Cellule Vero: Percorsi pionieristici negli studi virali e nell'innovazione dei vaccini
La linea cellulare Vero, un modello di cellula immortale di mammifero derivata dalle cellule epiteliali del rene della scimmia verde africana, è all'avanguardia nella ricerca in virologia, microbiologia e biologia cellulare e molecolare. La loro ampia applicazione comprende lo sviluppo di vaccini, lo screening farmaceutico e l'esplorazione della biologia di virus e parassiti, dell'immunologia dei tumori e delle strategie immunoterapeutiche.
Origine e caratteristiche principali delle cellule Vero
L'approfondimento di una linea cellulare come la Vero richiede diverse domande: Cosa sono esattamente le cellule Vero? Come è stata creata la linea cellulare Vero? Qual è la storia dietro il nome "Vero"? Questo segmento si propone di chiarire la genesi e le caratteristiche principali delle cellule Vero.
La nascita della linea cellulare Vero risale al 1962, originata dalle cellule epiteliali del rene della scimmia verde africana. Questa linea è stata coltivata da Y. Kawakita e Yasumura presso la Chiba University in Giappone. Il termine "Vero" deriva da "Verda reno" in esperanto, che si traduce in "rene verde", anche se "Vero" risuona anche con la nozione di "verità"
Le cellule Vero formano tipicamente monostrati ma possono adattarsi a colture in sospensione, mostrando una struttura simile a quella epiteliale. Queste cellule sono caratterizzate da una forma da arrotondata ad allungata e da un diametro medio di circa 17 µm. In particolare, le cellule Vero presentano un numero di cromosomi ipodiploidi, con un numero modale di cromosomi pari a 58 in circa il 66% della popolazione cellulare, sebbene variazioni con ploidie più elevate esistano in una piccola frazione (1,7%) di cellule.
Cloni di cellule Vero e loro proprietà uniche
I cloni distinti derivati dal lignaggio delle cellule Vero presentano caratteristiche uniche che li distinguono dalla linea originale. Tra questi, due cloni di cellule Vero degni di nota sono:
Linea cellulare Vero E6: Conosciuto anche come Vero C1008, questo clone deriva dalle cellule Vero 76 ed è stato isolato nel 1979 da P.J. Price utilizzando una tecnica di diluizione su piastre di microtitolazione. Le cellule Vero E6 sono particolarmente adatte alla coltivazione di virus che si replicano lentamente.
Cellule Vero 76: Provenienti dal rene di una scimmia verde africana nel 1968, queste cellule mantengono la morfologia epiteliale caratteristica delle cellule Vero.
Queste varianti delle cellule Vero, insieme alla linea madre, continuano a essere fondamentali per il progresso della ricerca virologica e per lo sviluppo di interventi medici, segnando la loro importanza nella comunità scientifica.
Informazioni sulla coltura
La coltura delle cellule Vero, una linea cellulare di scimmia, richiede la conoscenza di parametri specifici come il tempo di raddoppiamento, la densità di semina e il terreno di coltura appropriato.
Tempo di raddoppiamento della popolazione: il tempo di raddoppiamento delle cellule Vero è di circa 24 ore.
Aderenza: Le cellule Vero aderiscono alle superfici e in genere formano monostrati quando vengono coltivate.
Densità di semina: Si consiglia di iniziare con una densità di semina di 1 x 10^4 cellule/cm^2. Per coltivare cellule Vero aderenti, lavarle con PBS e trattarle con Accutase per staccarle. Dopo il distacco, centrifugare le cellule, risospenderle in terreno fresco e trasferirle in nuove fiasche di coltura.
Terreno di coltura: Sia l'Ham's F12 che il DMEM sono terreni adatti alla coltivazione delle cellule Vero. Questi devono essere integrati con 2,5 mM di L-glutammina e 5% di siero fetale bovino (FBS) per supportare una crescita ottimale. Il terreno di coltura deve essere rinfrescato due o tre volte alla settimana.
