Linea cellulare MRC-5: fibroblasti polmonari fetali umani nella ricerca virale

Le cellule MRC-5 costituiscono una linea cellulare diploide umana ampiamente utilizzata nella produzione di vaccini virali, tra cui quelli contro l’epatite A, la poliomielite e la rabbia, nonché a fini di ricerca nel campo biomedico. Rappresentano uno strumento indispensabile per lo studio delle infezioni e delle malattie virali e trovano importanti applicazioni nello screening dei farmaci e nei test di efficacia. Questo articolo esaustivo fornirà informazioni essenziali sulla linea cellulare diploide umana MRC-5 per facilitare la vostra ricerca.

Caratteristiche generali e origine delle cellule MRC-5

Comprendere l’origine e le caratteristiche generali di una linea cellulare è fondamentale quando si valuta la sua applicabilità alla ricerca. Questa sezione approfondisce le caratteristiche fibroblastiche e la derivazione delle cellule MRC-5. Imparerai a conoscere:

• Origine: queste cellule primarie sono state isolate nel 1966 da J.P. Jacobs dal tessuto polmonare di un feto maschio caucasico di 14 settimane, e non nel 1996 come precedentemente indicato.
• Morfologia delle cellule MRC-5: le cellule MRC-5 presentano una morfologia simile a quella dei fibroblasti.
• Diametro cellulare: il diametro di una cellula MRC-5 è di circa 18 μm.
• Cariotipo: le cellule MRC-5 presentano un cariotipo diploide normale, con un numero modale di cromosomi pari a 46, tipico di una linea cellulare umana normale.

Linee guida per la coltura della linea cellulare MRC-5

Per coltivare in modo efficiente la linea cellulare MRC-5 è necessaria una comprensione approfondita delle sue esigenze specifiche. Di seguito sono riportati i punti essenziali da considerare per una coltivazione di successo:

• Tempo di raddoppio: la linea cellulare MRC-5 ha un tempo di raddoppio di circa 45 ore. A seconda delle condizioni di coltura, questo valore può variare tra le 35 e le 45 ore.

• Natura aderente: le cellule fetali MRC-5 sono aderenti e richiedono l’attaccamento a una superficie per la crescita, caratteristica tipica dei fibroblasti.

• Densità cellulare ottimale: per la semina, si raccomanda una densità ottimale di 1 x 10^4 cellule/cm^2. Il processo di passaggi prevede il lavaggio delle cellule aderenti con PBS, il trattamento con Accutase per 8-10 minuti per il distacco, seguito da centrifugazione. Il pellet cellulare viene quindi risospeso in terreno di crescita e trasferito in nuove fiasche per la coltivazione successiva.

• Terreno di crescita: il terreno di crescita raccomandato per le cellule MRC-5 è l’EMEM, integrato con siero fetale bovino al 10%, 2,2 g/L di NaHCO₃, 2 mM di L-glutammina e la soluzione salina bilanciata di Earle (EBSS).

• Condizioni di coltura: mantenere le colture in un incubatore umidificato a 37 °C con il 5% di CO₂ per riprodurre le condizioni fisiologiche.

• Condizioni di conservazione: per la conservazione a lungo termine, le cellule MRC-5 devono essere conservate nella fase vapore dell’azoto liquido o a temperature inferiori a -150 °C.

• Congelamento e scongelamento: utilizzare il mezzo di congelamento CM-1 o CM-ACF, applicando un metodo di congelamento lento per preservare la vitalità cellulare. Per lo scongelamento, riscaldare le cellule in un bagno d’acqua a 37 °C fino a quando rimane un piccolo grumo di ghiaccio, quindi trasferirle in un mezzo fresco e centrifugare per rimuovere l’agente crioprotettivo. Risospendere le cellule in terreno di crescita fresco prima di seminare in nuovi recipienti di coltura.

• Livello di biosicurezza: la manipolazione e la manutenzione delle colture MRC-5 richiedono un laboratorio di livello di biosicurezza 1, garantendo il rispetto dei protocolli di sicurezza.

Queste linee guida sono state concepite per assistere i ricercatori nel mantenimento della linea cellulare MRC-5 in condizioni ottimali, facilitando l’ottenimento di risultati affidabili e riproducibili nelle loro ricerche scientifiche.

Pubblicato: 2023 | Ultima revisione: maggio 2026

Linea cellulare MRC-5: vantaggi e limiti

Come altre linee cellulari, le cellule diploidi umane MRC-5 presentano numerosi vantaggi e svantaggi. In questa sezione ne esamineremo alcuni tra i più rilevanti, che potrebbero aiutarti a decidere se utilizzarle nella tua ricerca.

