خلايا فيرو: مسارات رائدة في الدراسات الفيروسية وابتكار اللقاحات

يحتل خط خلايا فيرو، وهو نموذج خلية ثديية خالدة مشتق من الخلايا الظهارية الكلوية للقرد الأفريقي الأخضر، موقع الصدارة في مجال الأبحاث في علم الفيروسات وعلم الأحياء الدقيقة والبيولوجيا الخلوية والجزيئية. يمتد تطبيقها على نطاق واسع ليشمل تطوير اللقاحات، وفحص الأدوية، واستكشاف بيولوجيا الفيروسات والطفيليات، وعلم مناعة الأورام، واستراتيجيات العلاج المناعي.

المنشأ والمميزات الرئيسية لخلايا فيرو

يثير الخوض في خط خلوي مثل Vero العديد من الاستفسارات: ما هي خلايا فيرو بالضبط؟ كيف تم إنشاء خط خلايا فيرو؟ ما القصة وراء اسم "فيرو"؟ يهدف هذا الجزء إلى توضيح نشأة خلايا Vero وسماتها الأساسية.

يعود تاريخ نشأة سلالة خلايا "فيرو" إلى عام 1962، حيث نشأت من الخلايا الظهارية الكلوية للقرد الأفريقي الأخضر. تمت زراعة هذا الخط من قبل Y. Kawakita و Y. Yasumura في جامعة تشيبا في اليابان. ومصطلح "فيرو" مشتق من كلمة "فيردا رينو" باللغة الإسبرانتية، وتعني "الكلية الخضراء"، على الرغم من أن كلمة "فيرو" تتوافق أيضًا مع مفهوم "الحقيقة"

تشكل خلايا فيرو عادةً طبقات أحادية ولكنها يمكن أن تتكيف مع مزارع المعلقات، وتظهر بنية تشبه الظهارة. وتتميز هذه الخلايا بشكلها المستدير إلى الممدود ومتوسط قطرها حوالي 17 ميكرومتر. وتجدر الإشارة إلى أن خلايا فيرو تُظهر عدد كروموسومات ناقص الصبغيات الصبغية، حيث يبلغ عدد الكروموسومات النمطي 58 في حوالي 66% من مجموعة الخلايا، على الرغم من وجود اختلافات مع وجود صبغيات صبغية أعلى في جزء صغير (1.7%) من الخلايا.

مستنسخات خلايا فيرو وخصائصها الفريدة

تُظهر المستنسخات المميزة المشتقة من سلالة خلايا فيرو خصائص فريدة تميزها عن السلالة الأصلية. ومن بين هذه السلالات، هناك نسختان بارزتان من خلايا فيرو هما

• خط خلايا فيرو E6: يُعرف أيضًا باسم Vero C1008، ينبع هذا المستنسخ من خلايا Vero 76 وتم عزله في عام 1979 بواسطة P.J. Price باستخدام تقنية التخفيف على ألواح ميكروتيتر. خلايا Vero E6 مناسبة بشكل خاص لزراعة الفيروسات التي تتكاثر ببطء.

• خلايا فيرو 76: نشأت هذه الخلايا من كلية قرد أفريقي أخضر في عام 1968، وتحافظ هذه الخلايا على التشكل الظهاري المميز لخلايا فيرو.

لا تزال هذه المتغيرات من خلايا فيرو، إلى جانب السلالة الأم، تلعب دورًا أساسيًا في تقدم الأبحاث الفيروسية وتطوير التدخلات الطبية، مما يدل على أهميتها في المجتمع العلمي.

معلومات الزراعة

تتطلب زراعة خلايا Vero، خط خلايا القرد، الإلمام بمعايير محددة مثل وقت المضاعفة وكثافة البذر ووسط النمو المناسب.

• وقت مضاعفة السكان: يبلغ وقت مضاعفة خلايا Vero حوالي 24 ساعة.

• الالتصاق: تلتصق خلايا Vero بالأسطح وتشكل عادةً طبقات أحادية عند زراعتها.

• كثافة البذر: يُنصح بالبدء بكثافة بذر تبلغ 1 × 10^4 خلية/سم^2. لاستزراع خلايا Vero الملتصقة، اغسلها بمحلول PBS وعالجها باستخدام أكوتاز لفصلها. بعد فصل الخلايا، قم بطرد الخلايا مركزيًا وأعد وضعها في وسط جديد وانقلها إلى قوارير زراعة جديدة.

• وسط النمو: يعتبر كل من وسط هام إف 12 ووسط DMEM وسائط مناسبة لزراعة خلايا فيرو. يجب استكمالها ب 2.5 مللي مولار جلوتامين و 5% مصل بقري جنيني (FBS) لدعم النمو الأمثل. يجب تحديث الوسط مرتين إلى ثلاث مرات في الأسبوع.

• ظروف النمو: تنمو خلايا Vero في درجة حرارة 37 درجة مئوية في جو مرطب مزود بنسبة 5% من ثاني أكسيد الكربون.

