Клетките Vero: пионери в изследванията на вирусите и иновациите в областта на ваксините

Клетъчната линия Vero, безсмъртна клетъчна моделна система от бозайници, получена от епителни клетки на бъбреците на африканската зелена маймуна, заема водещо място в изследванията в областта на вирусологията, микробиологията, както и клетъчната и молекулярната биология. Широкото им приложение обхваща разработването на ваксини, фармацевтични скрининги, както и изследването на биологията на вирусите и паразитите, туморната имунология и имунотерапевтичните стратегии.

Произход и основни характеристики на Vero клетките

Задълбочаването в клетъчна линия като Vero поражда няколко въпроса: Какво точно представляват Vero клетките? Как е създадена клетъчната линия Vero? Каква е историята зад името „Vero“? Тази част има за цел да разясни произхода и основните характеристики на Vero клетките.

Началото на клетъчната линия Vero датира от 1962 г., като тя произхожда от епителните клетки на бъбреците на африканската зелена маймуна. Тази линия е култивирана от Y. Kawakita и Yasumura в Университета в Чиба, Япония. Терминът „Vero“ произлиза от „Verda reno“ на есперанто, което се превежда като „зелен бъбрек“, макар че „Vero“ също резонира с понятието „истина“.

Клетките Vero обикновено образуват монослоеве, но могат да се адаптират към суспензионни култури, като придобиват епителиоподобна структура. Тези клетки се характеризират с закръглена до удължена форма и среден диаметър от около 17 µm. Забележително е, че Vero клетките имат хиподиплоиден брой хромозоми, като модалният брой хромозоми е 58 при приблизително 66% от клетъчната популация, въпреки че при малка част (1,7%) от клетките съществуват вариации с по-висока плоидност.

Клони на Vero клетки и техните уникални свойства

Отделни клони, произхождащи от клетъчната линия Vero, проявяват уникални характеристики, които ги отличават от оригиналната линия. Сред тях два забележителни клона на Vero клетки са:

• Клетъчна линия Vero E6: Известен също като Vero C1008, този клон произхожда от клетки Vero 76 и е изолиран през 1979 г. от P.J. Price чрез техника на разреждане върху микротитърни плаки. Клетките Vero E6 са особено подходящи за култивиране на вируси, които се размножават бавно.

• Клетки Vero 76: Произхождащи от бъбрека на африканска зелена маймуна през 1968 г., тези клетки запазват епителната морфология, характерна за клетките Vero.

Тези варианти на Vero клетките, заедно с родителската линия, продължават да играят ключова роля в напредъка на вирусологичните изследвания и разработването на медицински интервенции, което подчертава тяхното значение за научната общност.

Информация за култивирането

Култивирането на Vero клетки, клетъчна линия от маймуни, изисква познаване на специфични параметри като време за удвояване, плътност на засяване и подходяща среда за растеж.

• Време за удвояване на популацията: Времето за удвояване на Vero клетките е около 24 часа.

• Адхезия: Клетките Vero се прилепват към повърхностите и обикновено образуват монослоеве при култивиране.

• Плътност на засяване: Препоръчително е да се започне с плътност на засяване от 1 x 10^4 клетки/cm^2. За да култивирате адхезивни Vero клетки, измийте ги с PBS и ги третирайте с Accutase, за да ги отделите. След отделянето центрофугирайте клетките, ресуспендирайте ги в свежа среда и ги прехвърлете в нови културални колби.

• Среда за растеж: Както Ham’s F12, така и DMEM са подходящи среди за култивиране на Vero клетки. Те трябва да бъдат допълнени с 2,5 mM L-глутамин и 5% фетално телешко серум (FBS), за да се подпомогне оптималният растеж. Средата трябва да се подновява два до три пъти седмично.

• Условия за растеж: Клетките Vero се развиват добре при температура 37°C във влажна атмосфера, обогатена с 5% CO2.