Vantaggi

I principali vantaggi delle cellule MRC-5 sono:

• Linea cellulare normale di origine umana

  Le cellule fetali MRC-5 derivano da tessuto polmonare umano normale, il che le rende uno strumento prezioso per i ricercatori che studiano malattie specifiche dell’uomo. Trattandosi di una linea cellulare diploide normale, riproduce fedelmente la fisiologia e le risposte delle cellule umane, offrendo un modello più accurato per la ricerca biomedica e farmaceutica rispetto alle linee cellulari cancerose o trasformate.

• Suscettibilità ai virus

  Le cellule fibroblastiche MRC-5 mostrano un'elevata suscettibilità a diversi virus umani, compresi quelli che causano infezioni e malattie respiratorie come l'influenza e i coronavirus. Questa caratteristica le rende particolarmente utili per lo studio della patogenesi virale, lo screening di farmaci antivirali e lo sviluppo di vaccini virali. La capacità delle cellule MRC-5 di supportare un’efficiente replicazione virale consente ai ricercatori di comprendere i meccanismi alla base delle infezioni virali e di valutare l’efficacia di potenziali terapie.

Limiti

Durata di vita limitata: nonostante la loro utilità, le cellule fibroblastiche della linea MRC-5 hanno una durata di vita limitata in vitro. In genere subiscono circa 42-46 raddoppiamenti di popolazione prima di entrare in uno stato di senescenza replicativa. Questa capacità replicativa limitata rappresenta una sfida per gli esperimenti a lungo termine che richiedono una coltura cellulare continua. I ricercatori devono valutare attentamente la durata dei propri esperimenti e pianificarli di conseguenza per evitare problemi legati alle alterazioni del comportamento cellulare indotte dalla senescenza. Inoltre, la durata di vita limitata delle cellule MRC-5 richiede un rifornimento periodico con cellule appena coltivate, il che può influire sulla coerenza e sulla riproducibilità degli esperimenti.

Applicazioni delle cellule MRC-5 nella ricerca

Progressi nella ricerca antivirale e nello sviluppo di vaccini mediante l’uso delle cellule MRC-5

Le cellule MRC-5, provenienti dal tessuto polmonare di un feto abortito di 14 settimane, sono diventate una pietra miliare nel campo della ricerca antivirale e dello sviluppo dei vaccini. Questi ceppi cellulari diploidi sono fondamentali per la produzione del vaccino contro il virus della rosolia e del vaccino Sabin contro il poliovirus. La loro derivazione dal tessuto umano rende le cellule MRC-5 un modello eccezionale per lo studio dei comportamenti virali, quali la replicazione del poliovirus, i meccanismi di amplificazione del SARS-CoV e la generazione del virus dell’herpes simplex in ambiente di laboratorio.

La suscettibilità di queste cellule a vari virus ha semplificato il processo di sviluppo dei vaccini, fornendo un substrato cellulare affidabile per la replicazione virale, ad esempio per i virus che causano il morbillo e la rosolia. La natura non cancerosa delle cellule MRC-5 è fondamentale per garantire la sicurezza dei vaccini, poiché fornisce una risposta indicativa di ciò che accadrebbe nelle cellule umane.

Grazie alla ricerca che utilizza le cellule MRC-5 sono stati compiuti progressi significativi nella comprensione delle infezioni virali e nel potenziamento dei vaccini. Uno studio del 2021, ad esempio, ha dimostrato che la produzione del virus della rabbia poteva essere aumentata sopprimendo specifiche proteine cellulari con inibitori dell’interferone, ottenendo così una maggiore resa virale [3]. Inoltre, uno studio del 2019 che ha esaminato la risposta delle cellule MRC-5 all’infezione da virus della rabbia ha evidenziato il potenziale degli esosomi, del miR-423-5p e della via di segnalazione dell’interferone (tipo I) come bersagli per migliorare la produzione del vaccino antirabbico [4].

Le cellule MRC-5 nella terapia cellulare e nella ricerca sulle malattie

Le cellule MRC-5 svolgono inoltre un ruolo fondamentale nel campo della terapia cellulare. Il loro confronto con le cellule stromali mesenchimali del cordone ombelicale, soprattutto in termini di potenziale di differenziazione, ha suscitato un notevole interesse per il loro impiego in applicazioni terapeutiche. Le dichiarazioni di posizione sulla terapia cellulare hanno riconosciuto a queste cellule un potenziale terapeutico nel trattamento di varie patologie. Ad esempio, si dimostrano promettenti nella modulazione delle risposte del sistema immunitario in malattie come la sclerosi multipla e nel potenziamento dell’attività dei megacariociti, fondamentale per la produzione di piastrine.

