Cellule Vero: percorsi pionieristici nella ricerca sui virus e nell’innovazione vaccinale

La linea cellulare Vero, un modello cellulare mammifero immortalizzato derivato dalle cellule epiteliali renali della scimmia verde africana, è all’avanguardia nella ricerca in virologia, microbiologia e biologia cellulare e molecolare. Il loro ampio campo di applicazione spazia dallo sviluppo di vaccini, agli screening farmaceutici, fino allo studio della biologia di virus e parassiti, all’immunologia tumorale e alle strategie immunoterapiche.

Origine e caratteristiche principali delle cellule Vero

Approfondire la conoscenza di una linea cellulare come quella delle cellule Vero solleva diverse domande: cosa sono esattamente le cellule Vero? Come è stata creata la linea cellulare Vero? Qual è la storia dietro al nome "Vero"? Questa sezione mira a chiarire la genesi e le caratteristiche principali delle cellule Vero.

La nascita della linea cellulare Vero risale al 1962 e ha origine dalle cellule epiteliali renali della scimmia verde africana. Questa linea è stata coltivata da Y. Kawakita e Yasumura presso l’Università di Chiba in Giappone. Il termine “Vero” deriva da “Verda reno” in esperanto, che significa “rene verde”, sebbene “Vero” richiami anche il concetto di “verità”.

Le cellule Vero formano tipicamente monostrati, ma possono adattarsi alle colture in sospensione, mostrando una struttura di tipo epiteliale. Queste cellule sono caratterizzate da una forma da arrotondata a allungata e da un diametro medio di circa 17 µm. In particolare, le cellule Vero presentano un numero cromosomico ipodiploide, con un numero modale di cromosomi pari a 58 in circa il 66% della popolazione cellulare, sebbene in una piccola frazione (1,7%) di cellule esistano variazioni con ploidi più elevati.

I cloni delle cellule Vero e le loro proprietà uniche

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: nota 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 da microtitolazione. Le cellule Vero E6 sono particolarmente adatte alla coltura di virus a replicazione lenta.

• Cellule Vero 76: originate 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 svolgere un ruolo fondamentale nel progresso della ricerca virologica e nello sviluppo di interventi medici, a testimonianza della loro importanza nella comunità scientifica.

Informazioni sulla coltura

La coltura delle cellule Vero, una linea cellulare di scimmia, richiede la conoscenza di parametri specifici quali il tempo di raddoppio, la densità di semina e il terreno di coltura appropriato.

• Tempo di raddoppio della popolazione: il tempo di raddoppio delle cellule Vero è di circa 24 ore.

• Adesione: le cellule Vero aderiscono alle superfici e, in genere, formano monostrati quando vengono coltivate.

• Densità di semina: è consigliabile 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 distaccarle. 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 coltura delle cellule Vero. Questi devono essere integrati con 2,5 mM di L-glutammina e il 5% di siero fetale bovino (FBS) per favorire una crescita ottimale. Il terreno deve essere rinnovato due o tre volte alla settimana.

• Condizioni di crescita: le cellule Vero prosperano 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 temperatura ultra-bassa o nella fase vapore dell’azoto liquido.

• Processo di congelamento e terreno: per la crioconservazione, utilizzare CM-1 o CM-ACF, oppure il terreno di coltura con FBS e DMSO, come mezzo di congelamento. Adottare 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 agitarlo delicatamente per 40-60 secondi. Successivamente, diluire le cellule in terreno fresco, centrifugare per rimuovere il crioprotettore, risospenderle in terreno di coltura fresco e trasferirle in una nuova fiasca per il recupero e la coltura.

• Livello di biosicurezza: le cellule Vero devono essere manipolate in un laboratorio conforme ai requisiti del livello di biosicurezza 1.

Applicazioni della linea cellulare Vero nella ricerca

La linea cellulare Vero trova numerose applicazioni di ricerca nei campi della biologia cellulare e della virologia. In questa sede ne abbiamo illustrate alcune specifiche.

Le cellule Vero nella ricerca sui virus e nella produzione di vaccini

Le cellule Vero, derivate da cellule renali della scimmia verde africana, sono diventate un elemento fondamentale nello sviluppo di bioprocessi per la produzione di vaccini contro vari virus, tra cui il poliovirus e il virus dell’encefalite giapponese. La loro adattabilità sia nelle colture aderenti che in sospensione e la loro ampia capacità di supportare diversi virus, compresi agenti patogeni come il virus dei piccoli ruminanti, ne evidenziano l’importanza nell’isolamento dei virus e nello sviluppo dei vaccini.

Numerosi studi hanno utilizzato le cellule Vero per la produzione di vaccini per l’uomo. Ad esempio, un importante studio pubblicato nel 2019 ha dimostrato l’uso delle cellule Vero nello sviluppo di un vaccino inattivato contro 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 in cui le cellule Vero sono state infettate con diversi isolati del virus SARS-CoV-2 per studiarne le proprietà di crescita [4]. Analogamente, un altro studio ha esaminato le risposte cellulari all’infezione da SARS-CoV-2 utilizzando colture di cellule Vero [5].

