Vero-cellen: baanbrekend werk op het gebied van virusonderzoek en vaccininnovatie

De Vero-cellijn, een geïmmortaliseerd zoogdiercelmodel afkomstig van de niertelcellen van de Afrikaanse groene aap, loopt voorop in het onderzoek op het gebied van virologie, microbiologie en cellulaire en moleculaire biologie. De brede toepassing ervan strekt zich uit tot vaccinontwikkeling, farmaceutische screenings en het onderzoek naar de biologie van virussen en parasieten, tumorimmunologie en immunotherapeutische strategieën.

Oorsprong en belangrijkste kenmerken van Vero-cellen

Als je je verdiept in een cellijn zoals Vero, rijzen er verschillende vragen: Wat zijn Vero-cellen precies? Hoe is de Vero-cellijn ontstaan? Wat is het verhaal achter de naam "Vero"? Dit gedeelte heeft tot doel de oorsprong en de belangrijkste kenmerken van Vero-cellen te verduidelijken.

De oorsprong van de Vero-cellijn gaat terug tot 1962 en is afkomstig van de niertelepitheelcellen van de Afrikaanse groene aap. Deze lijn werd gekweekt door Y. Kawakita en Yasumura aan de Chiba-universiteit in Japan. De term „Vero“ is afgeleid van „Verda reno“ in het Esperanto, wat „groene nier“ betekent, hoewel „Vero“ ook verwijst naar het begrip „waarheid“.

Vero-cellen vormen doorgaans monolaagjes, maar kunnen zich aanpassen aan suspensieculturen, waarbij ze een epitheelachtige structuur vertonen. Deze cellen worden gekenmerkt door hun ronde tot langwerpige vorm en een gemiddelde diameter van ongeveer 17 µm. Opvallend is dat Vero-cellen een hypodiploïd chromosoomaantal vertonen, waarbij het modale chromosoomaantal 58 is bij ongeveer 66% van de celpopulatie, hoewel er bij een klein deel (1,7%) van de cellen variaties met hogere ploïdie voorkomen.

Vero-celklonen en hun unieke eigenschappen

Verschillende klonen die afstammen van de Vero-cellijn vertonen unieke kenmerken die hen onderscheiden van de oorspronkelijke lijn. Twee opmerkelijke Vero-celklonen hieronder zijn:

• Vero E6-cellijn: Deze kloon, ook bekend als Vero C1008, is afkomstig van Vero 76-cellen en werd in 1979 geïsoleerd door P.J. Price met behulp van een verdunningstechniek op microtiterplaten. Vero E6-cellen zijn bijzonder geschikt voor het kweken van virussen die zich langzaam vermenigvuldigen.

• Vero 76-cellen: Deze cellen, die in 1968 afkomstig waren uit de nier van een Afrikaanse groene aap, behouden de voor Vero-cellen kenmerkende epitheliale morfologie.

Deze varianten van Vero-cellen blijven, samen met de oorspronkelijke lijn, van cruciaal belang voor de vooruitgang van virologisch onderzoek en de ontwikkeling van medische interventies, wat hun betekenis binnen de wetenschappelijke gemeenschap onderstreept.

Informatie over het kweken van cellen

Voor het kweken van Vero-cellen, een apencellijn, is kennis van specifieke parameters vereist, zoals de verdubbelingstijd, de bezaaidichtheid en het juiste groeimedium.

• Verdubbelingstijd van de populatie: De verdubbelingstijd voor Vero-cellen bedraagt ongeveer 24 uur.

• Hechting: Vero-cellen hechten zich aan oppervlakken en vormen doorgaans monolaagjes wanneer ze worden gekweekt.

• Bezaaidichtheid: Het is raadzaam om te beginnen met een bezaaidichtheid van 1 x 10^4 cellen/cm^2. Om hechtende Vero-cellen te kweken, wast u ze met PBS en behandelt u ze met Accutase om ze los te maken. Centrifugeer de cellen na het losmaken, breng ze opnieuw in suspensie in vers medium en breng ze over naar nieuwe kweekflessen.

• Groeimedium: Zowel Ham’s F12 als DMEM zijn geschikte media voor het kweken van Vero-cellen. Deze moeten worden aangevuld met 2,5 mM L-glutamine en 5% foetaal runderserum (FBS) om een optimale groei te ondersteunen. Het medium moet twee tot drie keer per week worden ververst.

