„Vero“ ląstelės: nauji keliai virusologijos tyrimuose ir vakcinų naujovių kūrime

„Vero“ ląstelių linija – nemirtingas žinduolių ląstelių modelis, gautas iš Afrikos žaliosios beždžionės inkstų epitelio ląstelių, – užima pirmaujančią vietą virusologijos, mikrobiologijos, ląstelių ir molekulinės biologijos moksliniuose tyrimuose. Jos plačiai taikomos vakcinų kūrime, farmacijos tyrimų atrankoje, virusų ir parazitų biologijos, navikų imunologijos bei imunoterapinių strategijų tyrinėjimuose.

Vero ląstelių kilmė ir pagrindinės savybės

Gilinantis į tokią ląstelių liniją kaip „Vero“, kyla keletas klausimų: kas tiksliai yra „Vero“ ląstelės? Kaip buvo sukurta „Vero“ ląstelių linija? Kokia istorija slypi už pavadinimo „Vero“? Šioje dalyje siekiama paaiškinti „Vero“ ląstelių kilmę ir pagrindines savybes.

Vero ląstelių linijos ištakos siekia 1962 m., ji buvo sukurta iš Afrikos žaliosios beždžionės inkstų epitelio ląstelių. Šią liniją išaugino Y. Kawakita ir Yasumura Čibos universitete Japonijoje. Terminas „Vero“ kilęs iš esperanto kalbos žodžio „Verda reno“, reiškiančio „žali inkstai“, nors „Vero“ taip pat asocijuojasi su „tiesos“ sąvoka.

Vero ląstelės paprastai sudaro monosluoksnius, tačiau gali prisitaikyti prie suspensinių kultūrų, pasižymėdamos epitelio tipo struktūra. Šios ląstelės pasižymi apvalia arba pailga forma, o jų vidutinis skersmuo yra apie 17 µm. Pažymėtina, kad „Vero“ ląstelės pasižymi hipodiploidiniu chromosomų skaičiumi, o modalinis chromosomų skaičius yra 58 maždaug 66 % ląstelių populiacijos, nors nedidelėje ląstelių dalyje (1,7 %) pasitaiko variantų su didesniu ploidumu.

Vero ląstelių klonai ir jų unikalios savybės

Iš Vero ląstelių linijos kilę skirtingi klonai pasižymi unikaliomis savybėmis, kurios juos išskiria nuo pradinės linijos. Tarp jų ypač išsiskiria du Vero ląstelių klonai:

• Vero E6 ląstelių linija: Taip pat žinoma kaip Vero C1008, šis klonas kilęs iš Vero 76 ląstelių ir buvo izoliuotas 1979 m. P.J. Price'o, naudojant skiedimo techniką mikrotitravimo plokštelėse. Vero E6 ląstelės ypač tinka lėtai besidauginančių virusų kultivavimui.

• „Vero 76“ ląstelės: šios ląstelės, 1968 m. išskirtos iš Afrikos žaliosios beždžionės inksto, išlaiko „Vero“ ląstelėms būdingą epitelinę morfologiją.

Šios „Vero“ ląstelių atmainos, kartu su pirminiu kamienu, ir toliau atlieka svarbų vaidmenį virusologinių tyrimų pažangoje bei medicininių intervencijų kūrime, o tai rodo jų svarbą mokslo bendruomenei.

Informacija apie ląstelių auginimą

Norint auginti Vero ląsteles, beždžionių ląstelių liniją, reikia žinoti konkrečius parametrus, pvz., ląstelių skaičiaus padvigubėjimo laiką, sėjimo tankį ir tinkamą auginimo terpę.

• Populiacijos padvigubėjimo laikas: Vero ląstelių padvigubėjimo laikas yra apie 24 valandas.

• Adhezija: Vero ląstelės prilimpa prie paviršių ir paprastai auginimo metu sudaro monosluoksnius.

• Sėjimo tankis: Rekomenduojama pradėti nuo 1 x 10^4 ląstelių/cm^2 sėjimo tankio. Norint kultivuoti prisitvirtinusias Vero ląsteles, jas reikia nuplauti PBS tirpalu ir apdoroti „Accutase“ preparatu, kad jos atsiskirtų. Atsiskyrus ląstelėms, jas centrifuguokite, resuspenduokite šviežioje terpėje ir perkelkite į naujus kultūrinio auginimo kolbelius.

• Auginimo terpė: Vero ląstelėms auginti tinka tiek „Ham’s F12“, tiek „DMEM“ terpės. Siekiant užtikrinti optimalų augimą, jas reikia papildyti 2,5 mM L-glutaminu ir 5 % veršelių serumu (FBS). Terpę reikia keisti du–tris kartus per savaitę.

• Auginimo sąlygos: Vero ląstelės geriausiai auga 37 °C temperatūroje drėgnoje aplinkoje, kurioje yra 5 % CO₂.