Il ruolo delle cellule Vero nell’ingegneria tissutale e nello sviluppo dei bioprocessi a monte

Oltre alla produzione di vaccini, le cellule Vero contribuiscono all’ingegneria tissutale e al più ampio campo dello sviluppo dei bioprocessi, sottolineando la necessità di una ricerca continua sulle loro proprietà e applicazioni. La selezione di sottolinee appropriate di cellule Vero è fondamentale per massimizzare il loro potenziale nell’industria biotecnologica e farmaceutica.

Applicazione delle cellule Vero nei test di efficacia e sicurezza dei farmaci

Le cellule Vero sono spesso impiegate nei test sui farmaci 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 renale di scimmia, ha rilevato che gli estratti erano più dannosi per le cellule cancerose rispetto a quelle normali.

Limiti delle cellule Vero

Sebbene le cellule Vero siano ampiamente utilizzate, presentano alcuni limiti, quali la produzione di tossina Vero e le alterazioni genomiche che possono influire su determinate applicazioni. Comprendere le specifiche sottolinee e le caratteristiche genomiche delle cellule Vero, compreso il lignaggio Vero F6, è essenziale per ottimizzarne l’uso in vari bioprocessi.

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Pubblicazioni di ricerca

Di seguito sono riportate alcune pubblicazioni di ricerca recenti e tra le più citate che trattano delle cellule Vero.

Adattamento delle cellule Vero alla crescita in sospensione per la produzione del virus della rabbia in diversi terreni di coltura privi di siero

Questo studio, pubblicato sulla rivista *Vaccine* (2019), ha adattato le cellule Vero alla crescita in colture in sospensione per produrre il virus della rabbia ad alto titolo utilizzando vari terreni di coltura privi di siero.

Suscettibilità del Toxoplasma gondii all’estratto etanolico di Tinospora crispa nelle cellule Vero

Questo articolo è stato pubblicato sulla rivista Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine nel 2019. Lo studio ha suggerito che l’estratto etanolico della pianta Tinospora crispa eserciti un effetto deleterio sul parassita Toxoplasma gondii. Tuttavia, risulta sicuro per le cellule ospiti (la linea cellulare Vero).

Effetti dell’estratto di foglie di Colchicum baytopiorum sulla citotossicità e sulle vie di morte cellulare nelle linee cellulari C-4 I e Vero

Questo articolo è stato pubblicato dal Journal of the Balkan Union of Oncology nel 2021. In questo studio, Ozlem Dagdeviren Ozsoylemez e Gul Ozcan hanno esaminato l’effetto citotossico dell’estratto di foglie di Colchicum baytopiorum sulle linee cellulari C-4I e Vero.

Il resveratrolo inibisce la replicazione del coronavirus 2 della sindrome respiratoria acuta grave (SARS-CoV-2) nelle cellule Vero in coltura

Questo studio, pubblicato su *Phytotherapy Research* (2021), ha utilizzato cellule Vero infettate dal SARS-CoV-2 per indagare 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) suggerisce 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 delle cellule Vero: questo link vi guiderà attraverso un protocollo di trasfezione per le cellule Vero.
• Trasfezione della linea cellulare Vero: questo video illustra un protocollo di trasfezione per la linea cellulare Vero.
• Subcoltura delle cellule Vero: questo video descrive le raccomandazioni generali per la subcoltura delle linee cellulari aderenti.

Protocolli di coltura cellulare

• Coltura delle cellule Vero: questo sito web contiene un protocollo ben illustrato per la coltura delle cellule Vero.
• Coltura delle cellule Vero: questo documento può aiutarti a comprendere il protocollo per la propagazione, il mantenimento e il congelamento delle cellule Vero.

Bibliografia

1. Ammerman, N.C., M. Beier‐Sexton e A.F. Azad, Crescita e mantenimento delle linee cellulari Vero. Current protocols in microbiology, 2008. 11(1): pagg. A. 4E. 1–A. 4E. 7.
2. Pato, T.P. et al., Purificazione del virus della febbre gialla prodotto nelle cellule Vero per la produzione di vaccini inattivati. Vaccine, 2019. 37(24): pp. 3214–3220.
3. Aliyu-Amoo, H., et al., Effetto antiproliferativo di estratti e frazioni della radice di Terminalia avicennioides (Combretaceae) Guill e Perr. sulle linee cellulari HepG2 e Vero. Clinical Phytoscience, 2021, 7(1): pp. 1–7.
4. Yao, P., et al., Isolamento e caratteristiche di crescita del SARS-CoV-2 nelle cellule Vero. *Virologica Sinica*, 2020. 35(3): pp. 348–350.
5. Park, B.K., et al., Segnalazione differenziale e produzione virale nelle cellule Calu-3 e Vero in seguito all’infezione da SARS-CoV-2. Biomolecules & Therapeutics, 2021, 29(3): p. 273.