Células THP-1: o modelo ideal para a exploração do mecanismo imunológico

A linhagem de células THP-1, derivada do sangue periférico de uma criança com leucemia mononucleótica aguda, tem sido amplamente usada em pesquisas imunológicas e inflamatórias desde a sua criação em 1980, devido a suas funções altamente semelhantes às das células mononucleóticas humanas. Em comparação com outras linhagens celulares comuns de leucemia (como U937, HL-60), as células THP-1 apresentam as seguintes vantagens significativas:

Capacidade de multiplicação rápida: o tempo médio de multiplicação é de cerca de 35 a 50 horas, melhorando significativamente a eficiência experimental;

Forte estabilidade genética: fundo genético uniforme, reduz a interferência experimental e melhora a repetibilidade dos resultados;

Capacidade de diferenciação controlada: diferenciação em macrófagos induzida por foléster (PMA) e posterior diferenciação em subtipos M1 ou M2 induzida por LPS / IFN-γ ou IL-4 / M-CSF, simulando com precisão a resposta imunológica e o processo de reparação inflamatória;

Bom controle de segurança: não há relatos de células THP-1 que carreguem vírus patogênico ou produzem produtos tóxicos;

Adapta-se a vários modelos de doenças: estudos de doenças como ateroesclerose, distúrbios imunológicos e inflamação crônica têm aplicações maduras.

Exemplos de aplicação de CRISPR/Cas9 em THP-1

Caso 1: A eliminação de SLC4A7 revela o caminho de regulação da acidificação dos fagosomas

Os pesquisadores usaram o sistema CRISPR/Cas9 para eliminar o gene SLC4A7 no THP-1 (responsável pelo transporte de hidrocarbonato), mostrando que a ausência deste gene elevou o pH do fagoso, reduzindo significativamente sua eficiência de bactericida. Experimentos de compensação confirmaram ainda que SLC4A7 é a molécula-chave para manter o ambiente ácido dos fagosomas.

Caso 2: A eliminação do gene CYBB simula a doença crônica do germolho (CGD)

Ao eliminar o CYBB (gene que codifica a subunidade da oxidase NADPH), os pesquisadores construíram um novo modelo de imunodeficiencia CGD. O modelo mostrou uma redução na produção de H2O₂ e um aumento significativo de fatores inflamatórios como IL-1β e TNF-α sob estimulação PMA/LPS, reproduzindo com precisão a disfunção imunológica em pessoas com CGD.

Caso 3: Estudo de vias cGAS/STING/MAVS para auxiliar o estudo da imunidade viral

Para estudar os mecanismos de ativação imunológica induzidos pelo complexo de RNA-DNA, Arun K. Mankan e outros pesquisadores construíram linhas celulares THP-1 ausentes de cGAS, STING e MAVS, respectivamente, e importaram DNA de dupla cadeia, pppRNA e complexos de RNA-DNA, mostrando que o complexo de RNA-DNA pode desencadear uma resposta imunológica através da via cGAS-cGAMP-STING, fornecendo fortes evidências para uma análise aprofundada do mecanismo antiviral.

Processo padrão para a eliminação do gene da célula THP-1 (baseado na tecnologia slow virus)

A eliminação genética eficiente em células THP-1 requer as seguintes etapas principais:

Projeto direcionado e construção de veículos: projetar o sgRNA com base em sub-regiões ecônicas críticas do gene alvo e construí-lo em um sistema de veículos virales lentos;

Preparação de vírus lento e infecção celular: embalagem de vírus com células HEK293T, otimização do MOI da infecção e eficiência da infecção com Polybrene;

Triagem e amplificação de monoclonagem: obtenção de cepas de expressão estável de Cas9 e clonagem positiva de sgRNA com triagem antibiótica e amplificação de clonagem de célula única;

Validação de knockout genético: garantir a obtenção de clonagem pura através de sequenciamento, análise enzimática e validação de eficiência de knockout do gene alvo por Western blot.