大眾對于生物藥的認識可能依然模糊,不過從治療癌癥的靶向藥物,到控制糖尿病的胰島素,再到預(yù)防流感的疫苗,這些生物藥已經(jīng)融入了普通人的生活。不同于化學(xué)藥,生物藥是利用組織、細胞、體液等活體組織獲得的。在這個過程中,細胞表達系統(tǒng)扮演著關(guān)鍵的角色。它們就像微型的工廠,能夠生產(chǎn)出我們需要的藥物。而在所有的細胞表達系統(tǒng)中,中國倉鼠卵巢(CHO)細胞和雜交瘤細胞無疑是最為重要的兩種。
CHO細胞的表達工藝
CHO細胞的表達工藝始于基因的引入?蒲腥藛T首先設(shè)計并合成了包含目標(biāo)蛋白質(zhì)編碼序列的質(zhì)粒DNA,然后通過轉(zhuǎn)染技術(shù)將其引入CHO細胞中。一旦DNA進入細胞,它就會被細胞的機器讀取,并開始生產(chǎn)目標(biāo)蛋白質(zhì)。接下來是細胞的培養(yǎng),CHO細胞在特定的培養(yǎng)基中生長,這種培養(yǎng)基為細胞提供了生長所需的所有營養(yǎng)物質(zhì)。在適當(dāng)?shù)臈l件下,CHO細胞可以快速繁殖,從而大量生產(chǎn)目標(biāo)蛋白質(zhì)。最后是蛋白質(zhì)的提取,當(dāng)細胞生長到一定程度時,科研人員會收集培養(yǎng)液,并通過一系列的純化步驟提取出目標(biāo)蛋白質(zhì)。這些步驟包括離心、過濾、色譜等,目的是將目標(biāo)蛋白質(zhì)從其他細胞成分中分離出來。
CHO細胞的優(yōu)勢:
CHO細胞的優(yōu)勢在于其生長速度快、易于操作和遺傳穩(wěn)定性好。首先,CHO細胞的生長速度快,使得它們能夠在短時間內(nèi)大量繁殖,從而提高蛋白質(zhì)的生產(chǎn)效率。其次,CHO細胞易于操作,可以通過常規(guī)的轉(zhuǎn)染技術(shù)引入目標(biāo)基因,而且可以在常規(guī)的培養(yǎng)基中生長,這大大簡化了實驗操作。最后,CHO細胞的遺傳穩(wěn)定性好,意味著一旦基因被引入,它們就能穩(wěn)定地表達目標(biāo)蛋白質(zhì),而不會發(fā)生基因丟失或表達量下降的情況。
CHO細胞的劣勢:
然而,CHO細胞也有其劣勢。首先,由于CHO細胞是哺乳動物細胞,它們有可能被病毒污染,這對于藥物生產(chǎn)來說是一個重大的安全隱患。其次,雖然CHO細胞能夠進行蛋白質(zhì)的糖基化修飾,但其糖基化模式與人類不完全相同,這可能影響到藥物的效果和安全性。
雜交瘤的表達工藝
與CHO細胞相比,雜交瘤的表達工藝更為復(fù)雜。首先,科研人員需要將B淋巴細胞和腫瘤細胞融合在一起,形成雜交瘤細胞。這個過程需要在特定的條件下進行,包括適當(dāng)?shù)臏囟、pH和電場。接下來是克隆的選擇。由于不是所有的融合細胞都能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)抗體,科研人員需要通過篩選來選擇出能夠持續(xù)生產(chǎn)高質(zhì)量抗體的克隆。最后是抗體的提取。和CHO細胞一樣,科研人員需要收集培養(yǎng)液,并通過一系列的純化步驟提取出抗體。這些步驟可能包括離心、過濾、色譜等,目的是將抗體從其他細胞成分中分離出來。
雜交瘤的優(yōu)勢:
雜交瘤的主要優(yōu)勢在于它們能夠產(chǎn)生高特異性的單克隆抗體。這些抗體具有高度的特異性和親和力,能夠精確地識別并結(jié)合到目標(biāo)分子上。這使得它們在診斷和治療各種疾病,特別是癌癥時,具有極高的價值。此外,雜交瘤細胞具有無限增殖的能力,這意味著一旦得到一個高質(zhì)量的克隆,就可以無限制地生產(chǎn)出一致的抗體。
雜交瘤的劣勢:
然而,雜交瘤也有其劣勢。首先,細胞融合的效率通常較低,這意味著需要大量的細胞才能得到足夠數(shù)量的雜交瘤細胞。其次,克隆選擇的過程既耗時又耗力,因為需要篩選出能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)高質(zhì)量抗體的克隆。最后,由于雜交瘤細胞是由兩種不同的細胞融合而成的,它們的遺傳穩(wěn)定性可能不如CHO細胞。
應(yīng)用選擇
在產(chǎn)品后期應(yīng)用中,CHO細胞和雜交瘤細胞各有所長。由于CHO細胞的生物相容性和生產(chǎn)能力特點,它們被廣泛用于生產(chǎn)治療各種疾病的生物藥物,如抗體藥物、疫苗和生長因子等。而雜交瘤細胞則主要用于生產(chǎn)用于研究和診斷的單克隆抗體。這些抗體可以用來識別和測量體內(nèi)的特定分子,從而幫助我們了解疾病的發(fā)生和發(fā)展。
總的來說,無論是CHO細胞還是雜交瘤細胞,它們都在生物制藥中發(fā)揮著重要的作用。雖然它們各有優(yōu)勢和劣勢,但正是因為這些特性使得它們在不同的應(yīng)用中各顯神通。例如,當(dāng)我們需要大量生產(chǎn)復(fù)雜的蛋白質(zhì)藥物時,CHO細胞可能是最佳選擇。而當(dāng)我們需要生產(chǎn)高特異性的單克隆抗體時,雜交瘤細胞可能更為合適。然而,無論我們選擇哪種細胞表達系統(tǒng),都需要不斷地優(yōu)化和改進。這可能包括改進培養(yǎng)條件、優(yōu)化轉(zhuǎn)染方法、提高純化效率等。此外,隨著基因編輯技術(shù)的發(fā)展,我們現(xiàn)在有了更多的工具來改變細胞的性質(zhì),從而提高它們的生產(chǎn)能力。在未來,隨著科技的進步和我們對這些系統(tǒng)理解的深入,我們期待看到更多的創(chuàng)新和優(yōu)化,以進一步提高生物藥物的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。無論是CHO細胞還是雜交瘤細胞,它們都將繼續(xù)在生物制藥中發(fā)揮著重要的角色,幫助我們開發(fā)出更有效、更安全的藥物,以改善人類的健康和生活質(zhì)量。
北京同立海源生物建有符合cGMP標(biāo)準(zhǔn)萬級潔凈實驗室,擁有10余年真核/原核表達、生產(chǎn)經(jīng)驗,公司生產(chǎn)的GMP級單克隆抗體、重組蛋白已覆蓋生命科學(xué)研究領(lǐng)域、體外診斷領(lǐng)域以及藥物開發(fā)領(lǐng)域。另外,公司特色定制化服務(wù)還可以根據(jù)客戶需求制備所需蛋白(抗體),并為客戶提供生產(chǎn)工藝優(yōu)化、中式生產(chǎn)、蛋白純化、內(nèi)毒素去除以及制劑生產(chǎn)等技術(shù)服務(wù)。
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