Cellules Vero : Des voies pionnières dans les études virales et l'innovation en matière de vaccins
La lignée cellulaire Vero, un modèle de cellules mammifères immortalisées dérivées des cellules épithéliales du rein du singe vert africain, est à la pointe de la recherche en virologie, en microbiologie et en biologie cellulaire et moléculaire. Leur application généralisée couvre le développement de vaccins, les criblages pharmaceutiques et l'exploration de la biologie des virus et des parasites, l'immunologie des tumeurs et les stratégies immunothérapeutiques.
Origine et caractéristiques principales des cellules Vero
L'étude d'une lignée cellulaire telle que Vero suscite plusieurs questions : Que sont exactement les cellules Vero ? Comment la lignée cellulaire Vero a-t-elle été créée ? Quelle est l'histoire du nom "Vero" ? Cette section vise à élucider la genèse et les principales caractéristiques des cellules Vero.
La création de la lignée cellulaire Vero remonte à 1962, à partir des cellules épithéliales du rein 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, qui se traduit par "rein vert", bien que "Vero" résonne également avec la notion de "vérité"
Les cellules Vero forment généralement des monocouches mais peuvent s'adapter à des cultures en suspension, présentant une structure de type épithélial. Ces cellules se caractérisent par leur forme arrondie à allongée et un diamètre moyen d'environ 17 µm. Les cellules Vero présentent notamment un nombre de chromosomes hypodiploïde, le nombre modal de chromosomes étant de 58 dans environ 66 % de la population cellulaire, bien que des variations avec des ploïdies plus élevées existent dans une petite fraction (1,7 %) des cellules.
Clones de cellules Vero et leurs propriétés uniques
Les clones distincts dérivés de la lignée cellulaire Vero présentent des caractéristiques uniques qui les distinguent de la lignée originale. Parmi ceux-ci, deux clones de cellules Vero sont remarquables :
La lignée cellulaire Vero E6 : Également connu 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 microtitration. Les cellules Vero E6 sont particulièrement adaptées à la culture des virus qui se répliquent lentement.
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, à côté de la lignée cellulaire parentale, continuent à jouer un rôle déterminant dans l'avancement de la recherche virologique et le développement d'interventions médicales, marquant ainsi leur importance dans la communauté scientifique.
Informations sur la culture
La culture des cellules Vero, une lignée de cellules de singe, nécessite la connaissance de paramètres spécifiques tels que le temps de doublement, la densité d'ensemencement et le milieu de croissance 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 x 10^4 cellules/cm^2. Pour cultiver des cellules Vero adhérentes, les laver avec du PBS et les traiter avec de l'Accutase pour les détacher. Après le détachement, centrifuger les cellules, les remettre en suspension dans du milieu frais et les transférer dans de nouveaux flacons de culture.
Milieu de croissance : Les milieux Ham's F12 et DMEM conviennent tous deux à la culture des cellules Vero. Ils doivent être complétés par 2,5 mM de L-glutamine et 5 % de sérum bovin fœtal (FBS) pour assurer une croissance optimale. Le milieu doit être renouvelé deux à trois fois par semaine.
Conditions de croissance : Les cellules Vero se développent à une température de 37°C dans une atmosphère humidifiée à 5% de CO2.
Stockage : Pour un stockage à long terme, les cellules Vero doivent être conservées à des températures inférieures à -150°C, soit dans un congélateur ultra-basse température, soit dans la phase vapeur de l'azote liquide.
Processus de congélation et milieu : Pour la cryoconservation, utiliser CM-1 ou CM-ACF, ou le milieu de croissance avec FBS et DMSO, comme milieu de congélation. Utiliser une technique de congélation lente, en diminuant progressivement la température de 1°C par minute.
Processus de décongélation : Décongeler les cellules Vero en immergeant le récipient dans un bain-marie à 37°C et en l'agitant doucement pendant 40 à 60 secondes. Ensuite, diluer les cellules dans un milieu frais, centrifuger pour éliminer le cryoprotecteur, remettre en suspension dans un milieu de croissance frais et placer les cellules dans un nouveau flacon pour qu'elles se rétablissent et se développent.
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 a de nombreuses applications en recherche dans les domaines de la biologie cellulaire et de la virologie. Nous en présentons ici quelques-unes en particulier.
Les cellules Vero dans la recherche virale et la production de vaccins
Les cellules Vero, dérivées de cellules rénales de singe vert africain, sont devenues un élément essentiel dans le développement de bioprocédés pour les vaccins contre divers virus, notamment le poliovirus et le virus de l'encéphalite japonaise. Leur adaptabilité aux cultures adhérentes et en suspension et leur large capacité à supporter des virus, y compris des pathogènes comme le virus des petits ruminants, soulignent leur importance dans l'isolement des virus et le développement de vaccins.
