Les cellules Vero : des voies pionnières dans la recherche virale et l'innovation en matière de vaccins

La lignée cellulaire Vero, un modèle de cellules mammifères immortalisées dérivées des cellules épithéliales rénales du singe vert d’Afrique, est à la pointe de la recherche en virologie, en microbiologie et en biologie cellulaire et moléculaire. Leur utilisation très répandue couvre le développement de vaccins, les criblages pharmaceutiques, ainsi que l’étude de la biologie des virus et des parasites, l’immunologie tumorale et les stratégies d’immunothérapie.

Origine et caractéristiques principales des cellules Vero

L'étude d'une lignée cellulaire telle que Vero soulève plusieurs questions : que sont exactement les cellules Vero ? Comment la lignée cellulaire Vero a-t-elle été créée ? Quelle est l'histoire derrière le nom « Vero » ? Cette section vise à éclaircir la genèse et les principales caractéristiques des cellules Vero.

La création de la lignée cellulaire Vero remonte à 1962 ; elle provient des cellules épithéliales rénales du singe vert africain. Cette lignée a été cultivée par Y. Kawakita et Yasumura à l’université de Chiba, au Japon. Le terme « Vero » est dérivé de « Verda reno » en espéranto, ce qui signifie « rein vert », bien que « Vero » fasse également écho à la notion de « vérité ».

Les cellules Vero forment généralement des monocouches, mais peuvent s’adapter à des cultures en suspension, présentant alors une structure de type épithélial. Ces cellules se caractérisent par leur forme arrondie à allongée et un diamètre moyen d’environ 17 µm. Il convient de noter que les cellules Vero présentent un nombre de chromosomes hypodiploïde, le nombre modal de chromosomes étant de 58 chez environ 66 % de la population cellulaire, bien que des variations avec des ploidies plus élevées existent chez une petite fraction (1,7 %) des cellules.

Les clones de cellules Vero et leurs propriétés uniques

Des clones distincts issus de la lignée cellulaire Vero présentent des caractéristiques uniques qui les distinguent de la lignée d’origine. Parmi ceux-ci, deux clones de cellules Vero méritent d’être mentionnés :

• Lignée cellulaire Vero E6 : Également connue sous le nom de Vero C1008, ce clone provient des cellules Vero 76 et a été isolé en 1979 par P.J. Price à l’aide d’une technique de dilution sur des plaques de microtitrage. Les cellules Vero E6 sont particulièrement adaptées à la culture de virus à réplication lente.

• Cellules Vero 76 : issues du rein d’un singe vert africain en 1968, ces cellules conservent la morphologie épithéliale caractéristique des cellules Vero.

Ces variantes des cellules Vero, aux côtés de la lignée parente, continuent de jouer un rôle déterminant dans l’avancement de la recherche virologique et le développement d’interventions médicales, ce qui souligne leur importance au sein de la communauté scientifique.

Informations sur la culture

La culture des cellules Vero, une lignée cellulaire de singe, nécessite de bien connaître certains paramètres spécifiques tels que le temps de doublement, la densité d'ensemencement et le milieu de culture approprié.

• Temps de doublement de la population : le temps de doublement des cellules Vero est d'environ 24 heures.

• Adhérence : les cellules Vero adhèrent aux surfaces et forment généralement des monocouches lorsqu'elles sont cultivées.

• Densité d'ensemencement : il est conseillé de commencer avec une densité d'ensemencement de 1 × 10⁴ cellules/cm². Pour cultiver des cellules Vero adhérentes, lavez-les avec du PBS et traitez-les avec de l'Accutase pour les détacher. Après le détachement, centrifuger les cellules, les remettre en suspension dans un milieu frais, puis les transférer dans de nouveaux flacons de culture.

• Milieu de croissance : Le milieu F12 de Ham et le DMEM sont tous deux adaptés à la culture des cellules Vero. Ils doivent être enrichis de 2,5 mM de L-glutamine et de 5 % de sérum fœtal bovin (FBS) pour favoriser une croissance optimale. Le milieu doit être renouvelé deux à trois fois par semaine.

