Vero Cells: Teedrajavõtted viirusuuringute ja vaktsiiniinnovatsiooni vallas

Vero rakuliin, surematu imetajate rakumudel, mis on saadud Aafrika rohelise ahvi neeruepiteelirakkudest, on viroloogia, mikrobioloogia ning raku- ja molekulaarbioloogia uuringute esirinnas. Nende laialdane kasutamine hõlmab vaktsiinide väljatöötamist, ravimite sõeluuringuid ning viiruste ja parasiitide bioloogia, kasvajate immunoloogia ja immunoteraapia strateegiate uurimist.

Vero rakkude päritolu ja põhiomadused

Sellise rakuliini nagu Vero uurimine tekitab mitmeid küsimusi: Mis täpselt on Vero rakud? Kuidas Vero rakuliin loodi? Mis on nime "Vero" taga? Selle lõigu eesmärk on selgitada Vero rakkude teket ja peamisi omadusi.

Vero rakuliini teke ulatub tagasi 1962. aastasse, mis pärineb Aafrika rohelise ahvi neeruepiteelirakkudest. Seda liini kasvatasid Y. Kawakita ja Yasumura Chiba Ülikoolis Jaapanis. Termin "Vero" tuleneb esperanto keelest "Verda reno", mis tähendab tõlkes "roheline neer", kuigi "Vero" kõlab ka "tõe" mõistega

Vero rakud moodustavad tavaliselt monokihi, kuid võivad kohaneda suspensioonikultuuridega, millel on epiteelilaadne struktuur. Neid rakke iseloomustab ümar kuni piklik kuju ja keskmine läbimõõt umbes 17 µm. Vero rakkude kromosoomide arv on hüpodiploidne, kusjuures modaalne kromosoomide arv on 58 ligikaudu 66%-l rakupopulatsioonist, kuigi suurema ploidsusega variatsioonid esinevad väikeses osas (1,7%) rakkudest.

Vero rakukloonid ja nende ainulaadsed omadused

Vero rakkude liinist saadud kloonidel on unikaalsed omadused, mis eristavad neid algsest liinist. Nende hulgas on kaks märkimisväärset Vero rakuklooni:

• Vero E6 rakuliin: See ka Vero C1008 nime all tuntud kloon pärineb Vero 76 rakkudest ja selle eraldas 1979. aastal P.J. Price, kasutades lahjendamistehnikat mikrotiterplaatidel. Vero E6 rakud sobivad eriti hästi aeglaselt paljunevate viiruste kasvatamiseks.

• Vero 76 rakud: Need rakud pärinevad 1968. aastal Aafrika rohelise ahvi neerudest ja säilitavad Vero rakkudele iseloomulikku epiteeli morfoloogiat.

Need Vero rakkude variandid on koos vanemliiniga jätkuvalt olulised viroloogiliste uuringute edendamisel ja meditsiiniliste sekkumiste väljatöötamisel, mis tähistab nende tähtsust teadusringkondades.

Teabe kasvatamine

Vero rakkude (ahvirakuliin) kultiveerimine nõuab konkreetsete parameetrite, nagu kahekordistumisaeg, külvitihedus ja sobiv kasvukeskkond, tundmist.

• Populatsiooni kahekordistumisaeg: Vero rakkude kahekordistumisaeg on umbes 24 tundi.

• Kinnipidamine: Vero rakud kleepuvad pindadele ja moodustavad kasvatamisel tavaliselt monokihi.

• Külvikutihedus: Soovitatav on alustada külvi tihedusega 1 x 10^4 rakku/cm^2 . Et kasvatada kleepuvaid Vero rakke, peske neid PBS-ga ja töötle neid Accutase'iga, et need eralduksid. Pärast eraldumist tsentrifuugige rakud, suspenseerige need uuesti värskes söötmes ja viige need uutesse kasvatuskolbidesse.

• Kasvukeskkond: Nii Ham's F12 kui ka DMEM sobivad Vero rakkude kasvatamiseks. Neid tuleks täiendada 2,5 mM L-glutamiiniga ja 5% veiste loote seerumiga (FBS), et toetada optimaalset kasvu. Keskkonda tuleks värskendada kaks kuni kolm korda nädalas.

• Kasvutingimused: Vero rakud arenevad temperatuuril 37 °C ja 5% CO2-ga niisutatud keskkonnas.

