Vero buňky: Průkopnické cesty ve virologickém výzkumu a vývoji vakcín

Buněčná linie Vero, model imortalizovaných savčích buněk odvozený z epitelových buněk ledvin africké zelené opice, stojí v čele výzkumu v oblastech virologie, mikrobiologie a buněčné a molekulární biologie. Jejich široké využití zahrnuje vývoj vakcín, farmaceutické screeningy a výzkum biologie virů a parazitů, nádorovou imunologii a imunoterapeutické strategie.

Původ a klíčové vlastnosti buněk Vero

Při bližším zkoumání buněčné linie, jako je Vero, vyvstává několik otázek: Co přesně jsou buňky Vero? Jak byla buněčná linie Vero založena? Jaký je příběh za názvem „Vero“? Cílem této části je objasnit vznik a hlavní vlastnosti buněk Vero.

Vznik buněčné linie Vero se datuje do roku 1962 a pochází z epiteliálních buněk ledvin africké zelené opice. Tuto linii kultivovali Y. Kawakita a Yasumura na univerzitě v Čibě v Japonsku. Termín „Vero“ je odvozen od výrazu „Verda reno“ v esperantu, což v překladu znamená „zelená ledvina“, ačkoli „Vero“ také rezonuje s pojmem „pravda“.

Buňky Vero obvykle tvoří monovrstvy, ale mohou se přizpůsobit i suspenzním kulturám, přičemž vykazují epiteliální strukturu. Tyto buňky se vyznačují zaobleným až protáhlým tvarem a průměrným průměrem přibližně 17 µm. Je třeba poznamenat, že buňky Vero vykazují hypodiploidní počet chromozomů, přičemž modální počet chromozomů je 58 u přibližně 66 % buněčné populace, ačkoli u malé části (1,7 %) buněk existují variace s vyšší ploiditou.

Klony buněk Vero a jejich jedinečné vlastnosti

Jednotlivé klony odvozené z buněčné linie Vero vykazují jedinečné vlastnosti, které je odlišují od původní linie. Mezi nimi jsou dva významné klony buněk Vero:

• Buněčná linie Vero E6: Tento klon, známý také jako Vero C1008, pochází z buněk Vero 76 a byl izolován v roce 1979 P.J. Pricem pomocí techniky ředění na mikrotitračních destičkách. Buňky Vero E6 jsou obzvláště vhodné pro kultivaci virů, které se replikují pomalu.

• Buňky Vero 76: Tyto buňky, které v roce 1968 pocházely z ledviny afrického zeleného opičáka, si zachovávají epiteliální morfologii charakteristickou pro buňky Vero.

Tyto varianty buněk Vero, spolu s mateřskou linií, i nadále hrají klíčovou roli v pokroku virologického výzkumu a vývoji lékařských intervencí, čímž podtrhují svůj význam ve vědecké komunitě.

Informace o kultivaci

Kultivace Vero buněk, což je opičí buněčná linie, vyžaduje znalost specifických parametrů, jako je doba zdvojnásobení, hustota výsevu a vhodné růstové médium.

• Doba zdvojnásobení populace: Doba zdvojnásobení u buněk Vero je přibližně 24 hodin.

• Adheze: Buňky Vero ulpívají na površích a při kultivaci obvykle tvoří monovrstvy.

• Hustota výsevu: Doporučuje se začít s hustotou výsevu 1 × 10⁴ buněk/cm². Chcete-li kultivovat adhezivní buňky Vero, promyjte je PBS a ošetřete je přípravkem Accutase, abyste je uvolnili. Po oddělení buňky odstřeďte, resuspendujte je v čerstvém médiu a přeneste je do nových kultivačních lahví.

• Růstové médium: Pro kultivaci buněk Vero jsou vhodná média Ham’s F12 i DMEM. Pro zajištění optimálního růstu by měla být doplněna o 2,5 mM L-glutaminu a 5 % fetálního bovinního séra (FBS). Médium by se mělo obnovovat dvakrát až třikrát týdně.