• Съхранение: За дългосрочно съхранение Vero клетките трябва да се съхраняват при температури под -150 °C, или във фризер с ултраниска температура, или във фазата на пари на течен азот.

• Процес на замразяване и среда: За криоконсервация използвайте CM-1 или CM-ACF, или средата за растеж с FBS и DMSO като среда за замразяване. Прилагайте техника за бавно замразяване, като понижавате температурата постепенно с 1 °C на минута.

• Процес на размразяване: Размразете Vero клетките, като потопите съда във водна баня с температура 37°C и го разклащате леко в продължение на 40–60 секунди. След това разредете клетките в свежа среда, центрофугирайте, за да отстраните криопротектиращото средство, ресуспендирайте в свежа среда за растеж и ги поставете в нова колба за възстановяване и растеж.

• Ниво на биологична безопасност: Клетките Vero трябва да се обработват в лаборатория, която отговаря на изискванията за ниво на биологична безопасност 1.

Приложения на клетъчната линия Vero в научните изследвания

Клетъчната линия Vero има многобройни приложения в научните изследвания в областта на клетъчната биология и вирусологията. Тук разгледахме някои конкретни примери.

Клетки Vero в изследванията на вирусите и производството на ваксини

Клетките Vero, получени от бъбречни клетки на африканска зелена маймуна, са се превърнали в основен елемент при разработването на биопроцеси за ваксини срещу различни вируси, включително полиовируса и вируса на японския енцефалит. Тяхната адаптивност както в адхезивни, така и в суспензионни култури, както и широката им способност да поддържат различни вируси, включително патогени като вируса на малките преживни животни, подчертават тяхното значение при изолирането на вируси и разработването на ваксини.

Многобройни проучвания са използвали Vero клетки за производството на човешки ваксини. Например, едно забележително проучване, публикувано през 2019 г., демонстрира използването на Vero клетки при разработването на инактивирана ваксина срещу вируса на жълтата треска [2].

Клетките Vero се използват често в проучвания на вирусни инфекции, като например проучване, проведено през 2020 г., при което клетки Vero бяха инфектирани с различни изолати на вируса SARS-CoV-2, за да се изследват свойствата на растежа на вируса [4]. По подобен начин друго проучване изследва клетъчните реакции към инфекция с SARS-CoV-2, като използва клетъчна култура от Vero [5].

Ролята на Vero-клетките в тъканното инженерство и разработването на биопроцеси в началните етапи

Освен в производството на ваксини, Vero-клетките допринасят за тъканното инженерство и по-широката област на разработването на биопроцеси, което подчертава необходимостта от продължаващи изследвания на техните свойства и приложения. Изборът на подходящи подлинии на Vero-клетки е ключов за максималното използване на техния потенциал в биотехнологичната и фармацевтичната промишленост.

Приложение на Vero клетките при тестване на ефикасността и безопасността на лекарства

Клетките Vero често се използват при тестването на лекарства за оценка на ефективността и безопасността на фармацевтичните съединения. Тези клетки често се считат за стандартен модел на нормални бъбречни клетки в проучвания, изследващи цитотоксичните ефекти на различни лекарства и терапевтични средства. Например, изследване, сравняващо въздействието на екстракти от корени на растението Terminalia avicennioides както върху HepG2 – клетъчна линия на рак на черния дроб, така и върху Vero клетки, получени от епитела на бъбреците на маймуни, установи, че екстрактите са по-вредни за раковите клетки, отколкото за нормалните клетки.

Ограничения на Vero клетките

Въпреки че Vero-клетките се използват широко, те имат своите ограничения, като например производството на Vero-токсин и геномни промени, които могат да повлияят на определени приложения. Разбирането на конкретните подлинии и геномните характеристики на Vero-клетките, включително линията Vero F6, е от съществено значение за оптимизиране на тяхното използване в различни биопроцеси.

Запознайте се с нашите Vero клетки и техните производни за новаторски научноизследователски приложения

Научни публикации

По-долу са представени някои от най-скорошните и най-цитирани научни публикации, посветени на Vero клетките.

