Кіріспе
Адамның эмбрионалдық бүйрек жасушаларынан алынған жасуша желісі
Адамның эмбрионалдық бүйрек 293 жасушалары, сондай-ақ HEK 293, HEK 293, 293 жасушалары деп те аталады, 1970 жылдары әйел ұрықтан оқшауланған HEK жасушаларынан алынған өлмейтін жасуша желісі болып табылады. Жасушаларды ван дер Эб өсірді, ал аденовирустың трансдукциясын ван дер Эбтің зертханасында постдокторант Фрэнк Грэм жүзеге асырды. Олар Грэм Лейденнен Макмастер университетіне кеткеннен кейін 1977 жылы жарияланды. Олар HEK деп аталады, өйткені олар адамның эмбрионалдық бүйрек мәдениеттерінен шыққан, ал 293 саны Грэмнің эксперименттерін нөмірлеу әдетінен туындады; алғашқы HEK 293 жасуша клоны оның 293-ші экспериментінен алынған. Грэм трансфекцияны сегіз рет жүргізіп, бірнеше ай бойы өсірілген жасушалардың тек бір клонын алды. Тіндік мәдениетке бейімделгеннен кейін, осы клондағы жасушалар салыстырмалы түрде тұрақты HEK 293 желісіне айналды. Келесі талдаулар трансформацияның адам хромосомасы 19-ға енген аденовирустық геномның сол жақ ұзын тізбегінен ~4,5 килобазаны енгізу арқылы болғанын көрсетті. Көп жылдар бойы HEK 293 жасушалары бүйректе көптеп кездесетін фибробласттық, эндотелиялық немесе эпителиялық жасушалардың трансформациясы арқылы пайда болды деп есептелді. Алайда, аденовирустың бастапқы трансформациясы тиімсіз болды, бұл HEK 293 желісін құраған жасушаның ерекшеліктері болуы мүмкін екенін ұсынады. Грэм және оның әріптестері HEK 293 жасушаларының және адамның эмбрионалдық бүйрек жасушаларының аденовирустық трансформациясынан алынған басқа да жасуша желілерінің дамылмаған нейрондардың көптеген қасиеттеріне ие екенін көрсетті, бұл аденовирустың бастапқы бүйрек мәдениетіндегі нейрондық текті жасушаны артықшылықпен трансформациялағанын көрсетеді. HEK 293 геномдары мен транскриптомдарын және оның бес туынды жасуша желісін жан-жақты зерттеу HEK 293 транскриптомын адамның бүйрегі, бүйрек үсті бездері, гипофизі және орталық жүйке тінінің транскриптомдарымен салыстырды. HEK 293 үлгісі көптеген нейрондық қасиеттері бар бүйрек үсті бездерінің үлгісіне ең жақын болды. Бүйрек үсті безінің орналасуын ескере отырып (бүйрек үсті безі "бүйрекке жақын" дегенді білдіреді), бүйрек үсті бездерінің бірнеше жасушалары эмбрионалдық бүйректен алынған мәдениетте пайда болуы мүмкін және оларды аденовирустар артықшылықпен трансформациялауы мүмкін. Аденовирустар әдеттегі адамның бүйрек эпителий жасушаларына қарағанда нейрондық текті жасушаларды әлдеқайда тиімдірек трансформациялайды. Көптеген Х хромосомаларының болуы және Y хромосомасынан алынған тізбелердің кез келген іздерінің жоқтығы бастапқы ұрықтың әйел екенін көрсетеді. 293T жасуша желісі Мишель Калос зертханасында Стэнфордта HEK 293 жасуша желісін температураға сезімтал SV40 үлкен T антигенінің мутантын кодтайтын плазмидпен тұрақты трансфекция арқылы құрылды; ол бастапқыда 293/tsA1609neo деп аталды. Ретровирустық бөлшектерді өндіру үшін BOSC23 қаптама жасуша желісін құру үшін жасуша желісіне "293T" деген алғашқы сілтеме болуы мүмкін.