• Podmínky růstu: Buňky Vero se daří při teplotě 37 °C ve zvlhčené atmosféře s 5 % CO₂.

• Skladování: Pro dlouhodobé skladování by měly být buňky Vero uchovávány při teplotách pod -150 °C, a to buď v mrazáku s ultranízkou teplotou, nebo v plynné fázi kapalného dusíku.

• Proces zmrazování a médium: Pro kryokonzervaci použijte jako zmrazovací médium CM-1 nebo CM-ACF, případně růstové médium s FBS a DMSO. Použijte techniku pomalého zmrazování, při které se teplota snižuje postupně o 1 °C za minutu.

• Postup rozmrazování: Buňky Vero rozmrazte ponořením nádoby do vodní lázně o teplotě 37 °C a jemným protřepáváním po dobu 40–60 sekund. Poté buňky zřeďte v čerstvém médiu, odstřeďte k odstranění kryoprotektantu, resuspendujte v čerstvém růstovém médiu a umístěte je do nové baňky k zotavení a růstu.

• Úroveň biologické bezpečnosti: S buňkami Vero je třeba zacházet v laboratoři, která splňuje požadavky na úroveň biologické bezpečnosti 1.

Využití buněčné linie Vero ve výzkumu

Buněčná linie Vero má četná výzkumná využití v oblastech buněčné biologie a virologie. Zde jsme se zabývali některými konkrétními příklady.

Buňky Vero ve virologickém výzkumu a výrobě vakcín

Buňky Vero, odvozené z buněk ledvin africké zelené opice, se staly základním prvkem při vývoji bioprocesů pro výrobu vakcín proti různým virům, včetně polioviru a viru japonské encefalitidy. Jejich přizpůsobivost jak v adhezivních, tak v suspenzních kulturách a široká schopnost podporovat růst virů, včetně patogenů jako je virus des petits ruminants, podtrhují jejich význam při izolaci virů a vývoji vakcín.

Vero buňky byly využity v četných studiích k výrobě vakcín pro člověka. Například významná studie publikovaná v roce 2019 demonstrovala použití Vero buněk při vývoji inaktivované vakcíny proti viru žluté zimnice [2].

Vero buňky se běžně používají ve studiích virových infekcí, jako například ve studii provedené v roce 2020, v níž byly Vero buňky infikovány různými izoláty viru SARS-CoV-2 za účelem studia růstových vlastností viru [4]. Podobně se další studie zabývala buněčnými reakcemi na infekci SARS-CoV-2 s využitím kultury Vero buněk [5].

Úloha Vero buněk v tkáňovém inženýrství a vývoji předvýrobních bioprocesů

Kromě výroby vakcín přispívají Vero buňky také k tkáňovému inženýrství a širší oblasti vývoje bioprocesů, což podtrhuje potřebu pokračujícího výzkumu jejich vlastností a aplikací. Výběr vhodných sublínií Vero buněk je klíčem k maximalizaci jejich potenciálu v biotechnologickém a farmaceutickém průmyslu.

Využití buněk Vero při testování účinnosti a bezpečnosti léčiv

Buňky Vero se často používají při testování léčiv k posouzení účinnosti a bezpečnosti farmaceutických sloučenin. Tyto buňky jsou často považovány za standardní model normálních ledvinových buněk ve studiích zkoumajících cytotoxické účinky různých léků a terapeutických látek. Například výzkum srovnávající vliv extraktů z kořenů rostliny Terminalia avicennioides na buněčnou linii HepG2 (buněčná linie rakoviny jater) a na Vero buňky, odvozené z epitelu opičích ledvin, zjistil, že extrakty měly škodlivější účinek na rakovinné buňky než na normální buňky.

Omezení buněk Vero

Ačkoli jsou buňky Vero široce využívány, mají svá omezení, jako je produkce vero-toxinu a genomové změny, které mohou mít dopad na určité aplikace. Porozumění specifickým subliniím a genomovým vlastnostem buněk Vero, včetně linie Vero F6, je zásadní pro optimalizaci jejich využití v různých bioprocesech.

