומטולוגיה, מחקר סרטן ואימונולוגיה. תאים אנושיים אלה, שמקורם בסרטן הגרון, היו חלק בלתי נפרד מהבנת רקמת המקור והתכונות הספציפיות של גידולים בגרון. חשיבותם מוכרת היטב במחקר הסרטן התרגומי, שם הם תרמו רבות להבנתנו את אופי הסרטן בגרון ומקורו, והם תופסים מקום משמעותי בפרסומים המחקריים בנושא סרטן הגרון [1].

מקור ומאפיינים כלליים של תאי Hep 2

מקורו ומאפייניו הכלליים של קו תאים מגדירים את ישימותו במחקר. סעיף זה יסייע לכם ללמוד על מקורם ועל כמה מתכונותיהם הבולטות של תאי Hep 2. לדוגמה, תוכלו לגלות: מהו קו התאים HEp-2? מהו מקורם של תאי Hep 2? ומהי המורפולוגיה של Hep 2?

• Hep 2, קו תאים אפיתליאלי אנושי בלתי מת, תואר לראשונה על ידי H.W. Toolan כתאי קרצינומה של הגרון בשנת 1954. עם זאת, לאחרונה דווח כי קו התאים Hep 2 מורכב מתאי אדנוקרצינומה צווארית ומקורו בזיהום של קו התאים Hela [2].
• תאי Hep 2 מכילים כרומוזומי סמן של Hela ונמצאו חיוביים לקרטין ולרצפי DNA של נגיף הפפילומה האנושי, כפי שאושר באמצעות צביעת אימונופרוקסידאז ו-PCR, בהתאמה.
• Hep 2, הנגזר מקו התאים Hela, בעל מורפולוגיה דמוית אפיתל.
• קו התאים Hep 2 מציג שינויים כרומוזומליים הן מבחינה מבנית והן מבחינה מספרית, עם קריוטיפ כמעט-טריפלואידי [3].

חלוקת תאי סרטן צוואר הרחם מסוג HeLa תחת המיקרוסקופ.

קו תאים Hep 2: מידע על גידול

לפני שמתחילים לעבוד עם קו תאים, עלינו לדעת את הנקודות המרכזיות הבאות לגבי גידולו. מידע זה יכול להיות שימושי לגידול ולתחזוקה יעילים של קו התאים. עליכם לדעת: מהו זמן הכפלה של תאי HEp-2? האם תאי Hep 2 הם תאים דבקים? מהו צפיפות הזריעה של תאי Hep2?

 

זמן הכפלה של האוכלוסייה:

זמן הכפלה המדווח עבור תאי Hep 2 הוא כ-40 שעות.

דבקים או בתמיסה:

תאי Hep 2 הם תאים דבקים וגדלים לשכבה חד-תאית.

צפיפות זריעה:

צפיפות זריעה של 1 x 10⁴ תאים/סמ^"ר היא אידיאלית לגידול תאי Hep 2. לצורך הזריעה, תאי Hep 2 דבקים נשטפים בתמיסת PBS 1x, ולאחר מכן עוברים אינקובציה בתמיסת פירוק Accutase. לאחר אינקובציה של 8–10 דקות בטמפרטורת החדר, התאים מושעים מחדש במדיום ומצנטריפוגים. התאים שנאספו מועברים למדיום טרי ומוזגים לצלחות חדשות לגידול.

מדיום גידול:

לגידול תאי Hep 2 משתמשים ב-EMEM או במדיום מינימלי חיוני של Eagle. מדיום זה מועשר ב-10% FBS, 1.0 g/L גלוקוז, 2.2 g/L NaHCO3, 2.0 mM L-גלוטמין, 1% NEAA ו-1 mM נתרן פירובט לצורך גידול תאים אידיאלי. יש לחדש את התרבית 2-3 פעמים בשבוע.

תנאי גידול:

כמו קווי תאים אחרים של יונקים, גם Hep 2 מתורבת באינקובטור לח המכוון לטמפרטורה של 37°C ועם אספקה רציפה של 5% CO2.

אחסון:

ניתן לאחסן תאי Hep 2 במקפיאים חשמליים בטמפרטורה נמוכה במיוחד (מתחת ל-150°C) או בשלב אדי חנקן נוזלי לאחסון לטווח ארוך.