Адаптиране на Vero клетки към растеж в суспензия за производство на вируса на беса в различни безсерумни среди

Това проучване, публикувано в списанието „Vaccine Journal“ (2019 г.), адаптира Vero клетките за отглеждане в суспензионни култури с цел производство на вирус на беса с висок титър, като се използват различни безсерумни среди.

Чувствителност на Toxoplasma gondii към етанолен екстракт от Tinospora crispa в Vero клетки

Тази статия беше публикувана в списанието „Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine“ през 2019 г. Проучването предполага, че етанолният екстракт от растението Tinospora crispa оказва вредно въздействие върху паразита Toxoplasma gondii. Въпреки това той е безопасен за клетките-гостоприемници (клетъчната линия Vero).

Ефекти на екстракта от листата на Colchicum baytopiorum върху цитотоксичността и пътищата на клетъчната смърт в клетъчните линии C-4 I и Vero

Тази статия беше публикувана в списанието на Балканския съюз по онкология през 2021 г. В това проучване Озлем Дагдевирен Озсойлемез и Гюл Озкан изследваха цитотоксичния ефект на екстракта от листата на Colchicum baytopiorum върху клетъчните линии C-4I и Vero.

Ресвератролът инхибира репликацията на коронавируса 2 на тежък остър респираторен синдром (SARS-CoV-2) в култивирани Vero клетки

В това проучване, публикувано в списанието „Phytotherapy Research“ (2021 г.), са използвани Vero клетки, инфектирани с SARS-CoV-2, за да се изследва терапевтичният ефект на ресвератрола върху репликацията на вируса.

Липофилните статини инхибират продукцията на вируса Зика в Vero клетки

Тази статия в списанието „Nature Scientific Reports“ (2019 г.) предлага хипотезата, че липофилните статини, а именно церивастатин, ловастатин, фувастатин, симвастатин и мевастатин, могат да възпрепятстват производството на вируса Зика в Vero клетки.

Ресурси за Vero клетки: протоколи, видеоклипове и др.

• Трансфекция на Vero клетки: Този линк ще ви запознае с протокол за трансфекция на Vero клетки.
• Трансфекция на клетъчна линия Vero: Това видео обяснява протокол за трансфекция на клетъчната линия Vero.
• Субкултивиране на Vero клетки: Това видео описва общи препоръки за субкултивиране на адхезивни клетъчни линии.

Протоколи за клетъчни култури

• Култивиране на Vero клетки: Този уебсайт съдържа подробно обяснен протокол за култивиране на Vero клетки.
• Клетъчна култура от Vero: Този документ може да ви помогне да се запознаете с протокола за размножаване, поддържане и замразяване на Vero клетки.

Източници

1. Ammerman, N.C., M. Beier‐Sexton и A.F. Azad, „Растеж и поддържане на клетъчни линии Vero“. Current protocols in microbiology, 2008. 11(1): стр. A. 4E. 1–A. 4E. 7.
2. Пато, Т.П. и др., Пречистване на вируса на жълтата треска, произведен в Vero клетки, за производство на инактивирана ваксина. Vaccine, 2019. 37(24): стр. 3214–3220.
3. Алию-Амоо, Х., и др., Антипролиферативен ефект на екстракти и фракции от корена на Terminalia avicennioides (Combretaceae) Guill и Perr. върху клетъчните линии HepG2 и Vero. Clinical Phytoscience, 2021, 7(1): стр. 1–7.
4. Яо, П., и др., Изолиране и характеристики на растежа на SARS-CoV-2 в Vero клетки. Virologica Sinica, 2020. 35(3): стр. 348–350.
5. Парк, Б.К. и др., Диференциално сигнализиране и продукция на вируса в клетки Calu-3 и Vero при инфекция с SARS-CoV-2. Biomolecules & Therapeutics, 2021. 29(3): стр. 273.