如何降低细胞培养的可变性

方案1:杰克需要MCF-7细胞的烧瓶的分析,所以他将电子邮件发送到研究生群发功能要求的细胞。梅丽莎回答说她有细胞的一个额外的烧瓶,她可以分享。杰克愉快地接受了细胞,并开​​始他的实验。

场景2:迈克尔昨天把他的细胞传了出去,根据协议,他应该今天就把细胞装板进行治疗。然而,他之前的实验被推迟了,所以他决定明天把它们盛在盘子里。细胞看起来很健康,所以应该没问题。

上述场景有什么问题吗?这些行为可能看起来是无害的,但它们可能是可变性的原因,导致不可复制的结果。

不可复制的结果是一个大问题,尤其是在临床研究。在2011年尝试了研究,在肿瘤学领域发表的再现范围的临床前数据,发现只有20%-25%的研究可以被复制(1)。另一项研究试图验证53小说“里程碑式”的研究,包括新的方法,以目标癌症研究结果。只有6(11%)从53项研究的是可再现的(2)。由于无法重现公布的数据对药物发现的不利影响。时间,精力和金钱,当早期的基于细胞的分析不能重复往往是浪费了。其中不可再现的许多贡献者,变异的细胞培养可能是最突出的。

那么,什么是细胞培养的变化,以及我们如何能降低它的原因是什么?在全球Promega公司战略营销经理特里·里斯,有一些很好的建议。在他2017年的谈话提出了在化验指南手册车间(由美国国立卫生研究院赞助),特里解释了细胞培养物的性质和经过多次传代他们的潜力,表型“漂移”。发生这种漂移,因为细胞的任何生长优势会随着时间的推移占主导地位,导致细胞群的变化。方法来限制这种漂移包括限制通道的数量和标准化的细胞培养条件和处理程序。忽略了处理程序的小细节可能导致细胞群中意外更改。例如,不完整的胰蛋白酶实际上可能导致选择了松散的贴壁细胞。

以下是特里在建立细胞培养的标准作业程序,可以帮助减少可变性的一些其他技巧:

从可信的来源获取单元

研究表明,有18-36%的细胞系被错误识别,所以不要假设你的细胞和你想象的一样。不建议从隔壁的实验室获取细胞(对不起,杰克!)相反,请确保从执行单元行身份验证的可信来源获取单元,例如American Type Culture Collection (ATCC)。另一种选择是在每次收到新的细胞线时对你的细胞线进行认证。许多学术设施和商业供应商,如ATCC,提供cell-line认证服务。了解更多关于cell-line认证在Terry的谈话(见下面)和分析指导手册

执行污染的常规检测

细菌和酵母是常见的污染物,特别是在不含抗生素的培养基中,它们相对容易检测。然而,支原体很难被发现,而且可能在很长一段时间内不被发现,从而导致细胞发生变化,从而影响实验结果。因此,进行常规测试是很重要的。

使用一致的培养条件

培养条件的任何变化都可能潜在地影响结果。例如,储存瓶中的细胞密度会影响细胞在试验中的反应性。另一个可变性是最后一段的化验时间。这是因为介质中的能量来源,如葡萄糖和谷氨酰胺,在产生乳酸和谷氨酸时逐渐耗尽,导致pH值的变化。为了减少变异,细胞密度和传代时间应该在每次实验中保持一致。(对不起,迈克尔!)

使用冷冻保存的细胞进行细胞筛选

减少细胞筛选的可变性的一种好方法是使用“先用后用”的冷冻储存方法。这包括冻结大量的“储存”细胞,然后进行质量控制测试,以确保它们对处理有适当的反应。然后,无论何时你需要进行试验,只要从那批细胞中解冻另一小瓶细胞,然后开始试验——就像试验试剂一样!这种方法不需要将细胞生长到一个特定的阶段,这个阶段可能需要几天的时间,而且会带来更多的可变性。

控制单元格号码的更改

手机号码经常在实验过程中,由于细胞增殖或死亡而改变。所以,当你的药物治疗后,看到在总报告基因水平的降低,是不是因为基因表达下降还是因为你的细胞正在死亡?这个问题可以很容易地通过复用实验来回答实时分析在同一个实验中可以很好地测量活细胞和死细胞。

要了解更多关于细胞培养和细胞系认证标准作业程序,查看有关特里的完整演示化验指南手册车间网页(选择“特里里斯”的演讲场)。

参考文献:

  1. 普林茨,F.等。(2011年)信不信由你:多少我们可以依赖于潜在的药物靶点公布的数据?《自然》杂志评论药物发现。10,712
  2. 贝格利,c.g.,和埃利斯,L.M. (2012)药物开发:提高临床前研究标准大自然。283,531-533

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约翰娜是Promega的科学作家。她赢得了她在生物医学科学博士在贝勒医学院。她是加入Promega公司五年前一名自由撰稿人和全职妈妈。约翰娜是来自台湾,她认为台湾菜是世界上最好的。她喜欢做瑜珈,旅游,花时间与她的两个孩子。

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