תהליך הקפאה ומדיום:

המדיום המומלץ להקפאת תאי Hep 2 הוא CM-1 או CM-ACF. יש להקפיא את התאים בתהליך הקפאה איטי המאפשר ירידה הדרגתית של 1 °C בטמפרטורה ושומר על חיוניות התאים.

תהליך ההפשרה:

מבחנת התאים הקפואים מופשרת במהירות על ידי ערבוב באמבט מים בטמפרטורה של 37°C עד שנותר גוש קרח קטן. לאחר מכן מוסיפים את התאים למדיום טרי ומרכזים אותם כדי להסיר את מרכיבי מדיום ההקפאה. בהמשך, משעים את משקע התאים במדיום, והתאים מועברים לצלחות תרבית. התאים צריכים לנוח כמעט 24 שעות כדי להיקשר.

רמת בטיחות ביולוגית

מומלץ להשתמש במעבדה ברמת בטיחות ביולוגית 1 לטיפול ולתחזוקה של תרבויות תאי Hep 2.

תאי Hep 2 לפני ואחרי שהגיעו לצפיפות מלאה.

יתרונות ומגבלות של תאי Hep 2

כמעט כל קווי התאים מציגים שילוב ייחודי של יתרונות ומגבלות התורמים לשימוש בהם בתחום המחקר. סעיף זה יתאר כמה מהיתרונות והחסרונות העיקריים הקשורים לקו התאים Hep 2.

יתרונות

היתרונות העיקריים של קו התאים Hep 2 הם:

• מקור אנושי: Hep 2 נגזר מתאי אפיתל אנושיים, מה שהופך אותו למודל מבחנה יקר ערך לחקר מחלות אנושיות וזיהומים נגיפיים.
• זיהוי ANA: קו התאים Hep 2 מכיל מערך חלבונים טבעי המציג אנטיגנים רבים, מה שהופך אותו למצע מצוין לזיהוי נוגדנים אנטי-גרעיניים (ANA). תכונה זו מאפשרת סריקה ספציפית ורגישה ביותר של ANA בסרום, מה שהופך אותו לכלי אבחון חיוני לזיהוי מחלות רקמת חיבור.

מגבלות

• חריגות כרומוזומליות: תאי Hep 2 מציגים חריגות כרומוזומליות מספרית ומבנית מרובות. חריגות אלו עשויות להשפיע על התנהגות התאים ולהגביל את ישימותם בניסויים מעבדתיים מסוימים.
• פוטנציאל גידול: Hep 2, קו תאים אפיתליאלי אנושי שמקורו בגידול, עשוי להכיל חריגות גנטיות שאינן קיימות בדרך כלל בתאים אפיתליאליים. כתוצאה מכך, השימוש בתאי Hep 2 עשוי להיות מוגבל במחקרים ספציפיים המתמקדים בפיזיולוגיה תאית תקינה.

הרחבת היישומים של קו התאים Hep 2 במחקר ביו-רפואי

קו התאים Hep 2 בולט כמודל מובהק למגוון רחב של יישומים במחקר ביו-רפואי. תאים אלה, הידועים בגמישותם, ממלאים תפקידים קריטיים בניסויים במבחנה, החל מניתוח קולטנים ועד לחקר מחלות מורכבות.

חקר מנגנונים סרטניים ויעדים טיפוליים באמצעות תאי Hep 2

תאי Hep 2, בהיותם ממאירים, הם חיוניים לחקר המורכבות של ביולוגיה הסרטן. הם מספקים תובנות לגבי מסלולי איתות הסרטן, מחקרים מכניים, ומהווים עמוד תווך בסינון ובהערכה של תרופות נגד סרטן. לדוגמה, מחקר מעמיק השתמש בתאי Hep 2 כדי לתאר את השפעת miRNA-33a על התרבות תאי הסרטן. הממצאים האירו את ההשפעות האנטי-פרוליפרטיביות של miRNA-33a באמצעות האינטראקציה שלו עם PIM1, אונקוגן ידוע, מה שמרמז על יעד טיפולי חדש [4]. במקרה אחר, נעשה שימוש ב-Hep 2 להערכת הפוטנציאל הטיפולי של ננו-חלקיקי תחמוצת אבץ Marsdenia tenacissima, תוך הדגשת היעילות האנטי-שגשוגית והאפופטוטית שלהם [5].