• Laikymas: Ilgalaikiam laikymui Vero ląstelės turi būti laikomos žemesnėje nei -150 °C temperatūroje, arba ultražemos temperatūros šaldiklyje, arba skysto azoto garų fazėje.

• Užšaldymo procesas ir terpė: Krioprezervacijai kaip užšaldymo terpę naudokite CM-1 arba CM-ACF, arba auginimo terpę su FBS ir DMSO. Taikykite lėto užšaldymo metodą, palaipsniui mažindami temperatūrą 1 °C per minutę.

• Atšildymo procesas: „Vero“ ląsteles atšildykite panardinant indą į 37 °C vandens vonią ir švelniai maišydami 40–60 sekundžių. Tada ląsteles praskiesti šviežia terpe, centrifuguoti, kad būtų pašalintas krioprotektantas, vėl suspenduoti šviežioje auginimo terpėje ir perkelti į naują kolbą atsigavimui ir augimui.

• Biologinio saugumo lygis: Su „Vero“ ląstelėmis reikia dirbti laboratorijoje, atitinkančioje 1 biologinio saugumo lygio reikalavimus.

Vero ląstelių linijos pritaikymas moksliniuose tyrimuose

Vero ląstelių linija turi daugybę taikymo sričių ląstelių biologijos ir virusologijos moksliniuose tyrimuose. Čia aptarėme keletą konkrečių pavyzdžių.

Vero ląstelės virusų tyrimuose ir vakcinų gamyboje

Vero ląstelės, gautos iš Afrikos žaliųjų beždžionių inkstų ląstelių, tapo pagrindine medžiaga kuriant bioprocesus, skirtus vakcinoms nuo įvairių virusų, įskaitant poliomielito virusą ir Japonijos encefalito virusą. Jų prisitaikymas tiek adhezyviosiose, tiek suspensinėse kultūrose bei gebėjimas palaikyti platų virusų spektrą, įskaitant tokius patogenus kaip smulkiųjų atrajotojų virusas, pabrėžia jų svarbą virusų izoliavime ir vakcinų kūrime.

Daugybėje tyrimų Vero ląstelės buvo naudojamos žmogaus vakcinų gamybai. Pavyzdžiui, 2019 m. paskelbtame reikšmingame tyrime buvo pademonstruotas Vero ląstelių panaudojimas kuriant inaktyvuotą vakciną nuo geltonojo karščio viruso [2].

Vero ląstelės dažnai naudojamos virusinių infekcijų tyrimuose, pavyzdžiui, 2020 m. atliktame tyrime, kurio metu Vero ląstelės buvo užkrėstos skirtingais SARS-CoV-2 viruso izoliatais, siekiant ištirti viruso augimo savybes [4]. Panašiai, kitame tyrime, naudojant Vero ląstelių kultūrą, buvo tiriamos ląstelių reakcijos į SARS-CoV-2 infekciją [5].

Vero ląstelių vaidmuo audinių inžinerijoje ir pirminių bioprocesų kūrime

Be vakcinų gamybos, Vero ląstelės prisideda prie audinių inžinerijos ir platesnės bioprocesų kūrimo srities, o tai pabrėžia būtinybę nuolat tirti jų savybes ir pritaikymo galimybes. Tinkamų Vero ląstelių sublinijų parinkimas yra esminis veiksnys, siekiant maksimaliai išnaudoti jų potencialą biotechnologijų ir farmacijos pramonėje.

Vero ląstelių taikymas vaistų veiksmingumo ir saugumo tyrimams

Vero ląstelės dažnai naudojamos vaistų tyrimuose, siekiant įvertinti farmacijos junginių veiksmingumą ir saugumą. Šios ląstelės dažnai laikomos normalių inkstų ląstelių standartiniu modeliu tyrimuose, kuriuose tiriamas įvairių vaistų ir terapinių preparatų citotoksinis poveikis. Pavyzdžiui, tyrimuose, kuriuose buvo lyginamas „Terminalia avicennioides“ augalo šaknų ekstraktų poveikis tiek „HepG2“ (kepenų vėžio ląstelių linijai), tiek iš beždžionių inkstų epitelio gautoms „Vero“ ląstelėms, nustatyta, kad ekstraktai buvo žalingesni vėžinėms ląstelėms nei normalioms ląstelėms.

Vero ląstelių trūkumai

Nors Vero ląstelės yra plačiai naudojamos, jos turi tam tikrų trūkumų, pavyzdžiui, Vero toksinų gamybą ir genominius pokyčius, kurie gali turėti įtakos tam tikroms taikymo sritims. Vero ląstelių, įskaitant Vero linijos F6, specifinių sublinijų ir genominių savybių supratimas yra būtinas siekiant optimizuoti jų naudojimą įvairiuose bioprocesuose.

