Células HEK 293 - HEK 293 cells

Las células 293 de riñón embrionario humano , también denominadas a menudo células HEK 293 , HEK-293 , 293 , o menos precisamente como células HEK , son una línea celular inmortalizada específica derivada de un feto abortado o células renales embrionarias humanas cultivadas en cultivo de tejido extraído de un feto femenino en 1973.

Las células HEK 293 se han utilizado ampliamente en la investigación de biología celular durante muchos años, debido a su crecimiento confiable y propensión a la transfección . También son utilizados por la industria de la biotecnología para producir proteínas terapéuticas y virus para terapia génica, así como para pruebas de seguridad para una amplia gama de productos químicos.

293T (o HEK 293T ) es una línea celular humana derivada que expresa una versión mutante del antígeno T grande de SV40 . Se utiliza con mucha frecuencia en la investigación biológica para fabricar proteínas y producir retrovirus recombinantes .

Historia

Células HEK 293 se generaron en 1973 por transfección de cultivos de células de riñón embrionario humano normal con cizallado adenovirus 5 DNA en Alex van der Eb laboratorio 's en Leiden, los Países Bajos . Las células se obtuvieron de un feto único, abortado o abortado, cuyo origen exacto no está claro. Las células fueron cultivadas por van der Eb; la transducción por adenovirus fue realizada por Frank Graham , un postdoctorado en el laboratorio de van der Eb. Fueron publicados en 1977 después de que Graham dejara Leiden para ir a la Universidad McMaster . Se llaman HEK porque se originaron en cultivos de riñón embrionario humano, mientras que el número 293 provino del hábito de Graham de numerar sus experimentos; el clon de células HEK 293 original era de su experimento número 293. Graham realizó la transfección un total de ocho veces, obteniendo solo un clon de células que se cultivaron durante varios meses. Después de presumiblemente adaptarse al cultivo de tejidos, las células de este clon se desarrollaron en la línea HEK 293 relativamente estable.

El análisis posterior ha demostrado que la transformación se produjo insertando ~ 4,5 kilobases del brazo izquierdo del genoma viral, que se incorporó al cromosoma 19 humano .

Durante muchos años se asumió que las células HEK 293 se generaban mediante la transformación de una célula fibroblástica , endotelial o epitelial , todas las cuales abundan en los riñones. Sin embargo, la transformación de adenovirus original fue ineficaz, lo que sugiere que la célula que finalmente produjo la línea HEK 293 puede haber sido inusual de alguna manera. Graham y colaboradores proporcionaron evidencia de que las células HEK 293 y otras líneas celulares humanas generadas por la transformación de adenovirus de células renales embrionarias humanas tienen muchas propiedades de neuronas inmaduras , lo que sugiere que el adenovirus transformó preferentemente una célula de linaje neuronal en el cultivo original de riñón.

Un estudio exhaustivo de los genomas y transcriptomas de HEK 293 y cinco líneas celulares derivadas comparó el transcriptoma HEK 293 con el del tejido nervioso central, pituitario, pituitario y renal humano. El patrón HEK 293 se parecía mucho al de las células suprarrenales, que tienen muchas propiedades neuronales. Dada la ubicación de la glándula suprarrenal ( suprarrenal significa "junto al riñón"), algunas células suprarrenales podrían haber aparecido plausiblemente en un cultivo derivado de riñón embrionario y podrían transformarse preferentemente mediante adenovirus. Los adenovirus transforman las células de linaje neuronal mucho más eficientemente que las células epiteliales de riñón humano típicas. Por tanto, una célula precursora adrenal embrionaria parece ser la célula de origen más probable de la línea HEK 293. Como consecuencia, las células HEK 293 no deben usarse como modelo in vitro de células renales típicas.

Las células HEK 293 tienen un cariotipo complejo , exhibiendo dos o más copias de cada cromosoma y con un número de cromosoma modal de 64. Se describen como hipotriploides, que contienen menos de tres veces el número de cromosomas de un gameto humano haploide. Las anomalías cromosómicas incluyen un total de tres copias de los cromosomas X y cuatro copias del cromosoma 17 y el cromosoma 22 . La presencia de múltiples cromosomas X y la falta de cualquier rastro de secuencia derivada del cromosoma Y sugiere que el feto de origen era femenino.

La línea celular 293T se creó en el laboratorio de Michele Calos en Stanford mediante la transfección estable de la línea celular HEK 293 con un plásmido que codifica un mutante sensible a la temperatura del antígeno T grande de SV40; originalmente se lo denominó 293 / tsA1609neo . La primera referencia a la línea celular como "293T" puede ser su uso para crear la línea celular de empaquetamiento BOSC23 para producir partículas retrovirales.

Variantes

Se han informado múltiples variantes de HEK 293.