• Conditions de culture : les cellules Vero se développent à une température de 37 °C dans une atmosphère humidifiée contenant 5 % de CO₂.

• Conservation : pour une conservation à long terme, les cellules Vero doivent être conservées à des températures inférieures à -150 °C, soit dans un congélateur à très basse température, soit en phase vapeur d’azote liquide.

• Procédé de congélation et milieu : pour la cryoconservation, utilisez du CM-1 ou du CM-ACF, ou le milieu de culture contenant du FBS et du DMSO, comme milieu de congélation. Recourez à une technique de congélation lente, en abaissant progressivement la température de 1 °C par minute.

• Procédure de décongélation : décongelez les cellules Vero en plongeant le récipient dans un bain-marie à 37 °C et en l'agitant doucement pendant 40 à 60 secondes. Diluez ensuite les cellules dans un milieu frais, centrifugez-les pour éliminer le cryoprotecteur, remettez-les en suspension dans un milieu de culture frais, puis placez-les dans un nouveau flacon pour qu’elles se rétablissent et se multiplient.

• Niveau de biosécurité : Les cellules Vero doivent être manipulées dans un laboratoire répondant aux exigences du niveau de biosécurité 1.

Applications de la lignée cellulaire Vero dans la recherche

La lignée cellulaire Vero trouve de nombreuses applications dans la recherche en biologie cellulaire et en virologie. Nous en avons abordé ici quelques-unes en particulier.

Les cellules Vero dans la recherche virale et la production de vaccins

Les cellules Vero, issues de cellules rénales de singe vert africain, sont devenues un élément incontournable dans le développement de bioprocédés de fabrication de vaccins contre divers virus, notamment le poliovirus et le virus de l’encéphalite japonaise. Leur adaptabilité aussi bien en culture adhérente qu’en culture en suspension, ainsi que leur large capacité à prendre en charge divers virus, y compris des agents pathogènes tels que le virus des petits ruminants, soulignent leur importance dans l’isolement des virus et le développement de vaccins.

De nombreuses études ont utilisé des cellules Vero pour la production de vaccins humains. Par exemple, une étude notable publiée en 2019 a démontré l’utilisation de cellules Vero dans le développement d’un vaccin inactivé contre le virus de la fièvre jaune [2].

Les cellules Vero sont couramment utilisées dans les études sur les infections virales, comme une étude menée en 2020 qui a infecté des cellules Vero avec différents isolats du virus SARS-CoV-2 afin d’étudier les propriétés de croissance du virus [4]. De même, une autre étude a examiné les réponses cellulaires à l’infection par le SARS-CoV-2 à l’aide d’une culture de cellules Vero [5].

Le rôle des cellules Vero dans l’ingénierie tissulaire et le développement des bioprocédés en amont

Au-delà de la production de vaccins, les cellules Vero contribuent à l’ingénierie tissulaire et au domaine plus large du développement des bioprocédés, ce qui souligne la nécessité de poursuivre les recherches sur leurs propriétés et leurs applications. La sélection de sous-lignées de cellules Vero appropriées est essentielle pour maximiser leur potentiel dans les industries biotechnologique et pharmaceutique.

Utilisation des cellules Vero dans les essais d’efficacité et de sécurité des médicaments

Les cellules Vero sont fréquemment utilisées dans les essais cliniques pour évaluer l’efficacité et la sécurité des composés pharmaceutiques. Ces cellules sont souvent considérées comme un modèle standard de cellules rénales normales dans les études portant sur les effets cytotoxiques de divers médicaments et agents thérapeutiques. Par exemple, des recherches comparant l’impact d’extraits de racines de la plante Terminalia avicennioides sur la lignée cellulaire HepG2 (cellules cancéreuses du foie) et sur des cellules Vero, dérivées de l’épithélium rénal de singe, ont montré que ces extraits étaient plus nocifs pour les cellules cancéreuses que pour les cellules saines.