• Groeiomstandigheden: Vero-cellen gedijen bij een temperatuur van 37 °C in een bevochtigde atmosfeer met 5% CO₂.

• Opslag: Voor langdurige opslag moeten Vero-cellen worden bewaard bij temperaturen onder -150 °C, hetzij in een ultralage-temperatuurvriezer, hetzij in de dampfase van vloeibare stikstof.

• Invriesproces en medium: Gebruik voor cryopreservatie CM-1 of CM-ACF, of het groeimedium met FBS en DMSO, als invriesmedium. Pas een langzame invriestechniek toe, waarbij de temperatuur geleidelijk met 1 °C per minuut wordt verlaagd.

• Ontdooiproces: Ontdooi Vero-cellen door de container onder te dompelen in een waterbad van 37 °C en deze gedurende 40-60 seconden voorzichtig te schudden. Verdun de cellen vervolgens in vers medium, centrifugeer om het cryoprotectant te verwijderen, resuspendeer in vers groeimedium en plaats ze in een nieuwe kolf om te herstellen en te groeien.

• Bioveiligheidsniveau: Vero-cellen moeten worden gehanteerd in een laboratorium dat voldoet aan de eisen voor bioveiligheidsniveau 1.

Toepassingen van de Vero-cellijn in onderzoek

De Vero-cellijn kent talrijke toepassingen in het onderzoek op het gebied van celbiologie en virologie. Hier hebben we enkele specifieke toepassingen besproken.

Vero-cellen in virusonderzoek en vaccinproductie

Vero-cellen, afkomstig van niercellen van de Afrikaanse groene aap, zijn een vast onderdeel geworden van de bioprocesontwikkeling van vaccins tegen diverse virussen, waaronder het poliovirus en het Japanse encefalitisvirus. Hun aanpassingsvermogen in zowel hechtende als suspensieculturen en hun brede virusondersteuningscapaciteit, ook voor pathogenen zoals het des petits ruminants-virus, onderstrepen hun belang bij virusisolatie en vaccinontwikkeling.

In talrijke studies zijn Vero-cellen gebruikt voor de productie van vaccins voor mensen. Zo toonde een opmerkelijke studie die in 2019 werd gepubliceerd het gebruik van Vero-cellen aan bij de ontwikkeling van een geïnactiveerd vaccin tegen het gele-koortsvirus [2].

Vero-cellen worden vaak gebruikt in onderzoeken naar virale infecties, zoals een studie uit 2020 waarin Vero-cellen werden geïnfecteerd met verschillende isolaten van het SARS-CoV-2-virus om de groeieigenschappen van het virus te bestuderen [4]. Evenzo onderzocht een andere studie de celreacties op SARS-CoV-2-infectie met behulp van een Vero-celkweek [5].

De rol van Vero-cellen in weefselengineering en de ontwikkeling van upstream-bioprocessen

Naast de vaccinproductie leveren Vero-cellen een bijdrage aan weefselengineering en het bredere gebied van de ontwikkeling van bioprocessen, wat de noodzaak onderstreept van voortdurend onderzoek naar hun eigenschappen en toepassingen. De selectie van geschikte Vero-cel-sublijnen is essentieel om hun potentieel in de biotechnologische en farmaceutische industrie optimaal te benutten.

Toepassing van Vero-cellen bij het testen van de werkzaamheid en veiligheid van geneesmiddelen

Vero-cellen worden vaak ingezet bij het testen van geneesmiddelen om de werkzaamheid en veiligheid van farmaceutische verbindingen te beoordelen. Deze cellen worden vaak beschouwd als een standaardmodel voor normale niercellen in onderzoeken naar de cytotoxische effecten van diverse geneesmiddelen en therapeutische middelen. Zo bleek uit onderzoek waarin de invloed van wortelextracten van de Terminalia avicennioides-plant op zowel HepG2, een leverkankercellijn, als op Vero-cellen, afkomstig van het epitheel van apennieren, werd vergeleken, dat de extracten schadelijker waren voor de kankercellen dan voor de normale cellen.