• التخزين: للتخزين طويل الأمد، يجب حفظ خلايا Vero في درجات حرارة أقل من -150 درجة مئوية، إما في مجمد بدرجة حرارة منخفضة للغاية أو في مرحلة بخار النيتروجين السائل.

• عملية التجميد والوسط: لحفظ الخلايا بالتبريد، استخدم CM-1 أو CM-ACF، أو وسط النمو مع FBS وDMSO، كوسيط للتجميد. استخدام تقنية التجميد البطيء، مع خفض درجة الحرارة تدريجياً بمقدار 1 درجة مئوية في الدقيقة الواحدة.

• عملية الإذابة: قم بإذابة خلايا Vero عن طريق غمر الوعاء في حمام مائي بدرجة حرارة 37 درجة مئوية وتحريكه برفق لمدة 40-60 ثانية. بعد ذلك، خفف الخلايا في وسط جديد، ثم قم بتخفيف الخلايا في وسط جديد، وقم بالطرد المركزي لإزالة مادة التبريد، وأعد وضعها في وسط نمو جديد، وضعها في دورق جديد لتتعافى وتنمو.

• مستوى السلامة البيولوجية: يجب التعامل مع خلايا Vero في مختبر يلبي متطلبات مستوى السلامة البيولوجية 1.

تطبيقات خط خلايا فيرو في الأبحاث

لخط خلايا فيرو العديد من التطبيقات البحثية في مجالات بيولوجيا الخلية وعلم الفيروسات. وقد ناقشنا هنا بعض التطبيقات المحددة.

خلايا فيرو في الأبحاث الفيروسية وإنتاج اللقاحات

أصبحت خلايا Vero، المشتقة من خلايا كلية القرد الأفريقي الأخضر، عنصراً أساسياً في تطوير العمليات الحيوية للقاحات لمختلف الفيروسات، بما في ذلك فيروس شلل الأطفال وفيروس التهاب الدماغ الياباني. وتبرز أهميتها في عزل الفيروسات وتطوير اللقاحات أهميتها في عزل الفيروسات وتطوير اللقاحات، وذلك بفضل قدرتها على التكيف في كل من المستنبتات الملتصقة والمعلقة وقدرتها الواسعة على دعم الفيروسات، بما في ذلك مسببات الأمراض مثل فيروس المجترات الصغيرة.

وقد استخدمت العديد من الدراسات خلايا فيرو لإنتاج اللقاحات البشرية. على سبيل المثال، أظهرت دراسة بارزة نُشرت في عام 2019 استخدام خلايا فيرو في تطوير لقاح معطّل لفيروس الحمى الصفراء [2].

تُستخدم خلايا فيرو بشكل شائع في دراسات العدوى الفيروسية، مثل دراسة أجريت في عام 2020، حيث أصابت خلايا فيرو بعزلات مختلفة من فيروس سارس-كوف-2 لدراسة خصائص نمو الفيروس [4]. وبالمثل، بحثت دراسة أخرى في استجابات الخلايا لعدوى سارس-كوف-2 باستخدام مزرعة خلايا فيرو [5].

دور خلايا فيرو في هندسة الأنسجة وتطوير العمليات الحيوية الأولية

بالإضافة إلى إنتاج اللقاحات، تساهم خلايا Vero في هندسة الأنسجة والمجال الأوسع لتطوير العمليات الحيوية، مما يؤكد الحاجة إلى إجراء أبحاث مستمرة حول خصائصها وتطبيقاتها. ويُعد اختيار السلالات الفرعية المناسبة من خلايا فيرو أمرًا أساسيًا لتعظيم إمكاناتها في مجال التكنولوجيا الحيوية والصناعات الدوائية.

استخدام خلايا فيرو في اختبار فعالية الدواء وسلامته

كثيراً ما تستخدم خلايا فيرو في اختبار الأدوية لتقييم فعالية وسلامة المركبات الصيدلانية. غالبًا ما تُعتبر هذه الخلايا نموذجًا قياسيًا لخلايا الكلى الطبيعية في الدراسات التي تبحث في التأثيرات السامة للخلايا لمختلف الأدوية والعوامل العلاجية. على سبيل المثال، وجدت الأبحاث التي تقارن تأثير مستخلصات جذر نبات تيرميناليا أفيسينيويدس على كل من HepG2، وهو خط خلايا سرطان الكبد، وخلايا فيرو المشتقة من ظهارة كلية القرد، أن المستخلصات كانت أكثر ضررًا على الخلايا السرطانية من الخلايا الطبيعية.

حدود خلايا فيرو

على الرغم من استخدام خلايا فيرو على نطاق واسع، إلا أن لها قيودها، مثل إنتاج سموم فيرو والتغيرات الجينومية التي قد تؤثر على بعض التطبيقات. يُعد فهم السلالات الفرعية المحددة والخصائص الجينومية لخلايا Vero، بما في ذلك سلالة Vero F6، أمرًا ضروريًا لتحسين استخدامها في مختلف العمليات الحيوية.

