Komórki Vero: pionierskie osiągnięcia w badaniach nad wirusami i innowacjach w dziedzinie szczepionek

Linia komórkowa Vero, nieśmiertelny model komórek ssaków wyhodowany z komórek nabłonka nerki afrykańskiej małpy zielonej, znajduje się w czołówce badań z zakresu wirusologii, mikrobiologii oraz biologii komórkowej i molekularnej. Ich szerokie zastosowanie obejmuje opracowywanie szczepionek, badania przesiewowe leków oraz badania nad biologią wirusów i pasożytów, immunologią nowotworów oraz strategiami immunoterapeutycznymi.

Pochodzenie i kluczowe cechy komórek Vero

Zagłębiając się w temat linii komórkowej takiej jak Vero, nasuwa się kilka pytań: Czym dokładnie są komórki Vero? Jak powstała linia komórkowa Vero? Jaka historia kryje się za nazwą „Vero”? Niniejszy rozdział ma na celu wyjaśnienie genezy i podstawowych cech komórek Vero.

Początki linii komórkowej Vero sięgają 1962 roku, a jej źródłem były komórki nabłonkowe nerek afrykańskiej małpy zielonej. Linia ta została wyhodowana przez Y. Kawakitę i Yasumurę na Uniwersytecie w Chibie w Japonii. Termin „Vero” pochodzi od wyrażenia „Verda reno” w języku esperanto, co oznacza „zielona nerka”, choć „Vero” nawiązuje również do pojęcia „prawdy”.

Komórki Vero zazwyczaj tworzą monowarstwy, ale mogą przystosować się do hodowli w zawiesinie, wykazując strukturę podobną do nabłonkowej. Komórki te charakteryzują się kształtem od okrągłego do wydłużonego oraz średnią średnicą wynoszącą około 17 µm. Co warte odnotowania, komórki Vero wykazują hipodiploidalną liczbę chromosomów, przy czym modalna liczba chromosomów wynosi 58 u około 66% populacji komórek, choć w niewielkiej części (1,7%) komórek występują odmiany o wyższej ploidii.

Klony komórek Vero i ich unikalne właściwości

Różne klony wywodzące się z linii komórek Vero wykazują unikalne cechy, które odróżniają je od linii pierwotnej. Wśród nich na uwagę zasługują dwa klony komórek Vero:

• Linia komórkowa Vero E6: Znana również jako Vero C1008, ten klon wywodzi się z komórek Vero 76 i został wyizolowany w 1979 roku przez P.J. Price’a przy użyciu techniki rozcieńczania na płytkach mikromiareczkowych. Komórki Vero E6 nadają się szczególnie do hodowli wirusów, które replikują się powoli.

• Komórki Vero 76: Pochodzą one z nerki afrykańskiej małpy zielonej z 1968 roku i zachowują morfologię nabłonkową charakterystyczną dla komórek Vero.

Te warianty komórek Vero, wraz z linią macierzystą, nadal odgrywają kluczową rolę w rozwoju badań wirusologicznych i opracowywaniu metod leczenia, co podkreśla ich znaczenie w środowisku naukowym.

Informacje dotyczące hodowli

Hodowla komórek Vero, linii komórkowej pochodzącej od małp, wymaga znajomości określonych parametrów, takich jak czas podwojenia, gęstość wysiewu oraz odpowiednia pożywka hodowlana.

• Czas podwojenia populacji: Czas podwojenia komórek Vero wynosi około 24 godzin.

• Przyleganie: Komórki Vero przylegają do powierzchni i zazwyczaj tworzą monowarstwy podczas hodowli.

• Gęstość wysiewu: Zaleca się rozpoczęcie hodowli od gęstości wysiewu wynoszącej 1 x 10⁴ komórek/cm². Aby hodować komórki Vero przylegające do podłoża, należy je przemyć roztworem PBS i potraktować preparatem Accutase w celu ich odłączenia. Po oddzieleniu komórki należy odwirować, zawiesić w świeżej pożywce i przenieść do nowych kolb hodowlanych.

• Pożywka wzrostowa: Zarówno pożywka Ham’s F12, jak i DMEM są odpowiednie do hodowli komórek Vero. Należy je uzupełnić o 2,5 mM L-glutaminy i 5% surowicy płodowej bydlęcej (FBS), aby zapewnić optymalny wzrost. Pożywkę należy wymieniać dwa do trzech razy w tygodniu.

• Warunki wzrostu: Komórki Vero rozwijają się najlepiej w temperaturze 37°C w nawilżonej atmosferze z dodatkiem 5% CO₂.

