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Das Wunder der Transfektion: Wie HEK 293-Zellen zum Star der Biotechnologie wurden?
Menschliche embryonale Nierenzellen 293 (HEK 293) sind seit ihrer ersten Isolierung in den 1970er Jahren eine Sternzelle in der biotechnologischen Forschung. Diese unsterblichen Zelllinien wachsen nicht nur schnell, sie verfügen auch über ausgezeichnete Transfektionseigenschaften, was sie zu erstklassigen Werkzeugen für die Entwicklung von Gentherapien, das Screening von Arzneimitteln und die Virusproduktion macht. Das Potenzial des HEK 293 beruht jedoch auf einer wenig bekannten Geschichte und seiner Anwendung angesichts ethischer Herausforderungen.
Geschichte von HEK 293
HEK 293-Zellen wurden erstmals 1973 vom Labor von Alex van der Eb geschaffen. Sie kultivierten diese Zelllinie erfolgreich durch Transfektion menschlicher embryonaler Nierenzellen mit Adenovirus-5-DNA. Der Schlüssel zu diesem Prozess liegt darin, dass nur eine Zelle eines weiblichen Fötus als Quelle der Transfektion bestätigt wurde, sodass die Herkunft von HEK 293 im Dunkeln liegt.
Im Laufe der Zeit wurden HEK 293-Zellen aufgrund ihrer einfachen Transfektion und reproduzierbaren experimentellen Ergebnisse schnell von der Biotechnologieindustrie akzeptiert.
Vielfalt und Varianten von Zelllinien
Mit der Entwicklung der Biotechnologie hat HEK 293 mehrere Varianten abgeleitet. Beispielsweise werden HEK 293T-Zellen durch stabile Transfektion des großen SV40-T-Antigens in HEK 293 erzeugt, was sie bei der Transfektion effizienter macht. Darüber hinaus ist HEK293-ENT1KO ein mutierter Stamm, der mithilfe der CRISPR-Technologie erstellt wurde und speziell zur Untersuchung des Nukleotidtransports verwendet wird.
Anwendungen von HEK 293
HEK 293-Zellen sind aufgrund ihrer Wachstumsfähigkeit und hohen Transfektionseffizienz auch zu einer beliebten Wahl für die Genexpressionsforschung geworden. Diese Zellen können leicht fremde Gene aufnehmen und die exprimierten Proteine untersuchen. Viele Experimente, wie die Wirkung von Medikamenten auf Natriumkanäle, die Etablierung von RNA-Interferenzsystemen und die Untersuchung von Protein-Protein-Wechselwirkungen, basieren auf HEK 293-Zellen.
1985 wurden HEK 293-Zellen in Suspensionskulturen adaptiert. Diese Änderung förderte die Massenproduktion rekombinanter adenoviraler Vektoren und beschleunigte den experimentellen Prozess der Gentechnik.
Bioethische Diskussion
Der Ursprung der HEK 293-Zellen hat eine Debatte über Ethik ausgelöst. Einigen Bioethikern zufolge stammen die Zellen möglicherweise aus freiwilligen Abtreibungen, was dazu führt, dass viele den in Impfstoffen und Behandlungen verwendeten Produkten skeptisch gegenüberstehen. Insbesondere während der COVID-19-Epidemie haben HEK 293-Zellen bei der Herstellung des COVID-19-Impfstoffs von AstraZeneca Aufmerksamkeit erregt. Obwohl diese Zellen im Endprodukt herausgefiltert wurden, löste dies dennoch eine breite Diskussion in der Gesellschaft aus.
Die Herstellung und Verwendung von Impfstoffen ist nicht nur eine wissenschaftliche Frage, sondern auch eine tiefgreifende moralische und soziale Frage.
Schlussfolgerung
Die Anwendung von HEK 293-Zellen in der Biotechnologie wird unser Verständnis von und die Behandlung von Krankheiten weiterhin verändern. Ob bei der Impfstoffentwicklung oder anderen biotechnologischen Anwendungen, diese Zellen sind von unschätzbarem Wert. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie erfordern die Herkunft und ethischen Fragen von HEK 293-Zellen jedoch noch weiteren Dialog und Überlegungen. Wie sollte die künftige wissenschaftliche Forschung technologischen Fortschritt und ethische Überlegungen in Einklang bringen?
