多重基因组编辑可以消除乳酸的产生,而不会影响哺乳动物细胞的生长速度
Hooman Hefzi1,2,3, Iván Martínez-Monge4,5,6, Igor Marin de Mas4,6
1Department of Bioengineering, University of California, University of California, San Diego, La Jolla, CA, USA. hoohef@dtu.dk.
Nature metabolism
|January 14, 2025
概括
科学家们通过消除乳酸生产来制造"Warburg-null"细胞,克服了生物制药制造中的一个主要障碍. 这些修改后的细胞生长得很好,并有效地产生有价值的治疗性蛋白质.
科学领域:
- 细胞的新陈代谢
- 生物技术是生物技术.
- 生物加工是一种生物加工.
背景情况:
- 华堡效应,即在氧气的存在下将葡萄糖发酵为乳酸,在快速增殖的细胞中很常见,包括癌细胞.
- 乳酸的积累抑制了细胞生长和蛋白质的产生,这对生物制药制造提出了挑战.
- 以前试图阻止乳酸生产的尝试失败了,因为乳酸脱酶对细胞活力至关重要.
研究的目的:
- 消除哺乳动物细胞中的乳酸生产,以改善生物制药生产.
- 开发"Warburg-null"细胞,维持生长,同时最大限度地减少乳酸积累.
主要方法:
- 在中国仓鼠卵巢和HEK293细胞中同时淘汰乳酸脱酶和酸盐脱酶激酶.
- 在工程细胞中分析代谢概况,细胞生长和蛋白质生产.
主要成果:
- 工程细胞 (Warburg-null) 在保持野生类型生长率的同时产生微不足道的乳酸.
- 这些细胞表现出增加的氧气消耗和转向氧化代谢的转变.
- 华堡-零细胞在食批次培养中支持更高的细胞密度,并在保持糖化时以工业相关的标位产生生物治疗性蛋白质.
结论:
- 通过同时淘汰关键酶来消除乳酸生产是可行的,并有利于生物处理.
- 华堡-零细胞为高效的生物治疗蛋白质生产提供了一个有前途的平台.
- 这种代谢工程方法为研究华堡效应提供了有价值的工具.