Limites des cellules Vero

Bien que les cellules Vero soient largement utilisées, elles présentent certaines limites, telles que la production de toxines Vero et des altérations génomiques susceptibles d’avoir un impact sur certaines applications. Il est essentiel de bien comprendre les sous-lignées spécifiques et les caractéristiques génomiques des cellules Vero, y compris la lignée Vero F6, afin d’optimiser leur utilisation dans divers bioprocédés.

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Publications de recherche

Voici quelques publications récentes et parmi les plus citées consacrées aux cellules Vero.

Adaptation des cellules Vero à la culture en suspension pour la production du virus de la rage dans différents milieux sans sérum

Cette étude, publiée dans le Vaccine Journal (2019), a permis d’adapter les cellules Vero à la culture en suspension afin de produire le virus de la rage à un titre élevé à l’aide de divers milieux sans sérum.

Sensibilité de Toxoplasma gondii à l’extrait éthanolique de Tinospora crispa dans des cellules Vero

Cet article a été publié dans la revue « Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine » en 2019. L’étude a suggéré que l’extrait éthanolique de la plante Tinospora crispa exerce un effet néfaste sur le parasite Toxoplasma gondii. Il est toutefois sans danger pour les cellules hôtes (la lignée cellulaire Vero).

Effets de l’extrait de feuilles de Colchicum baytopiorum sur la cytotoxicité et les voies de mort cellulaire dans les lignées cellulaires C-4 I et Vero

Cet article a été publié par le Journal de l’Union balkanique d’oncologie en 2021. Dans cette étude, Ozlem Dagdeviren Ozsoylemez et Gul Ozcan ont exploré l’effet cytotoxique de l’extrait de feuilles de Colchicum baytopiorum sur les lignées cellulaires C-4I et Vero.

Le resvératrol inhibe la réplication du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) dans des cellules Vero en culture

Cette étude, publiée dans *Phytotherapy Research* (2021), a utilisé des cellules Vero infectées par le SARS-CoV-2 pour étudier l’effet thérapeutique du resvératrol sur la réplication virale.

Les statines lipophiles inhibent la production du virus Zika dans les cellules Vero

Cet article publié dans *Nature Scientific Reports* (2019) suggère que les statines lipophiles, à savoir la cérivastatine, la lovastatine, la fuvastatine, la simvastatine et la mévastatine, peuvent entraver la production du virus Zika dans les cellules Vero.

Ressources sur les cellules Vero : protocoles, vidéos et plus encore

• Transfection des cellules Vero : ce lien vous guidera à travers un protocole de transfection pour les cellules Vero.
• Transfection de la lignée cellulaire Vero : cette vidéo explique un protocole de transfection pour la lignée cellulaire Vero.
• Sous-culture des cellules Vero : cette vidéo décrit les recommandations générales de sous-culture pour les lignées cellulaires adhérentes.

Protocoles de culture cellulaire

• Culture des cellules Vero : ce site web contient un protocole détaillé pour la culture des cellules Vero.
• Culture de cellules Vero : ce document peut vous aider à prendre connaissance du protocole de propagation, d'entretien et de congélation des cellules Vero.

Références

1. Ammerman, N.C., M. Beier‐Sexton et A.F. Azad, « Growth and maintenance of Vero cell lines ». Current protocols in microbiology, 2008. 11(1) : p. A. 4E. 1–A. 4E. 7.
2. Pato, T.P., et al., Purification du virus de la fièvre jaune produit dans des cellules Vero pour la fabrication d’un vaccin inactivé. Vaccine, 2019. 37(24) : p. 3214–3220.
3. Aliyu-Amoo, H., et al., Effet antiprolifératif des extraits et des fractions de la racine de Terminalia avicennioides (Combretaceae) Guill. et Perr. sur les lignées cellulaires HepG2 et Vero. Clinical Phytoscience, 2021, 7(1) : p. 1–7.
4. Yao, P., et al., Isolement et caractéristiques de croissance du SARS-CoV-2 dans les cellules Vero. Virologica Sinica, 2020. 35(3) : p. 348–350.
5. Park, B.K., et al., Signalisation différentielle et production virale dans les cellules Calu-3 et Vero lors d’une infection par le SARS-CoV-2. Biomolecules & Therapeutics, 2021. 29(3) : p. 273.