Susipažinkite su mūsų „Vero“ ląstelėmis ir jų dariniais, skirtais novatoriškiems moksliniams tyrimams

Moksliniai straipsniai

Toliau pateikiami keli naujausi ir dažniausiai cituojami moksliniai straipsniai, kuriuose aptariamos Vero ląstelės.

Vero ląstelių pritaikymas augimui suspensijoje, siekiant gaminti pasiutligės virusą skirtingose beserumėse terpėse

Šiame tyrime, paskelbtame žurnale „Vaccine“ (2019 m.), Vero ląstelės buvo pritaikytos augti suspensijos kultūrose, siekiant pagaminti didelio titro pasiutligės virusą, naudojant įvairias serumo neturinčias terpes.

„Toxoplasma gondii“ jautrumas „Tinospora crispa“ etanolinio ekstrakto poveikiui Vero ląstelėse

Šis straipsnis buvo paskelbtas žurnale „Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine“ 2019 m. Tyrime teigiama, kad augalo „Tinospora crispa“ etanolinis ekstraktas daro žalingą poveikį parazitui „Toxoplasma gondii“. Tačiau jis yra saugus šeimininkėms ląstelėms (Vero ląstelių linijai).

Colchicum baytopiorum lapų ekstrakto poveikis citotoksiškumui ir ląstelių mirties keliams C-4 I ir Vero ląstelių linijose

Šis straipsnis buvo paskelbtas 2021 m. žurnale „Journal of the Balkan Union of Oncology“. Šiame tyrime Ozlem Dagdeviren Ozsoylemez ir Gul Ozcan tyrė „Colchicum baytopiorum“ lapų ekstrakto citotoksinį poveikį C-4I ir Vero ląstelių linijoms.

Resveratrolis slopina sunkiojo ūminio respiracinio sindromo koronaviruso 2 (SARS-CoV-2) replikaciją kultivuotose Vero ląstelėse

Šiame tyrime, paskelbtame žurnale „Phytotherapy Research“ (2021 m.), naudojant SARS-CoV-2 užkrėstas Vero ląsteles buvo tiriamas resveratrolo terapinis poveikis viruso replikacijai.

Lipofilinės statinos slopina Zika viruso gamybą Vero ląstelėse

Šiame straipsnyje, paskelbtame žurnale „Nature Scientific Reports“ (2019 m.), teigiama, kad lipofilinės statinos, t. y. cerivastatinas, lovastatinas, fuvastatinas, simvastatinas ir mevastatinas, gali slopinti Zika viruso gamybą Vero ląstelėse.

Ištekliai, susiję su Vero ląstelėmis: protokolai, vaizdo įrašai ir kita

• Vero ląstelių transfekcija: Ši nuoroda padės susipažinti su Vero ląstelių transfekcijos protokolu.
• Vero ląstelių linijos transfekcija: šiame vaizdo įraše paaiškinamas Vero ląstelių linijos transfekcijos protokolas.
• Vero ląstelių subkultūravimas: šiame vaizdo įraše aprašomos bendrosios adhezyvinių ląstelių linijų subkultūravimo rekomendacijos.

Ląstelių kultivavimo protokolai

• Vero ląstelių kultivavimas: šioje svetainėje pateikiamas išsamiai paaiškintas Vero ląstelių kultivavimo protokolas.
• Vero ląstelių kultūra: Šis dokumentas gali padėti susipažinti su Vero ląstelių dauginimo, išlaikymo ir užšaldymo protokolu.

Literatūra

1. Ammerman, N.C., M. Beier‐Sexton ir A.F. Azad, „Vero ląstelių linijų auginimas ir išlaikymas“. „Current protocols in microbiology“, 2008. 11(1): p. A. 4E. 1–A. 4E. 7.
2. Pato, T.P. ir kt., Vero ląstelėse pagaminto geltonojo karščio viruso gryninimas inaktyvuotos vakcinos gamybai. „Vaccine“, 2019. 37(24): p. 3214–3220.
3. Aliyu-Amoo, H. ir kt., Terminalia avicennioides (Combretaceae) Guill ir Perr. šaknies ekstraktų ir frakcijų antiproliferacinis poveikis HepG2 ir Vero ląstelių linijoms. „Clinical Phytoscience“, 2021, 7(1): p. 1–7.
4. Yao, P. ir kt., SARS-CoV-2 izoliavimas ir augimo charakteristikos Vero ląstelėse. „Virologica Sinica“, 2020. 35(3): p. 348–350.
5. Park, B.K. ir kt., Diferencinis signalizavimas ir viruso gamyba Calu-3 ląstelėse ir Vero ląstelėse užsikrėtus SARS-CoV-2. „Biomolecules & Therapeutics“, 2021 m., 29(3): p. 273.