استكشف خلايا فيرو ومشتقاتها لتطبيقات بحثية رائدة

المنشورات البحثية

فيما يلي بعض المنشورات البحثية الحديثة والأكثر استشهاداً بها والتي تضم خلايا فيرو.

تكييف خلايا Vero للنمو المعلق لإنتاج فيروس داء الكلب في وسائط مختلفة خالية من المصل

قامت هذه الدراسة المنشورة في مجلة اللقاح (2019) بتكييف خلايا Vero لتنمو في مزارع معلقة لإنتاج فيروس داء الكلب في عيار عالٍ باستخدام وسائط مختلفة خالية من المصل.

حساسية التوكسوبلازما غوندي لمستخلص الإيثانولي من التينوسوبورا كريسبا في خلايا فيرو

نُشرت هذه الورقة البحثية في مجلة الطب التكميلي والبديل القائم على الأدلة في عام 2019. وقد اقترحت الدراسة أن المستخلص الإيثانولي لنبات التينوسوبورا كريسبا يمارس تأثيرًا ضارًا على طفيلي التوكسوبلازما جوندي. ومع ذلك، فهو آمن على الخلايا المضيفة (خط خلايا فيرو).

تأثيرات مستخلص أوراق نبات الكولشيكوم بايتوبيوروم على السمية الخلوية ومسارات موت الخلايا في خطوط خلايا C-4 I وخطوط خلايا فيرو

نُشر هذا المقال في مجلة اتحاد البلقان للأورام عام 2021. استكشف الباحثان أوزلم داغديفيرين أوزويليمز وغول أوزكان التأثير السام للخلايا لمستخلص أوراق نبات الكولشيكوم بايتوبيوروم على خطوط خلايا C-4I وVero.

يثبط الريسفيراترول تكاثر فيروس كورونا المتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة 2 (SARS-CoV-2) في خلايا فيرو المستزرعة

استخدمت هذه الدراسة في مجلة أبحاث العلاج بالنباتات (2021) خلايا فيرو المصابة بفيروس كورونا المستجد (SARS-CoV-2) للتحقق من التأثير العلاجي للريسفيراترول على تكاثر الفيروس.

تمنع الستاتينات المحبة للدهون إنتاج فيروس زيكا في خلايا فيرو

تقترح هذه الورقة البحثية المنشورة في مجلة Nature Scientific Reports (2019) أن العقاقير المخفضة للكوليسترول المحبة للدهون، أي السيريفاستاتين واللوفاستاتين والفوفاستاتين والسيمفاستاتين والميفاستاتين، يمكن أن تعيق إنتاج فيروس زيكا في خلايا فيرو.

مصادر لخلايا فيرو: البروتوكولات ومقاطع الفيديو والمزيد

• نقل خلايا فيرو: سيرشدك هذا الرابط إلى بروتوكول نقل العدوى لخلايا فيرو.
• نقل عدوى خط خلايا فيرو: يشرح هذا الفيديو بروتوكول نقل العدوى لخط خلايا فيرو.
• الزراعة الفرعية لخلايا فيرو: يصف هذا الفيديو التوصيات العامة للزراعة الفرعية لخطوط الخلايا الملتصقة.

بروتوكولات زراعة الخلايا

• زراعة خلايا فيرو: يحتوي هذا الموقع الإلكتروني على بروتوكول موضح جيدًا لزراعة خلايا Vero.
• زراعة خلايا فيرو: قد يساعدك هذا المستند في معرفة بروتوكول إكثار خلايا فيرو وصيانتها وتجميدها.

المراجع

1. Ammerman, N.C., M. Beier-Sexton, and A.F. Azad, Growth and Maintenance of Vero cell lines. البروتوكولات الحالية في علم الأحياء الدقيقة، 2008. 11(1): p. A. A. 4E. 1-A. 4E. 7.
2. Pato, T.P., وآخرون، تنقية فيروس الحمى الصفراء المنتج في خلايا فيرو لتصنيع اللقاح المعطل. لقاح، 2019. 37(24): p. 3214-3220.
3. Aliyu-Amoo, H., et al., التأثير المضاد للتكاثر لمستخلصات وكسور جذر نبات تيرميناليا أفيسينيويدس (كومبريتاسيا) غيل وبير على خطوط خلايا HepG2 و Vero. Clinical Phytoscience، 2021، 7(1): ص 1-7.
4. Yao, P., et al., عزل وخصائص نمو فيروس SARS-CoV-2 في خلايا Vero. Virologica Sinica، 2020. 35(3): p. 348-350.
5. Park, B.K., وآخرون، الإشارات التفاضلية وإنتاج الفيروس في خلايا كالو-3 وخلايا فيرو عند الإصابة بفيروس سارس-كوف-2. الجزيئات الحيوية والعلاجية، 2021. 29(3): p. 273.