קידום מחקר הווירוסולוגיה באמצעות תובנות מתאי Hep 2

הרגישות של תאי Hep 2 לנגיפים אנושיים שונים הופכת אותם למשאב יקר ערך במחקר הווירולוגי. הם שימשו ביעילות לביטוי גנים נגיפיים של SARS-CoV-2 כדי לפענח את האינטראקציה המורכבת בין הנגיף למנגנונים התאיים של המארח [6]. יישום זה הוא חיוני במיוחד בעידן הנוכחי, שבו הבנה ומאבק בזיהומים נגיפיים כמו COVID-19 מהווים עדיפות עולמית.

פענוח תפקודי התאים: מניפולציה גנטית בתאי Hep 2

יכולת ההסתגלות של קו התאים Hep 2 למניפולציה גנטית מדגישה את התועלת שלו במחקרים מכניים. חוקרים מנצלים תכונה זו כדי לווסת את ביטוי הגנים ולהבהיר את תפקידיהם של גנים ספציפיים בתפקודי התא. מחקר בולט עסק בביטוי-יתר של החלבון RBM6, הקושר RNA, בתאי Hep 2, דבר שהקל על חקירת הפוטנציאל שלו כמדכא גידולים, וסיפק תובנות חשובות לגבי הבסיס המולקולרי של הסרטן [7].

שיפור אבחון מחלות באמצעות יישומים של קו תאי Hep 2

מעבר לתחומי מחקר אלה, תאי Hep 2 זוכים לשבחים על יכולות האבחון שלהם, במיוחד בזיהוי נוגדנים אנטי-גרעיניים (ANA), שהם קריטיים באבחון מחלות אוטואימוניות כגון זאבת אדמנתית מערכתית. הדיוק שבו תאי Hep 2 יכולים להציג נוגדני ANA תומך באבחון ובפיתוח טיפולים ממוקדים, משפר את הבנתנו לגבי פתולוגיות אוטואימוניות ומשפר את הטיפול בחולים.

באמצעות יישומים מגוונים אלה, תאי Hep 2 תרמו באופן משמעותי להתקדמות במחקר התרגומי בסרטן, לחקר זיהומים נגיפיים ולחקר מנגנונים תאיים. תרומתם ליצירת נתונים רלוונטיים קלינית היא בעלת ערך רב, מה שמאשר את תפקידם הבלתי נפרד הן במעבדה והן בקליניקה. עם התפתחות המחקר, קו התאים Hep 2 בוודאי יישאר בחזית, ויסייע בגילוי טיפולים חדשים ובהרחבת הידע שלנו על בריאות האדם ומחלות.

הבטיחו לעצמכם את קו התאים HEp-2 עוד היום

תאי Hep 2: פרסומים מחקריים

להלן כמה פרסומים מחקריים מעניינים ומצוטטים ביותר בנושא תאי Hep 2.