De nombreuses études ont utilisé les 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 dans une étude menée en 2020 qui a infecté des cellules Vero avec différents isolats du virus SARS-CoV-2 pour étudier les propriétés de croissance du virus [4]. De même, une autre étude a examiné les réponses cellulaires à l'infection par le SRAS-CoV-2 en utilisant la culture de cellules Vero [5].
Le rôle des cellules Vero dans l'ingénierie tissulaire et le développement de bioprocédés en amont
Au-delà de la production de vaccins, les cellules Vero contribuent à l'ingénierie tissulaire et au 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 biotechnologiques et pharmaceutiques.
Application des cellules Vero dans les tests d'efficacité et de sécurité des médicaments
Les cellules Vero sont fréquemment utilisées dans les tests de médicaments pour évaluer l'efficacité et la sécurité des composés pharmaceutiques. Ces cellules sont souvent considérées comme un modèle standard pour les cellules rénales normales dans les études portant sur les effets cytotoxiques de divers médicaments et agents thérapeutiques. Par exemple, des recherches comparant l'impact des extraits de racine de Terminalia avicennioides sur HepG2, une lignée de cellules cancéreuses du foie, et sur les cellules Vero, dérivées de l'épithélium rénal de singe, ont montré que les extraits étaient plus nocifs pour les cellules cancéreuses que pour les cellules normales.
Limites des cellules Vero
Bien que les cellules Vero soient largement utilisées, elles ont leurs limites, comme la production de toxines Vero et les altérations génomiques qui peuvent avoir un impact sur certaines applications. Il est essentiel de comprendre les sous-lignées spécifiques et les caractéristiques génomiques des cellules Vero, y compris la lignée Vero F6, pour optimiser leur utilisation dans divers bioprocédés.
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Publications de recherche
Voici quelques publications de recherche récentes et les plus citées concernant les cellules Vero.
Cette étude publiée dans le Vaccine Journal (2019) a adapté les cellules Vero à la croissance en suspension pour produire le virus de la rage à un titre élevé en utilisant différents milieux sans sérum.
Sensibilité de Toxoplasma gondii à l'extrait éthanolique de Tinospora crispa dans les cellules Vero
Cet article a été publié dans la revue Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine en 2019. L'étude propose que l'extrait éthanolique de la plante Tinospora crispa exerce un effet néfaste sur le parasite Toxoplasma gondii. Cependant, il est sans danger pour les cellules hôtes (la lignée cellulaire Vero).
Cet article a été publié par le Journal of the Balkan Union of Oncology en 2021. Dans cette étude, Ozlem Dagdeviren Ozsoylemez et Gul Ozcan ont exploré l'effet cytotoxique de l'extrait de feuille de Colchicum baytopiorum sur les lignées cellulaires C-4I et Vero.
Cette étude parue 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 du virus.
Les statines lipophiles inhibent la production du virus Zika dans les cellules Vero
Cet article paru dans Nature Scientific Reports (2019) propose que les statines lipophiles, c'est-à-dire la cérivastatine, la lovastatine, la fuvastatine, la simvastatine et la mévastatine, peuvent entraver la production du virus Zika dans les cellules Vero.
Ressources pour les cellules Vero : Protocoles, vidéos et autres
- Transfection des cellules Vero : Ce lien vous guidera à travers un protocole de transfection des cellules Vero.
- Transfection de la lignée cellulaire Vero : Cette vidéo explique un protocole de transfection pour la lignée cellulaire Vero.
- Subculture 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 bien expliqué pour la culture des cellules Vero.
- Culture de cellules Vero : Ce document peut vous aider à apprendre le protocole de propagation, de maintien et de congélation des cellules Vero.
FAQ pour les cellules de Vero
Références
- 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.
- Pato, T.P., et al, Purification du virus de la fièvre jaune produit dans des cellules Vero pour la fabrication de vaccins inactivés. Vaccine, 2019. 37(24) : p. 3214-3220.
- Aliyu-Amoo, H., et al, Antiproliferative effect of extracts and fractions of the root of Terminalia avicennioides (Combretaceae) Guill and Perr. on HepG2 and Vero cell lines. Clinical Phytoscience, 2021, 7(1) : p. 1-7.
- Yao, P., et al, Isolation and growth characteristics of SARS-CoV-2 in Vero cells. Virologica Sinica, 2020. 35(3) : p. 348-350.
- Park, B.K., et al, Differential signaling and virus production in Calu-3 cells and Vero cells upon SARS-CoV-2 infection. Biomolecules & Therapeutics, 2021. 29(3) : p. 273.