• Säilitamine: Pikaajaliseks säilitamiseks tuleb Vero rakke hoida temperatuuril alla -150°C kas ülimadalal temperatuuril külmutuskapis või vedelas lämmastikus aurufaasis.

• Külmutamisprotsess ja keskkond: Külmutussöötmena kasutatakse krüokonserveerimiseks CM-1 või CM-ACF või FBS-i ja DMSO-d sisaldavat kasvukeskkonda. Kasutage aeglast külmutamistehnikat, vähendades temperatuuri järk-järgult 1 °C võrra minutis.

• Sulatamisprotsess: Vero rakke sulatatakse, kastes konteinerit 37 °C veevanni ja liigutades seda õrnalt 40-60 sekundiks. Seejärel lahjendage rakud värskes söötmes, tsentrifuugige neid krüoprotektandi eemaldamiseks, suspenseerige uuesti värskes kasvukeskkonnas ja asetage need uude kolbi taastumiseks ja kasvamiseks.

• Bioturvalisuse tase: Vero rakke tuleb käidelda laboris, mis vastab 1. bioohutuse taseme nõuetele.

Vero rakuliini rakendused teadusuuringutes

Vero rakuliinil on arvukalt rakendusi rakubioloogia ja viroloogia valdkonnas. Siinkohal on käsitletud mõningaid konkreetseid rakendusi.

Vero rakud viiruste uurimisel ja vaktsiini tootmisel

Vero rakud, mis on saadud Aafrika rohelise ahvi neerurakkudest, on muutunud põhiliseks bioprotsessi arendamisel erinevate viiruste, sealhulgas polioviiruse ja Jaapani entsefaliidi viiruse vaktsiinide jaoks. Nende kohanemisvõime nii adherentsetes kui ka suspensioonikultuurides ja nende laialdane viiruste kandevõime, sealhulgas selliste patogeenide nagu des petits ruminants'i viiruse puhul, rõhutab nende tähtsust viiruste isoleerimisel ja vaktsiinide väljatöötamisel.

Vero rakke on kasutatud paljudes uuringutes inimvaktsiinide tootmiseks. Näiteks 2019. aastal avaldatud märkimisväärne uuring näitas Vero rakkude kasutamist kollapalaviku viiruse inaktiveeritud vaktsiini väljatöötamisel [2].

Vero rakke kasutatakse tavaliselt viirusnakkuse uuringutes, näiteks 2020. aastal läbi viidud uuringus, milles nakatati Vero rakke SARS-CoV-2 viiruse erinevate isolaatidega, et uurida viiruse kasvuomadusi [4]. Sarnaselt uuriti ühes teises uuringus rakkude reaktsioone SARS-CoV-2 nakkusele, kasutades Vero rakukultuuri [5].

Vero rakkude roll koetehnoloogia ja bioprotsessi eelnevas arendamises

Lisaks vaktsiinide tootmisele aitavad Vero rakud kaasa kudede inseneri ja bioprotsesside arendamise laiemale valdkonnale, mis rõhutab vajadust nende omaduste ja rakenduste pideva uurimise järele. Sobivate Vero rakkude alamliinide valik on võtmetähtsusega nende potentsiaali maksimeerimiseks biotehnoloogia- ja farmaatsiatööstuses.

Vero rakkude kasutamine ravimite tõhususe ja ohutuse testimisel

Vero rakke kasutatakse sageli ravimite testimisel, et hinnata ravimiühendite tõhusust ja ohutust. Neid rakke peetakse sageli normaalsete neerurakkude standardmudeliks uuringutes, millega uuritakse erinevate ravimite ja raviainete tsütotoksilist mõju. Näiteks uuringutes, milles võrreldi Terminalia avicennioides'i taimejuure ekstraktide mõju nii maksavähirakkude liinile HepG2 kui ka Vero rakkudele, mis on saadud ahvi neeruepiteelist, leiti, et ekstraktid olid vähirakkudele kahjulikumad kui normaalsetele rakkudele.

Vero rakkude piirangud

Kuigi Vero rakke kasutatakse laialdaselt, on neil omad piirangud, näiteks Vero toksiini tootmine ja genoomimuutused, mis võivad mõjutada teatavaid rakendusi. Vero rakkude, sealhulgas Vero liin F6, spetsiifiliste alaliine ja genoomiliste omaduste mõistmine on oluline, et optimeerida nende kasutamist erinevates bioprotsessides.