Condizioni di crescita: Le cellule Vero crescono a una temperatura di 37°C in un'atmosfera umidificata con il 5% di CO2.
Conservazione: Per la conservazione a lungo termine, le cellule Vero devono essere mantenute a temperature inferiori a -150°C, in un congelatore a bassissima temperatura o nella fase vapore dell'azoto liquido.
Processo e terreno di congelamento: Per la crioconservazione, utilizzare CM-1 o CM-ACF, o il terreno di crescita con FBS e DMSO, come terreno di congelamento. Utilizzare una tecnica di congelamento lento, diminuendo gradualmente la temperatura di 1°C al minuto.
Processo di scongelamento: Scongelare le cellule Vero immergendo il contenitore in un bagno d'acqua a 37°C e agitandolo delicatamente per 40-60 secondi. Quindi, diluire le cellule in terreno fresco, centrifugare per rimuovere il crioprotettore, risospenderle in terreno di crescita fresco e metterle in una nuova fiasca per il recupero e la crescita.
Livello di biosicurezza: Le cellule Vero devono essere manipolate in un laboratorio che soddisfi i requisiti per il livello di biosicurezza 1.
Applicazioni della linea cellulare Vero nella ricerca
La linea cellulare Vero ha numerose applicazioni di ricerca nei campi della biologia cellulare e della virologia. Qui ne abbiamo discusse alcune specifiche.
Cellule Vero nella ricerca virale e nella produzione di vaccini
Le cellule Vero, derivate da cellule renali di scimmia verde africana, sono diventate un punto fermo nello sviluppo di bioprocessi per la produzione di vaccini per vari virus, tra cui il poliovirus e il virus dell'encefalite giapponese. La loro adattabilità in colture aderenti e in sospensione e la loro ampia capacità di supportare i virus, anche per patogeni come il virus des petits ruminants, ne evidenziano l'importanza nell'isolamento dei virus e nello sviluppo di vaccini.
Numerosi studi hanno utilizzato le cellule Vero per la produzione di vaccini umani. Ad esempio, un importante studio pubblicato nel 2019 ha dimostrato l'uso di cellule Vero nello sviluppo di un vaccino inattivato per il virus della febbre gialla [2].
Le cellule Vero sono comunemente utilizzate negli studi sulle infezioni virali, come ad esempio uno studio condotto nel 2020 che ha infettato le cellule Vero con diversi isolati del virus SARS-CoV-2 per studiare le proprietà di crescita del virus [4]. Analogamente, un altro studio ha analizzato le risposte cellulari all'infezione da SARS-CoV-2 utilizzando la coltura di cellule Vero [5].
Il ruolo delle cellule Vero nell'ingegneria tissutale e nello sviluppo di bioprocessi a monte
Oltre alla produzione di vaccini, le cellule Vero contribuiscono all'ingegneria dei tessuti e al più ampio campo dello sviluppo di bioprocessi, sottolineando la necessità di una ricerca continua sulle loro proprietà e applicazioni. La selezione di subline di cellule Vero appropriate è fondamentale per massimizzare il loro potenziale nelle industrie biotecnologiche e farmaceutiche.
Applicazione delle cellule Vero nei test di efficacia e sicurezza dei farmaci
Le cellule Vero sono spesso impiegate nei test farmacologici per valutare l'efficacia e la sicurezza dei composti farmaceutici. Queste cellule sono spesso considerate un modello standard per le cellule renali normali negli studi che indagano gli effetti citotossici di vari farmaci e agenti terapeutici. Ad esempio, una ricerca che ha confrontato l'impatto degli estratti di radice della pianta Terminalia avicennioides sia sulle cellule HepG2, una linea cellulare di cancro al fegato, sia sulle cellule Vero, derivate dall'epitelio del rene di scimmia, ha rilevato che gli estratti erano più dannosi per le cellule cancerose che per le cellule normali.