Human embryonic kidney 293 cells, also often referred to as HEK 293, HEK 293, 293 cells, are an immortalised cell line derived from HEK cells isolated from a female fetus in the 1970s. The cells were cultured by van der Eb; the transduction by adenovirus was performed by Frank Graham, a post doc in van der Eb's lab. They were published in 1977 after Graham left Leiden for McMaster University. They are called HEK since they originated in human embryonic kidney cultures, while the number 293 came from Graham's habit of numbering his experiments; the original HEK 293 cell clone was from his 293rd experiment. Graham performed the transfection a total of eight times, obtaining just one clone of cells that were cultured for several months. After presumably adapting to tissue culture, cells from this clone developed into the relatively stable HEK 293 line. Subsequent analysis has shown that the transformation was brought about by inserting ~4.5 kilobases from the left arm of the adenoviral genome, which became incorporated into human chromosome 19. For many years it was assumed that HEK 293 cells were generated by transformation of either a fibroblastic, endothelial or epithelial cell, all of which are abundant in kidneys. However, the original adenovirus transformation was inefficient, suggesting that the cell that finally produced the HEK 293 line may have been unusual in some fashion. Graham and coworkers provided evidence that HEK 293 cells and other human cell lines generated by adenovirus transformation of human embryonic kidney cells have many properties of immature neurons, suggesting that the adenovirus preferentially transformed a neuronal lineage cell in the original kidney culture. A comprehensive study of the genomes and transcriptomes of HEK 293 and five derivative cell lines compared the HEK 293 transcriptome with that of human kidney, adrenal, pituitary and central nervous tissue. The HEK 293 pattern most closely resembled that of adrenal cells, which have many neuronal properties. Given the location of the adrenal gland (adrenal means "next to the kidney"), a few adrenal cells could plausibly have appeared in an embryonic kidney derived culture, and could be preferentially transformed by adenovirus. Adenoviruses transform neuronal lineage cells much more efficiently than typical human kidney epithelial cells. The presence of multiple X chromosomes and the lack of any trace of Y chromosome derived sequence suggest that the source fetus was female. The 293T cell line was created in Michele Calos's lab at Stanford by stable transfection of the HEK 293 cell line with a plasmid encoding a temperature sensitive mutant of the SV40 large T antigen; it was originally referred to as 293/tsA1609neo. The first reference to the cell line as "293T" may be its use to create the BOSC23 packaging cell line for producing retroviral particles.
Нұсқалар
HEK 293-тің бірнеше нұсқалары хабарланды.
HEK 293T
293T (плазмид pRSV 1609-ды қамтиды) жасау үшін қолданылған трансфекция neomycin/G418 резистенттілігін және SV40 үлкен T антигенінің tsA1609 аллелінің экспрессиясын қамтамасыз етті; бұл аллель 33 °C-та (оның қалыпты температурасы) толық белсенді, 37 °C-та айқын қызмет етеді және 40 °C-та белсенді емес. 293T ДНК-мен өте тиімді трансфекцияланады (оның аналық жасушасы HEK 293 сияқты). SV40 үлкен T антигенінің экспрессиясының арқасында, репликацияның SV40 бастапқы нүктесін алып жүрген трансфекцияланған плазмидтік ДНК 293T-да көбейеді және уақытша жоғары көшірме санын сақтайды; бұл жасушалардан алынатын рекомбинантты ақуыз немесе ретровирустың мөлшерін едәуір арттыра алады. 293T-ның үш түрлі изолятының толық геномдық тізбектері анықталды. Олар бір-біріне өте ұқсас, бірақ аналық HEK 293 жасушалық желісінен байқалатын айырмашылықтарды көрсетеді.
HEK293-ENT1KO
Бұл мутантты штамм ENT1 теңгерімді нуклеозидтік тасымалдаушының экспрессиясын жасатпайды. Ген CRISPR CAS9 жүйесі арқылы жойылды, ал жасуша желісі ENT2 экспрессиясын сақтайды.
Биоэтика
Алвин Вонг, католик биоэтигі, жасушалар желісін алу үшін пайдаланылған эмбрионалды жасушалардың шығу тегіне қатысты белгісіздікке қарамастан, оның ерікті түсік нәтижесінде алынғанын болжауға болады деп мәлімдейді. Кейбір адамдар үшін бұл HEK 293 және одан туындаған өнімдерді – вакциналар мен көптеген дәрі-дәрмектерді пайдалануда этикалық мәселе тудыруы мүмкін. 2020 жылдың 21 желтоқсанында Рим-католик Діни доктрина жөніндегі Конгрегация, ұрықтан алынған жасушалар желісінен жасалған вакциналардан қашудың моральдық міндеті, "ауыр қауіп болған жағдайда міндетті емес, мысалы, осы жағдайда COVID-19-ға себеп болатын SARS CoV-2 вирусының тоқтатылмай таралуы сияқты, басқаша шектеуге болмайтын қауіпті патологиялық жағдай болса" деген тұжырым жасады. Содан кейін мәлімдемеде басқа вакциналарды қолдану негізделді, "клиникалық жағынан қауіпсіз және тиімді деп танылған барлық вакциналарды адал ниетпен қолдануға болады".
COVID-19 пандемиясы кезінде вакцинаға қарсы белсенділер Оксфорд-АстраЗенека COVID-19 вакцинасын (AKA AZD1222) өндіруде HEK 293 жасушалары қолданылатынын атап өтті. Бұл жасушалар түпкілікті өнімдерден сүзіліп алынады. Regeneron Pharmaceuticals компаниясы, COVID-19 симптомдарын жеңілдетуге арналған терапиялық антидене коктейлі REGN COV2-нің өндірушісі, антидене коктейлін өндіру үшін HEK 293T жасушаларын қолданбады, бірақ дәрінің тиімділігін бағалау үшін оларды пайдаланды.