Oltre alle loro applicazioni terapeutiche, le cellule MRC-5 hanno arricchito il campo della ricerca sulle malattie, in particolare nella comprensione delle terapie virali e dei prodotti antiprotozoari. Essendo una linea cellulare refrattaria, le cellule MRC-5 hanno una durata di vita limitata, ma i loro contributi alla ricerca medica sono sostanziali. Sono fondamentali nella scoperta di agenti antivirali e vengono utilizzate nei test sulle colonie di megacariociti per approfondire la nostra comprensione della formazione delle piastrine nel sangue. L’eredità duratura delle cellule MRC-5 continua a plasmare il panorama della scienza medica, migliorando le nostre capacità di affrontare malattie e condizioni complesse.

Approfondisci la scienza: scopri di più sulle cellule MRC-5 e sugli strumenti di ricerca correlati

Pubblicazioni sulla linea cellulare MRC-5

La linea cellulare MRC-5, un punto di riferimento nella ricerca medica, è stata al centro di numerosi studi significativi. Di seguito sono riportate alcune pubblicazioni degne di nota che hanno utilizzato questa linea cellulare nelle loro ricerche:

• Determinazione della presenza del circovirus suino nelle cellule diploidi umane 2BS e MRC-5 ai fini della produzione
  di vaccini Pubblicata nel 2019 sul Chinese Journal of Biologicals, questa indagine ha esaminato la presenza del circovirus suino di tipo I e II nelle linee cellulari diploidi umane 2BS e MRC-5, evidenziandone le implicazioni per lo sviluppo di vaccini.

• Il knockdown di circ-UQCRC2 ha attenuato il danno indotto dal lipopolisaccaride nelle cellule MRC-5 attraverso la via
  miR-326/PDCD4/NF-κB. In questo articolo del 2021 pubblicato su *International Immunopharmacology*, i ricercatori hanno esaminato come l’intervento sull’RNA circolare, in particolare il circ-UQCRC2, potesse mitigare il danno cellulare indotto dal lipopolisaccaride nelle cellule MRC-5 attraverso la via di segnalazione miR-326/PDCD4/NF-κB.

• La kurarinone inibisce l’infezione da HCoV-OC43 compromettendo il-indotto nelle cellule
  polmonari umane MRC-5 Questo studio del 2020, pubblicato sul *Journal of Clinical Medicine*, ha approfondito l’efficacia terapeutica della kurarinone contro il coronavirus umano HCoV-OC43 nelle cellule MRC-5, sottolineando il potenziale del composto nel modulare iindotti dal virus.

• L’auraptene ha attività antivirale contro il coronavirus umano OC43 nelle cellule
  MRC-5 Pubblicata su *Nutrients* nel 2023, questa ricerca ha ipotizzato che l’auraptene mostri capacità antivirali contro il coronavirus HCoV-OC43 quando testato su cellule diploidi umane MRC-5, aprendo una nuova strada per le strategie antivirali.

• Gli effetti degli estratti ricchi di resveratrolo ricavati dagli scarti di potatura della Vitis vinifera sulle cellule HeLa, MCF-7 e MRC-5: interazione
  tra apoptosi, autofagia e necrosi Questa indagine, pubblicata su «Pharmaceutics» nel 2022, ha esaminato l’impatto degli estratti ricchi di resveratrolo derivati dalla Vitis vinifera su tre linee cellulari umane, tra cui la linea MRC-5, fornendo approfondimenti sulle potenziali applicazioni terapeutiche di tali estratti nel cancro e in altre malattie.

Queste pubblicazioni sottolineano la versatilità della linea cellulare MRC-5 nel facilitare ricerche diversificate e all’avanguardia nei campi della virologia, dell’oncologia e oltre, contribuendo in modo significativo alla nostra comprensione delle risposte cellulari e delle potenzialità terapeutiche.

Domande frequenti sulle cellule MRC-5

Riferimenti

1. Yang, X., et al., L'inibizione dell'interferone migliora la produzione su scala pilota del virus della rabbia nelle cellule diploidi umane MRC-5. Viruses, 2021. 14(1): p. 49.
2. Wang, J., et al., La somministrazione mediata da esosomi di miR-423-5p inducibile aumenta la resistenza delle cellule MRC-5 all’infezione da virus della rabbia. International Journal of Molecular Sciences, 2019. 20(7): p. 1537.
3. McKenna, K.C., L’uso di tessuto fetale proveniente da aborti nei vaccini e nella ricerca medica sminuisce il valore di ogni vita umana. Linacre Q, 2018. 85(1): p. 13-17.
4. Jordan, I. e V. Sandig, Matrice e retroscena: substrati cellulari per i vaccini virali. *Viruses*, 2014. 6(4): p. 1672-700.