• Przechowywanie: W celu długotrwałego przechowywania komórki Vero należy przechowywać w temperaturze poniżej -150°C, w zamrażarce ultra-niskotemperaturowej lub w fazie gazowej ciekłego azotu.

• Proces zamrażania i pożywka: Do kriokonserwacji należy użyć CM-1 lub CM-ACF albo pożywki wzrostowej z FBS i DMSO jako pożywki do zamrażania. Należy zastosować technikę powolnego zamrażania, stopniowo obniżając temperaturę o 1°C na minutę.

• Proces rozmrażania: Komórki Vero należy rozmrozić poprzez zanurzenie pojemnika w łaźni wodnej o temperaturze 37°C i delikatne mieszanie przez 40–60 sekund. Następnie rozcieńczyć komórki w świeżej pożywce, odwirować w celu usunięcia środka krioprotekcyjnego, zawiesić w świeżej pożywce wzrostowej i umieścić je w nowej kolbie w celu regeneracji i hodowli.

• Poziom bezpieczeństwa biologicznego: Komórki Vero należy obchodzić się w laboratorium spełniającym wymagania dotyczące poziomu bezpieczeństwa biologicznego 1.

Zastosowania linii komórkowej Vero w badaniach naukowych

Linia komórkowa Vero ma liczne zastosowania badawcze w dziedzinie biologii komórkowej i wirusologii. W niniejszym artykule omówiliśmy niektóre z nich.

Komórki Vero w badaniach nad wirusami i produkcji szczepionek

Komórki Vero, pochodzące z komórek nerek afrykańskiej zielonej małpy, stały się podstawowym elementem w procesie opracowywania szczepionek przeciwko różnym wirusom, w tym wirusowi polio i wirusowi japońskiego zapalenia mózgu. Ich zdolność do adaptacji zarówno w hodowlach adhezyjnych, jak i zawiesinowych, a także szeroki zakres wirusów, które mogą wspierać, w tym patogeny takie jak wirus des petits ruminants, podkreślają ich znaczenie w izolacji wirusów i opracowywaniu szczepionek.

W licznych badaniach wykorzystano komórki Vero do produkcji szczepionek dla ludzi. Na przykład w godnym uwagi badaniu opublikowanym w 2019 r. wykazano zastosowanie komórek Vero w opracowaniu szczepionki inaktywowanej przeciwko wirusowi żółtej febry [2].

Komórki Vero są powszechnie stosowane w badaniach nad infekcjami wirusowymi, takich jak badanie przeprowadzone w 2020 r., w którym zakażono komórki Vero różnymi izolatami wirusa SARS-CoV-2 w celu zbadania właściwości wzrostowych wirusa [4]. Podobnie w innym badaniu analizowano reakcje komórek na zakażenie SARS-CoV-2 przy użyciu hodowli komórek Vero [5].

Rola komórek Vero w inżynierii tkankowej i rozwoju bioprocesów upstream

Poza produkcją szczepionek komórki Vero mają znaczenie w inżynierii tkankowej oraz w szerszej dziedzinie rozwoju bioprocesów, co podkreśla potrzebę dalszych badań nad ich właściwościami i zastosowaniami. Wybór odpowiednich podlinii komórek Vero ma kluczowe znaczenie dla maksymalnego wykorzystania ich potencjału w przemyśle biotechnologicznym i farmaceutycznym.

Zastosowanie komórek Vero w badaniach skuteczności i bezpieczeństwa leków

Komórki Vero są często wykorzystywane w badaniach leków w celu oceny skuteczności i bezpieczeństwa związków farmaceutycznych. Komórki te są często uznawane za standardowy model normalnych komórek nerkowych w badaniach dotyczących cytotoksycznego działania różnych leków i środków terapeutycznych. Na przykład badania porównujące wpływ ekstraktów z korzeni rośliny Terminalia avicennioides zarówno na komórki HepG2 – linię komórkową raka wątroby – jak i na komórki Vero, pochodzące z nabłonka nerek małpy, wykazały, że ekstrakty te były bardziej szkodliwe dla komórek nowotworowych niż dla komórek prawidłowych.

Ograniczenia komórek Vero

Chociaż komórki Vero są szeroko stosowane, mają one swoje ograniczenia, takie jak produkcja toksyny Vero oraz zmiany genomowe, które mogą wpływać na niektóre zastosowania. Zrozumienie konkretnych podlinii i cech genomowych komórek Vero, w tym linii Vero F6, ma zasadnicze znaczenie dla optymalizacji ich wykorzystania w różnych bioprocesach.