Tutvu meie Vero rakkudega ja nende derivaatidega murranguliste teadusrakenduste jaoks

Teadusuuringute publikatsioonid

Järgnevalt on esitatud mõned hiljutised ja enim tsiteeritud teadusartiklid, milles kasutatakse Vero rakke.

Vero rakkude kohandamine suspensioonikasvatuseks marutaudiviiruse tootmiseks erinevates seerumivabades keskkondades

Selles Vaccine Journal'is (2019) avaldatud uuringus kohandati Vero rakke kasvama suspensioonikultuurides, et toota marutaudiviirust kõrge tiitriga, kasutades erinevaid seerumivabu keskkondi.

Toxoplasma gondii tundlikkus Tinospora crispa etanoolse ekstrakti suhtes Vero rakkudes

See töö avaldati ajakirjas Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine 2019. aastal. Uuringus pakuti välja, et taime Tinospora crispa etanoolne ekstrakt avaldab kahjulikku mõju Toxoplasma gondii parasiidile. Samas on see peremeesrakkudele (Vero rakuliin) ohutu.

Colchicum baytopiorum'i leheekstrakti mõju tsütotoksilisusele ja rakusurma radadele C-4 I ja Vero rakuliinides

See artikkel on avaldatud ajakirjas Journal of the Balkan Union of Oncology aastal 2021. Selles stidy, Ozlem Dagdeviren Ozsoylemez ja Gul Ozcan uurisid Colchicum baytopiorum leheekstrakti tsütotoksilist mõju C-4I ja Vero rakuliinidele.

Resveratrooli inhibeerib raske ägeda respiratoorse sündroomi koronaviiruse 2 (SARS-CoV-2) replikatsiooni kultiveeritud Vero rakkudes

Käesolevas uuringus ajakirjas Phytotherapy Research (2021) kasutati SARS-CoV-2 infitseeritud Vero rakke, et uurida resveratrooli terapeutilist mõju viiruse replikatsioonile.

Lipofiilsed statiinid pärsivad Zika-viiruse tootmist Vero rakkudes

Selles ajakirjas Nature Scientific Reports (2019) avaldatud artiklis tehakse ettepanek, et lipofiilsed statiinid, st tserivastatiin, lovastatiin, fuvastatiin, simvastatiin ja mevastatiin, võivad takistada Zika-viiruse tootmist Vero rakkudes.

Ressursid Vero rakkude jaoks: Protokollid, videod ja muud

• Vero rakkude transfektsioon: See link juhatab teid Vero rakkude transfektsiooni protokolliga.
• Vero rakuliini transfekteerimine: See video selgitab Vero rakuliini transfektsiooni protokolli.
• Vero rakkude subkultuur: See video kirjeldab üldisi subkultiveerimissoovitusi adherentsete rakuliinide jaoks.

Rakukultuuri protokollid

• Vero rakkude kultiveerimine: See veebileht sisaldab hästi selgitatud protokolli Vero rakkude kultiveerimiseks.
• Vero rakkude kasvatamine: See dokument võib aidata teil õppida Vero rakkude paljundamise, säilitamise ja külmutamise protokolli.

Viited

1. Ammerman, N.C., M. Beier-Sexton ja A.F. Azad, Vero rakuliinide kasv ja hooldus. Current protocols in microbiology, 2008. 11(1): p. A. 4E. 1-A. 4E. 7.
2. Pato, T.P., et al., Vero rakkudes toodetud kollapalaviku viiruse puhastamine inaktiveeritud vaktsiini valmistamiseks. Vaccine, 2019. 37(24): p. 3214-3220.
3. Aliyu-Amoo, H., et al., Terminalia avicennioides (Combretaceae) Guill ja Perr. juurte ekstraktide ja fraktsioonide antiproliferatiivne toime HepG2 ja Vero rakuliinidele. Clinical Phytoscience, 2021, 7(1): lk 1-7.
4. Yao, P., et al., SARS-CoV-2 isoleerimine ja kasvuomadused Vero rakkudes. Virologica Sinica, 2020. 35(3): p. 348-350.
5. Park, B.K., et al., Differentiaalne signalisatsioon ja viiruse produktsioon Calu-3 rakkudes ja Vero rakkudes SARS-CoV-2 infektsiooni korral. Biomolecules & Therapeutics, 2021. 29(3): p. 273.