Beperkingen van Vero-cellen

Hoewel Vero-cellen op grote schaal worden gebruikt, hebben ze hun beperkingen, zoals de productie van verotoxine en genomische veranderingen die van invloed kunnen zijn op bepaalde toepassingen. Inzicht in de specifieke sublijnen en genomische kenmerken van Vero-cellen, waaronder de Vero-lijn F6, is essentieel voor het optimaliseren van hun gebruik in diverse bioprocessen.

Ontdek onze Vero-cellen en derivaten voor baanbrekende onderzoekstoepassingen

Wetenschappelijke publicaties

Hieronder volgen enkele recente en meest geciteerde onderzoekspublicaties waarin Vero-cellen aan bod komen.

Aanpassing van Vero-cellen aan suspensiegroei voor de productie van het rabiësvirus in verschillende serumvrije media

In deze studie, gepubliceerd in het tijdschrift Vaccine (2019), werden Vero-cellen aangepast om in suspensieculturen te groeien, met als doel het rabiesvirus met een hoge titer te produceren met behulp van diverse serumvrije media.

Gevoeligheid van Toxoplasma gondii voor een ethanolextract van Tinospora crispa in Vero-cellen

Dit artikel werd in 2019 gepubliceerd in het tijdschrift Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. De studie stelde dat het ethanol-extract van de plant Tinospora crispa een schadelijk effect heeft op de parasiet Toxoplasma gondii. Het is echter veilig voor de gastheercellen (de Vero-cellijn).

Effecten van het bladextract van Colchicum baytopiorum op cytotoxiciteit en celdoodroutes in de C-4 I- en Vero-cellijnen

Dit artikel werd in 2021 gepubliceerd door het Journal of the Balkan Union of Oncology. In deze studie onderzochten Ozlem Dagdeviren Ozsoylemez en Gul Ozcan het cytotoxische effect van het bladextract van Colchicum baytopiorum op de C-4I- en Vero-cellijnen.

Resveratrol remt de replicatie van het severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in gekweekte Vero-cellen

In dit onderzoek, gepubliceerd in *Phytotherapy Research* (2021), werden met SARS-CoV-2 geïnfecteerde Vero-cellen gebruikt om het therapeutische effect van resveratrol op de virusreplicatie te onderzoeken.

Lipofiele statines remmen de productie van het Zika-virus in Vero-cellen

Dit artikel in *Nature Scientific Reports* (2019) stelt dat lipofiele statines, d.w.z. cerivastatine, lovastatine, fuvastatine, simvastatine en mevastatine, de productie van het Zika-virus in Vero-cellen kunnen belemmeren.

Bronnen voor Vero-cellen: protocollen, video’s en meer

• Transfectie van Vero-cellen: via deze link wordt u door een transfectieprotocol voor Vero-cellen geleid.
• Transfectie van de Vero-cellijn: In deze video wordt een transfectieprotocol voor de Vero-cellijn uitgelegd.
• Vero-cellen subcultiveren: Deze video beschrijft algemene aanbevelingen voor het subcultiveren van hechtende cellijnen.

Protocollen voor celkweek

• Vero-cellen kweken: Deze website bevat een duidelijk uitgelegd protocol voor het kweken van Vero-cellen.
• Vero-celkweek: Dit document kan u helpen het protocol te leren voor het vermeerderen, onderhouden en invriezen van Vero-cellen.

Referenties

1. Ammerman, N.C., M. Beier‐Sexton en A.F. Azad, Groei en onderhoud van Vero-cellijnen. Current protocols in microbiology, 2008. 11(1): p. A. 4E. 1–A. 4E. 7.
2. Pato, T.P., et al., Zuivering van het gele-koortsvirus geproduceerd in Vero-cellen voor de vervaardiging van inactieve vaccins. Vaccine, 2019. 37(24): p. 3214–3220.
3. Aliyu-Amoo, H., et al., Antiproliferatief effect van extracten en fracties van de wortel van Terminalia avicennioides (Combretaceae) Guill. en Perr. op HepG2- en Vero-cellijnen. Clinical Phytoscience, 2021, 7(1): p. 1–7.
4. Yao, P., et al., Isolatie en groeikenmerken van SARS-CoV-2 in Vero-cellen. Virologica Sinica, 2020. 35(3): p. 348–350.
5. Park, B.K., et al., Verschillen in signaaloverdracht en virusproductie in Calu-3-cellen en Vero-cellen bij infectie met SARS-CoV-2. Biomolecules & Therapeutics, 2021. 29(3): p. 273.