Seznamte se s našimi buňkami Vero a jejich deriváty pro průlomové výzkumné aplikace

Vědecké publikace

Níže jsou uvedeny některé nejnovější a nejčastěji citované výzkumné publikace zabývající se Vero buňkami.

Přizpůsobení buněk Vero k růstu v suspenzi pro produkci viru vztekliny v různých bezsérových médiích

Tato studie, publikovaná v časopise Vaccine Journal (2019), se zabývala adaptací buněk Vero na růst v suspenzních kulturách za účelem produkce viru vztekliny s vysokým titrem s využitím různých bezsérových médií.

Citlivost Toxoplasma gondii na etanolový extrakt z Tinospora crispa v buňkách Vero

Tento článek byl publikován v časopise „Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine“ v roce 2019. Studie naznačila, že etanolový extrakt z rostliny Tinospora crispa má škodlivý účinek na parazita Toxoplasma gondii. Pro hostitelské buňky (buněčnou linii Vero) je však bezpečný.

Účinky extraktu z listů Colchicum baytopiorum na cytotoxicitu a dráhy buněčné smrti v buněčných liniích C-4 I a Vero

Tento článek byl publikován v časopise „Journal of the Balkan Union of Oncology“ v roce 2021. V této studii Ozlem Dagdeviren Ozsoylemez a Gul Ozcan zkoumali cytotoxický účinek extraktu z listů Colchicum baytopiorum na buněčné linie C-4I a Vero.

Resveratrol inhibuje replikaci koronaviru 2 způsobujícího těžký akutní respirační syndrom (SARS-CoV-2) v kultivovaných buňkách Vero

Tato studie publikovaná v časopise „Phytotherapy Research“ (2021) využila buňky Vero infikované virem SARS-CoV-2 k prozkoumání terapeutického účinku resveratrolu na replikaci viru.

Lipofilní statiny inhibují produkci viru Zika v buňkách Vero

Tento článek v časopise *Nature Scientific Reports* (2019) navrhuje, že lipofilní statiny, tj. cerivastatin, lovastatin, fuvastatin, simvastatin a mevastatin, mohou bránit produkci viru Zika v buňkách Vero.

Zdroje pro buňky Vero: protokoly, videa a další

• Transfekce buněk Vero: Tento odkaz vás provede protokolem transfekce buněk Vero.
• Transfekce buněčné linie Vero: Toto video vysvětluje protokol transfekce pro buněčnou linii Vero.
• Subkultivace buněk Vero: Toto video popisuje obecná doporučení pro subkultivaci adhezivních buněčných linií.

Protokoly pro buněčné kultury

• Kultivace buněk Vero: Tato webová stránka obsahuje srozumitelně vysvětlený protokol pro kultivaci buněk Vero.
• Kultivace buněk Vero: Tento dokument vám pomůže seznámit se s protokolem pro rozmnožování, udržování a zmrazování buněk Vero.

Literatura

1. Ammerman, N.C., M. Beier‐Sexton a A.F. Azad, Pěstování a udržování buněčných linií Vero. Current protocols in microbiology, 2008. 11(1): s. A. 4E. 1–A. 4E. 7.
2. Pato, T.P. a kol., Purification of yellow fever virus produced in Vero cells for inactivated vaccine manufacture. Vaccine, 2019. 37(24): s. 3214–3220.
3. Aliyu-Amoo, H., a kol., Antiproliferační účinek extraktů a frakcí kořene Terminalia avicennioides (Combretaceae) Guill. a Perr. na buněčné linie HepG2 a Vero. Clinical Phytoscience, 2021, 7(1): s. 1–7.
4. Yao, P., a kol., Izolace a růstové charakteristiky SARS-CoV-2 v buňkách Vero. Virologica Sinica, 2020. 35(3): s. 348–350.
5. Park, B.K. a kol., Rozdílná signalizace a produkce viru v buňkách Calu-3 a Vero po infekci SARS-CoV-2. Biomolecules & Therapeutics, 2021, 29(3): s. 273.