Limiti delle cellule Vero
Sebbene le cellule Vero siano ampiamente utilizzate, hanno i loro limiti, come la produzione di tossine Vero e le alterazioni genomiche che possono avere un impatto su alcune applicazioni. La comprensione delle specifiche sottolinee e delle caratteristiche genomiche delle cellule Vero, compresa la linea Vero F6, è essenziale per ottimizzare il loro uso in vari bioprocessi.
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Pubblicazioni di ricerca
Di seguito sono riportate alcune pubblicazioni di ricerca recenti e più citate che hanno come oggetto le cellule Vero.
Questo studio pubblicato sul Vaccine Journal (2019) ha adattato le cellule Vero a crescere in colture in sospensione per produrre il virus della rabbia ad alto titolo utilizzando diversi terreni privi di siero.
Suscettibilità del Toxoplasma gondii all'estratto etanolico di Tinospora crispa in cellule Vero
Questo lavoro è stato pubblicato nel 2019 sulla rivista Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. Lo studio propone che l'estratto etanolico della pianta Tinospora crispa eserciti un effetto dannoso sul parassita Toxoplasma gondii. Tuttavia, è sicuro per le cellule ospiti (la linea cellulare Vero).
Questo articolo è stato pubblicato dal Journal of the Balkan Union of Oncology nel 2021. In questo articolo, Ozlem Dagdeviren Ozsoylemez e Gul Ozcan hanno esplorato l'effetto citotossico dell'estratto di foglie di Colchicum baytopiorum sulle linee cellulari C-4I e Vero.
Questo studio pubblicato su Phytotherapy Research (2021) ha utilizzato cellule Vero infettate da SARS-CoV-2 per studiare l'effetto terapeutico del resveratrolo sulla replicazione del virus.
Le statine lipofile inibiscono la produzione del virus Zika nelle cellule Vero
Questo articolo pubblicato su Nature Scientific Reports (2019) propone che le statine lipofile, ovvero cerivastatina, lovastatina, fuvastatina, simvastatina e mevastatina, possano ostacolare la produzione del virus Zika nelle cellule Vero.
Risorse per le cellule Vero: Protocolli, video e altro
- Trasfezione di cellule Vero: Questo link vi guiderà attraverso un protocollo di trasfezione per le cellule Vero.
- Trasfezione della linea cellulare Vero: Questo video spiega un protocollo di trasfezione per la linea cellulare Vero.
- Sottocoltura delle cellule Vero: Questo video descrive le raccomandazioni generali di subcoltura per le linee cellulari aderenti.
Protocolli di coltura cellulare
- Coltura delle cellule Vero: Questo sito web contiene un protocollo ben spiegato per la coltura delle cellule Vero.
- Coltura delle cellule Vero: Questo documento può aiutare ad apprendere il protocollo per la propagazione, il mantenimento e il congelamento delle cellule Vero.
Domande frequenti per le celle Vero
Riferimenti
- Ammerman, N.C., M. Beier-Sexton e A.F. Azad, Crescita e mantenimento di linee cellulari Vero. Current protocols in microbiology, 2008. 11(1): p. A. 4E. 1-A. 4E. 7.
- Pato, T.P., et al., Purificazione del virus della febbre gialla prodotto in cellule Vero per la produzione di vaccini inattivati. Vaccine, 2019. 37(24): p. 3214-3220.
- Aliyu-Amoo, H., et al., Effetto antiproliferativo di estratti e frazioni della radice di Terminalia avicennioides (Combretaceae) Guill e Perr. su linee cellulari HepG2 e Vero. Clinical Phytoscience, 2021, 7(1): p. 1-7.
- Yao, P., et al., Isolamento e caratteristiche di crescita del SARS-CoV-2 in cellule Vero. Virologica Sinica, 2020. 35(3): p. 348-350.
- Park, B.K., et al., Segnalazione differenziale e produzione di virus in cellule Calu-3 e cellule Vero durante l'infezione da SARS-CoV-2. Biomolecules & Therapeutics, 2021. 29(3): p. 273.