Zapoznaj się z naszymi komórkami Vero i ich pochodnymi, przeznaczonymi do przełomowych zastosowań badawczych

Publikacje naukowe

Poniżej przedstawiono kilka najnowszych i najczęściej cytowanych publikacji naukowych dotyczących komórek Vero.

Dostosowanie komórek Vero do wzrostu w zawiesinie w celu produkcji wirusa wścieklizny w różnych pożywkach bezsurowicowych

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Vaccine Journal” (2019) przystosowano komórki Vero do wzrostu w hodowlach zawiesinowych w celu produkcji wirusa wścieklizny o wysokim mianie przy użyciu różnych pożywek bezsurowicowych.

Wrażliwość Toxoplasma gondii na ekstrakt etanolowy z Tinospora crispa w komórkach Vero

Artykuł ten został opublikowany w czasopiśmie „Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine” w 2019 roku. W badaniu wysunięto hipotezę, że ekstrakt etanolowy z rośliny Tinospora crispa wywiera szkodliwy wpływ na pasożyta Toxoplasma gondii. Jest on jednak bezpieczny dla komórek gospodarza (linii komórkowej Vero).

Wpływ ekstraktu z liści Colchicum baytopiorum na cytotoksyczność i szlaki śmierci komórkowej w liniach komórkowych C-4 I i Vero

Artykuł ten został opublikowany w czasopiśmie „Journal of the Balkan Union of Oncology” w 2021 roku. W badaniu tym Ozlem Dagdeviren Ozsoylemez i Gul Ozcan zbadały działanie cytotoksyczne ekstraktu z liści Colchicum baytopiorum na linie komórkowe C-4I i Vero.

Resweratrol hamuje replikację koronawirusa 2 powodującego ciężki ostry zespół oddechowy (SARS-CoV-2) w hodowanych komórkach Vero

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Phytotherapy Research” (2021) wykorzystano komórki Vero zakażone SARS-CoV-2 w celu zbadania terapeutycznego wpływu resweratrolu na replikację wirusa.

Statynki lipofilne hamują produkcję wirusa Zika w komórkach Vero

W artykule opublikowanym w czasopiśmie „Nature Scientific Reports” (2019) wysunięto hipotezę, że lipofiliczne statyny, tj. ceriwastatyna, lowastatyna, fuwastatyna, simwastatyna i mewastatyna, mogą hamować produkcję wirusa Zika w komórkach Vero.

Materiały dotyczące komórek Vero: protokoły, filmy i inne zasoby

• Transfekcja komórek Vero: Ten link zawiera instrukcję dotyczącą protokołu transfekcji komórek Vero.
• Transfekcja linii komórkowej Vero: Ten film wyjaśnia protokół transfekcji linii komórkowej Vero.
• Subkulturowanie komórek Vero: Ten film przedstawia ogólne zalecenia dotyczące subkulturowania linii komórek adhezyjnych.

Protokoły hodowli komórkowej

• Hodowla komórek Vero: Ta strona internetowa zawiera szczegółowo opisany protokół hodowli komórek Vero.
• Hodowla komórek Vero: Ten dokument może pomóc w zapoznaniu się z protokołem rozmnażania, utrzymywania i zamrażania komórek Vero.

Bibliografia

1. Ammerman, N.C., M. Beier‐Sexton i A.F. Azad, „Wzrost i utrzymanie linii komórkowych Vero”. Current protocols in microbiology, 2008. 11(1): s. A. 4E. 1–A. 4E. 7.
2. Pato, T.P. i in., Oczyszczanie wirusa żółtej febry wyhodowanego w komórkach Vero do produkcji szczepionki inaktywowanej. Vaccine, 2019. 37(24): s. 3214–3220.
3. Aliyu-Amoo, H. i in., Działanie antyproliferacyjne ekstraktów i frakcji korzenia Terminalia avicennioides (Combretaceae) Guill i Perr. na linie komórkowe HepG2 i Vero. Clinical Phytoscience, 2021, 7(1): s. 1–7.
4. Yao, P. i in., Izolacja i charakterystyka wzrostu SARS-CoV-2 w komórkach Vero. Virologica Sinica, 2020. 35(3): s. 348–350.
5. Park, B.K. i in., Różnice w sygnalizacji i produkcji wirusa w komórkach Calu-3 i Vero po zakażeniu SARS-CoV-2. Biomolecules & Therapeutics, 2021, 29(3): s. 273.