Teadlased on avaldanud Hiina hamstri munasarja (CHO) K1 rakuliini genoomse järjestuse Internetis ajakirjas Nature Biotechnology. CHO-K1 genoom on esimene avaldatud rakuliini genoom, mis on dekodeeritud de novo sekveneerimise ja kokkupanekuga. Uuring annab parema ülevaate CHO-rakkude geneetikast ja lubab kiirendada uute rekombinantsete valguteraapiate avastamist ja väljatöötamist.
BGI, maailma suurim genoomika organisatsioon, ja GT Life Sciences, Inc., eraomanduses olev biotehnoloogiaettevõte, mis kasutab tõestatud metaboolse modelleerimise ja eksperimentaalset platvormi uute toodete ja protsesside avastamiseks ja kujundamiseks bioteaduste jaoks. valdkonnas, tegi uuringus koostööd.
Hiina hamstri munasarja (CHO) rakuliinid on hiina hamstri munasarjast pärinevad imetajarakud ning on tänapäeval eelistatud ja enimkasutatavad peremeesorganismid imetajatest bioloogilistes ja meditsiinilistes uuringutes. Need rakuliinid mängivad olulist rolli biotöötluse uuringutes ja terapeutiliste biofarmatseutiliste ravimite väljatöötamises. Praegu on ülemaailmne rekombinantsete terapeutiliste valkude turg kokku üle 99 miljardi USA dollari aastas tulu paljudest toodetest, sealhulgas monoklonaalsetest antikehadest, kasvufaktoritest, hormoonidest ja verefaktoritest.
"Tunnistades CHO rakuliinide tähtsust, algatasime koos partneritega ühiselt CHO-K1 rakkude genoomijärjestuse uuringu," ütles uuringu kaasautor Xun Xu, teadus- ja arendustegevuse asepresident. BGI-s ja tegevjuht BGI Americas. "CHO-K1 rakuliini genoomijärjestus ja põhjalik annotatsioon on biomeditsiini valdkondade teadlastele kasulik ja võimas tööriist tootmisprotsessi optimeerimiseks ja terapeutiliste valkude saagise parandamiseks," lisas ta.
GT Life Sciences loodud äriplatvorm imetajate rakkude metaboolseks modelleerimiseks ja konstrueerimiseks on juba osutunud tõhusaks CHO rakusöötme optimeerimisel ja uudsete selekteeritavate markerite väljatöötamisel. BGI täiustatud genoomi järjestamise võimega sekveneeriti CHO-K1 esivanemate rakuliin de novo sekveneerimisega ja seejärel monteeriti BGI lühikese oligonukleotiidide analüüsi paketiga SOAPdenovo, mille tulemuseks oli 2,45 Gb genoomse järjestuse kokkupanek. See teave kombineeriti transkriptsioonijärjestuse andmetega ja selle tulemusel loodi 24 383 ennustatud geeni.
"Pärast üle 20-aastast rakukultuuriga töötamist on see unistuse täitumine," ütles Bernhard Palsson, Ph. D., GT Life Sciencesi kaasasutaja. "Nüüd saame loota, et töötame välja metaboolsed ja rakuliini konstrueerimise protseduurid, mis on sarnased praegu E. coli ja pärmi jaoks saadaolevatele. See areng tähistab CHO genoomipõhise teaduse algust."
"CHO rakuliini genoom paljastas oma valgusünteesi, modifikatsiooni ja viirusresistentsuse saladused, mis on teiste rakuliinide seas väga ainulaadsed ja muudavad selle optimaalseks valgutootmisvahendiks." ütles Xu. Kuna diferentsiaalne glükosüülimine võib oluliselt mõjutada funktsionaalset aktiivsust ja immuunvastuseid, viisid teadlased läbi valgu glükosüülimise radades osalevate CHO-K1 geenide genoomi skaala hindamise. Nad tuvastasid homoloogid 99% inimese glükosüülimisega seotud geenidega CHO-K1 genoomis, 53% neist ekspresseeriti. Homoloogide suur katvus annab ainulaadse võimaluse glükovormiga manipuleerimiseks CHO rakkudes. Aruande kohaselt andis CHO-K1 genoom ülevaate ka viiruse tundlikkuse geenidest ja leidis, et viiruse sisenemisega seotud võtmegeene ei ekspresseerita CHO-K1-s.
"CHO järjestuse sidumine CHO metabolismi täieliku genoomi skaala mudeliga osutub väga produktiivseks meie võimes pakkuda järgmise põlvkonna protsessitehnoloogiaid biofarmatseutilise tootmise jaoks CHO ja teiste imetajate rakuliinide jaoks," lisas Iman Famili. Ph. D., GT Life Sciencesi uurimis- ja arendusdirektor.
"CHO-K1 genoom loob aluse teiste CHO rakuliinide uuringutele ja on suur samm edasi genoomika rakendamisel biofarmatseutiliste ravimite tootmisel," ütles BGI tegevdirektor dr Jun Wang. "Me eeldame, et genoomikarakendused hõlbustavad rakuliinide kujundamist ning biofarmatseutiline tööstus ja inimeste tervishoid saavad suurt kasu."