  • HEK 293F
  • HEK 293FT
  • HEK 293T
  • HEK 293S
  • HEK 293FTM
  • HEK 293SG
  • HEK 293SGGD
  • HEK 293H
  • HEK 293E
  • HEK EBNA1-6E
  • HEK 293MSR
  • HEK 293A

HEK 293T

La transfección utilizada para crear 293T (que implica el plásmido pRSV-1609) confirió resistencia a neomicina / G418 y expresión del alelo tsA1609 del antígeno T grande de SV40; este alelo está completamente activo a 33 ° C (su temperatura permisiva ), tiene una función sustancial a 37 ° C y está inactivo a 40 ° C. 293T es transfectable de manera muy eficiente con ADN (como su padre HEK 293). Debido a la expresión del antígeno T grande de SV40, los ADN plasmídicos transfectados que portan el origen de replicación de SV40 pueden replicarse en 293T y mantendrán transitoriamente un alto número de copias; esto puede aumentar en gran medida la cantidad de proteína recombinante o retrovirus que se puede producir a partir de las células.

Se han determinado las secuencias del genoma completo de tres aislados diferentes de 293T. Son bastante similares entre sí, pero muestran una divergencia detectable de la línea celular HEK 293 parental.

Aplicaciones

Células inmunofluorescentes HEK 293

Las células HEK 293 son fáciles de crecer en la cultura y para transfectar. Se han utilizado como huéspedes para la expresión génica . Normalmente, estos experimentos implican la transfección en un gen (o combinación de genes) de interés y luego analizar la proteína expresada . El uso generalizado de esta línea celular se debe a su transfectabilidad por las diversas técnicas, incluido el método del fosfato cálcico , logrando eficiencias cercanas al 100%.

Ejemplos de tales experimentos incluyen:

Las células HEK 293 se adaptaron para crecer en cultivo en suspensión, en oposición a la proliferación en placas de plástico, en 1985. Esto permitió el crecimiento de grandes cantidades de vectores de adenovirus recombinantes.

Un uso más específico de las células HEK 293 es la propagación de vectores adenovirales . Los virus ofrecen un medio eficaz de introducir genes en las células, para lo que evolucionaron y, por lo tanto, son de gran utilidad como herramientas experimentales. Sin embargo, como patógenos , también presentan un riesgo para el experimentador. Este peligro puede evitarse mediante el uso de virus que carecen de genes clave y que, por lo tanto, no pueden replicarse después de entrar en una célula. Para propagar tales vectores virales, se requiere una línea celular que exprese los genes faltantes. Dado que las células HEK 293 expresan varios genes adenovirales, pueden usarse para propagar vectores adenovirales en los que estos genes (típicamente, E1 y E3) están delecionados, como AdEasy. Sin embargo, la recombinación homóloga entre la secuencia de Ad5 celular insertada y la secuencia del vector, aunque rara, puede restaurar la capacidad de replicación del vector.

Una variante importante de esta línea celular es la línea celular 293T . Contiene el antígeno T grande de SV40 que permite la replicación episomal de plásmidos transfectados que contienen el origen de replicación de SV40. Esto permite la amplificación de plásmidos transfectados y la expresión temporal extendida de productos génicos deseados. Las células HEK 293, y especialmente HEK 293T, se utilizan comúnmente para la producción de varios vectores retrovirales . Varias líneas celulares de empaquetamiento retrovírico también se basan en estas células.

Proteínas nativas de interés

Dependiendo de diversas condiciones, la expresión génica de las células HEK 293 puede variar. Las siguientes proteínas de interés (entre muchas otras) se encuentran comúnmente en células HEK 293 no tratadas:

Bioética

Alvin Wong sostiene que a pesar de la incertidumbre sobre el origen del feto utilizado para obtener la línea celular, la evidencia circunstancial sugiere fuertemente que provino de un aborto voluntario. En el contexto de la enseñanza católica , esto presenta dificultades éticas para el uso de HEK 293 y productos derivados, como las vacunas.

El 21 de diciembre de 2020, la Congregación para la Doctrina de la Fe , con el documento que recibió la aprobación del Papa, declaró que “es moralmente aceptable recibir vacunas COVID-19 que hayan utilizado líneas celulares de fetos abortados en su investigación y producción. proceso ”, pero solo cuando no existen otras alternativas (o no están disponibles actualmente), o cuando existe el riesgo de un peligro mayor.

Durante la pandemia de COVID-19, los activistas contra la vacunación observaron que las células HEK 293 se utilizan en la fabricación de la vacuna COVID-19 Oxford-AstraZeneca (AKA AZD1222). Las células se filtran de los productos finales.

Según compañías farmacéuticas, como Regeneron Pharmaceuticals , la línea celular moderna está tan alejada de su origen que ya no se considera tejido fetal.

Referencias

enlaces externos