백신 생산을 위한 안정 세포주 생성

안정 세포주 생성을 위한 실험과정 간소화

Cell line development는 안정된 기간 동안 원하는 표현형(대량의 재조합 단백질 생산 등)을 발현하도록 유전 공학적으로 설계된 클론 유래 세포의 population을 확립하는 과정입니다. 단일 세포가 생장하여 콜로니를 형성하면, 원하는 특성을 평가할 수 있습니다.

이 동영상에서는 BioPharma 플랫폼의 관리자인 Justin Dranschak이 안정 세포주를 개발하기 위한 우리의 실험과정과 연구를 보조할 수 있는 시스템을 참고자료로 제시합니다.

https://share.vidyard.com/watch/y3Xx8Sw8mCpkxdFhKNJ7Wi

Cell line development 실험과정

1단계: 안정적인 Transfection

Cell line development 과정은 숙주 세포에 외래 DNA(대상 재조합 단백질 암호화)를 도입하는 것부터 시작되며, 이 과정을 transfection이라고 합니다. Transfection 시, 세포는 생산을 완전히 중단하기 이전의 일시적 기간(보통 1주 미만) 동안 단백질 발현을 시작합니다. 그러나 외래 DNA가 유전체에 통합되어 있으므로, 작은 규모의 하위집단은 재조합 단백질을 장기간 발현할 수 있는 능력을 유지합니다. 이 안정적으로 transfection된 세포들을 선택하여 다음 단계로 진행합니다.

2단계: 세포 풀 농축

대상 단백질을 암호화하는 외래 DNA에는 종종 선택 가능한 추가적인 표지자가 포함되어, transfection된 세포를 transfection되지 않은 세포로부터 안정적으로 분리하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 외래 DNA에 녹색 형광 단백질(GFP)을 첨가하면 형광표지한 transfection된 세포를 형광표지를 하지 않은 transfection되지 않은 세포로부터 구별할 수 있습니다. 재조합 단백질의 발현 수준과 외래 DNA에 포함된 GFP 표지자 사이에는 강한 상관관계가 있으므로, 연구자들이 GFP 형광의 세기를 이용하여 세포 풀을 식별하고 농축하여 단백질 발현을 높일 수 있습니다.

3단계: 단일 세포 분리

표적화 또는 무작위의 안정적인 Transfection 과정은 이종 단백질을 발현하는 세포의 Population을 생성합니다. 따라서, 반드시 단일 세포를 분리 및 클로닝하여, 세포의 population이 유전적으로 동일하도록 하여 발현의 이질성이 유의하게 감소할 수 있게 합니다. 단일 세포의 분리란 추가 분석을 위해 개별 생세포를 고형 조직 블록이나 세포 현탁액에서 분리하는 과정입니다.

4단계: monoclonality 검증 및 세포 생장

단일 세포 클로닝은 Cell line development 과정에서 매우 중요한 단계입니다. 단일 세포가 마이크로플레이트 내에서 서로 적절하게 분리되었는지 검증하는 것이 중요하며, cell imager를 이용하여 기록하는 경우가 많습니다. 생장 특성이 크게 변화하지 않도록 보장하기 위해 일반적으로 클로닝 단계 이후 세포의 생장을 모니터링합니다. 여기에는 단일 세포의 세포 콜로니를 형성을 추적하는 과정이 포함됩니다.