• סינתזה של ננו-חלקיקי תחמוצת אבץ מ-Marsdenia tenacissima מעכבת את התרבות התאים ומעוררת אפופטוזיס בתאי סרטן הגרון (Hep-2)
  מאמר זה, שפורסם בכתב העת Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology (2019), בחן את הפוטנציאל האנטי-סרטני של חלקיקי ננו של תחמוצת אבץ מ-Marsdenia tenacissima, שנוצרו בתהליך ביוסינתטי, בקו התאים Hep 2.
• ננו-חלקיקים מסוג PLGA המכילים הספרידין, שנוצרו בתהליך ביולוגי, מנטרלים את מסלול האפופטוזיס הפנימי המתווך על ידי המיטוכונדריה בתאי
  סרטן מאמר זה פורסם ב-Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials בשנת 2021. מחקר זה בחן את התכונות האנטי-סרטניות של חלקיקי ננו PLGA (חומצה פולי-לקטית-גליקולית) עמוסים בהספרידין, שנוצרו בתהליך ביולוגי, בתאי Hep 2.
• פעילות אנטי-ויראלית של תמצית אתנול של Lophatherum gracile כנגד זיהום
  בנגיף סינציאלי נשימתי פרסום זה ב-Journal of Ethnopharmacology בשנת 2019 השתמש בתאי Hep 2 כדי לחקור זיהום בנגיף סינציאלי נשימתי ולסנן תרופות אנטי-ויראליות נגדו. המחקר דיווח על הפוטנציאל האנטי-ויראלי המבטיח של תמצית אתנול מצמח מרפא, Lophatherum gracile, כנגד זיהום בנגיף סינציאלי נשימתי.
• הערכת תמציות מימיות מארבעה צמחים ארומטיים לגבי פעילותן כנגד הידבקות קנדידה אלביקנס לתאי
  אפיתל HEp-2 אנושיים מחקר זה פורסם ב-Gene Reports (2020). מחקר זה בחן את הפוטנציאל המעכב של תמציות מימיות מארבעה צמחים ארומטיים כנגד ההידבקות של קנדידה אלביקנס לתאי אפיתל Hep 2 אנושיים.
• חלבון איתות 1 המושרה על ידי Wnt1 מווסת את הגליקוליזה ואת העמידות לכימותרפיה בקרצינומה של תאי קשקש בגרון באמצעות מסלול
  YAP1/TEAD1/GLUT1 מחקר זה פורסם ב-Journal of Cellular Physiology בשנת 2019. המחקר מדווח כי חלבון איתות 1 המושרה על ידי Wnt1 (WISP1) מקיים אינטראקציה עם מסלול YAP1/TEAD1/GLUT1 ומווסת את חילוף החומרים של הגלוקוז ואת העמידות לכימותרפיה בקו התאים Hep 2.

משאבים עבור קו התאים Hep2: פרוטוקולים, סרטונים ועוד

Hep 2 הוא קו תאים ידוע. ישנם מספר משאבים זמינים המציגים את קו התאים Hep 2.

• תרבית משנה של קו תאים Hep2: סרטון זה הוא מדריך שלב אחר שלב לתרבית משנה של תאי Hep 2.
• סינון ANA בתאי Hep 2: סרטון זה מסביר את סינון הנוגדנים האנטי-גרעיניים (ANA) באמצעות קו התאים Hep 2.
• גידול Hep 2: קישור זה מכיל מידע בסיסי על גידול תאי Hep 2. הוא כולל חלוקת תאים, הקפאת תאים והפשרתם.

שאלות נפוצות על תאי HEp-2 במחקר ביו-רפואי

ביבליוגרפיה

1. Fusi, M. and S. Dotti, Adaptation of the HEp-2 cell line to totally animal-free culture systems and real-time analysis of cell growth. Biotechniques, 2021. 70(6): p. 319-326.
2. Gorphe, P., סקירה מקיפה של קו התאים Hep-2 במחקר תרגומי לסרטן הגרון. Am J Cancer Res, 2019. 9(4): עמ' 644-649.
3. Wang, M., et al., פיברובלסטים הקשורים לסרטן בגידול זר של הגרון שהוקם על ידי HEp-2 אנושי אינם נגזרים מתאי סרטן באמצעות מעבר אפיתל-מזנכימלי, מופעלים פנוטיפית אך נורמליים מבחינה קריוטיפית. PLoS One, 2015. 10(2): עמ' e0117405.
4. Karatas, O.F., פוטנציאל אנטי-פרוליפרטיבי של miR-33a בתאי Hep-2 של סרטן הגרון באמצעות מיקוד ב-PIM1. Head Neck, 2018. 40(11): עמ' 2455-2461.
5. Wang, Y., et al., סינתזה של ננו-חלקיקי תחמוצת אבץ מ-Marsdenia tenacissima מעכבת את התרבות התאים ומעוררת אפופטוזיס בתאי סרטן הגרון (Hep-2). Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 2019. 201: עמ' 111624.
6. Zhang, J., et al., מחקר מערכתי ומולקולרי של לוקליזציה תת-תאית של חלבוני SARS-CoV-2. Signal Transduct Target Ther, 2020. 5(1): עמ' 269.
7. Wang, Q., et al., החלבון RBM6 הקושר RNA, כגן מדכא גידולים, מדכא את הצמיחה וההתקדמות של קרצינומה של הגרון. Gene, 2019. 697: עמ' 26-34.