Tế bào Vero: Những bước đi tiên phong trong nghiên cứu virus và đổi mới vắc-xin

Dòng tế bào Vero, một mô hình tế bào động vật có vú bất tử được phân lập từ tế bào biểu mô thận của khỉ xanh châu Phi, đang dẫn đầu trong các nghiên cứu về virus học, vi sinh học, cũng như sinh học tế bào và phân tử. Ứng dụng rộng rãi của chúng bao gồm phát triển vắc-xin, sàng lọc dược phẩm, cũng như nghiên cứu sinh học virus và ký sinh trùng, miễn dịch học khối u và các chiến lược miễn dịch trị liệu.

Nguồn gốc và các đặc điểm chính của tế bào Vero

Khi tìm hiểu về một dòng tế bào như Vero, người ta sẽ nảy sinh một số câu hỏi: Tế bào Vero chính xác là gì? Dòng tế bào Vero được tạo ra như thế nào? Câu chuyện đằng sau cái tên "Vero" là gì? Phần này nhằm làm sáng tỏ nguồn gốc và các đặc điểm chính của tế bào Vero.

Dòng tế bào Vero ra đời vào năm 1962, có nguồn gốc từ các tế bào biểu mô thận của khỉ xanh châu Phi. Dòng tế bào này được Y. Kawakita và Yasumura nuôi cấy tại Đại học Chiba, Nhật Bản. Thuật ngữ "Vero" bắt nguồn từ "Verda reno" trong tiếng Esperanto, có nghĩa là "thận xanh", mặc dù "Vero" cũng gợi lên ý nghĩa "sự thật".

Tế bào Vero thường tạo thành lớp đơn nhưng có thể thích nghi với nuôi cấy lơ lửng, thể hiện cấu trúc giống biểu mô. Các tế bào này được đặc trưng bởi hình dạng tròn đến thuôn dài và đường kính trung bình khoảng 17 µm. Đáng chú ý, tế bào Vero có số lượng nhiễm sắc thể hypodiploid, với số nhiễm sắc thể phổ biến nhất là 58 ở khoảng 66% quần thể tế bào, mặc dù vẫn có những biến thể với số nhiễm sắc thể cao hơn ở một phần nhỏ (1,7%) tế bào.

Các dòng tế bào Vero và các đặc tính độc đáo của chúng

Các dòng tế bào riêng biệt có nguồn gốc từ dòng tế bào Vero thể hiện các đặc điểm độc đáo giúp phân biệt chúng với dòng gốc. Trong số đó, hai dòng tế bào Vero đáng chú ý là:

• Dòng tế bào Vero E6: Còn được gọi là Vero C1008, dòng tế bào này bắt nguồn từ tế bào Vero 76 và được P.J. Price phân lập vào năm 1979 bằng kỹ thuật pha loãng trên đĩa vi giếng. Tế bào Vero E6 đặc biệt thích hợp để nuôi cấy các loại virus nhân lên chậm.

• Tế bào Vero 76: Có nguồn gốc từ thận của một con khỉ xanh châu Phi vào năm 1968, các tế bào này vẫn giữ được hình thái biểu mô đặc trưng của dòng tế bào Vero.

Các biến thể của tế bào Vero này, cùng với dòng gốc, tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy nghiên cứu virus học và phát triển các biện pháp can thiệp y tế, khẳng định tầm quan trọng của chúng trong cộng đồng khoa học.

Thông tin về nuôi cấy

Việc nuôi cấy tế bào Vero, một dòng tế bào khỉ, đòi hỏi phải nắm rõ các thông số cụ thể như thời gian nhân đôi, mật độ gieo tế bào và môi trường nuôi cấy phù hợp.

• Thời gian nhân đôi quần thể: Thời gian nhân đôi của tế bào Vero là khoảng 24 giờ.

• Độ bám dính: Tế bào Vero bám dính vào bề mặt và thường tạo thành lớp đơn khi được nuôi cấy.

• Mật độ gieo tế bào: Nên bắt đầu với mật độ gieo tế bào là 1 x 10^4 tế bào/cm^2. Để nuôi cấy tế bào Vero bám dính, hãy rửa chúng bằng PBS và xử lý bằng Accutase để tách chúng ra. Sau khi tách ra, ly tâm tế bào, tái huyền phù chúng trong môi trường nuôi cấy mới và chuyển chúng sang các bình nuôi cấy mới.

• Môi trường nuôi cấy: Cả Ham’s F12 và DMEM đều là các môi trường thích hợp để nuôi cấy tế bào Vero. Các môi trường này cần được bổ sung 2,5 mM L-glutamine và 5% huyết thanh bò thai (FBS) để hỗ trợ sự phát triển tối ưu. Môi trường nuôi cấy nên được thay mới hai đến ba lần mỗi tuần.

• Điều kiện nuôi cấy: Tế bào Vero phát triển tốt ở nhiệt độ 37°C trong môi trường ẩm được cung cấp 5% CO₂.

• Bảo quản: Để bảo quản lâu dài, tế bào Vero nên được giữ ở nhiệt độ dưới -150°C, trong tủ đông siêu lạnh hoặc trong pha hơi của nitơ lỏng.

• Quy trình đông lạnh và môi trường: Để bảo quản đông lạnh, sử dụng CM-1 hoặc CM-ACF, hoặc môi trường nuôi cấy có chứa FBS và DMSO làm môi trường đông lạnh. Áp dụng kỹ thuật đông lạnh chậm, giảm nhiệt độ từ từ với tốc độ 1°C mỗi phút.

• Quy trình rã đông: Rã đông tế bào Vero bằng cách ngâm bình chứa vào bể nước 37°C và lắc nhẹ trong 40-60 giây. Sau đó, pha loãng tế bào trong môi trường mới, ly tâm để loại bỏ chất bảo vệ đông lạnh, tái huyền phù trong môi trường nuôi cấy mới và đặt chúng vào bình mới để phục hồi và phát triển.

• Mức độ an toàn sinh học: Tế bào Vero phải được xử lý trong phòng thí nghiệm đáp ứng các yêu cầu về mức độ an toàn sinh học cấp 1.

Ứng dụng của dòng tế bào Vero trong nghiên cứu

Dòng tế bào Vero có rất nhiều ứng dụng trong nghiên cứu thuộc lĩnh vực sinh học tế bào và virus học. Trong bài viết này, chúng tôi đã thảo luận về một số ứng dụng cụ thể.

Tế bào Vero trong nghiên cứu virus và sản xuất vắc-xin

Tế bào Vero, có nguồn gốc từ tế bào thận khỉ xanh châu Phi, đã trở thành một thành phần không thể thiếu trong quá trình phát triển sinh học của vắc-xin cho các loại vi-rút khác nhau, bao gồm vi-rút bại liệt và vi-rút viêm não Nhật Bản. Khả năng thích ứng của chúng trong cả nuôi cấy bám dính và nuôi cấy huyền phù, cùng với khả năng hỗ trợ nhiều loại virus, bao gồm cả các mầm bệnh như virus des petits ruminants, đã nhấn mạnh tầm quan trọng của chúng trong việc phân lập virus và phát triển vắc-xin.

Nhiều nghiên cứu đã sử dụng tế bào Vero để sản xuất vắc-xin cho người. Ví dụ, một nghiên cứu đáng chú ý được công bố vào năm 2019 đã chứng minh việc sử dụng tế bào Vero trong việc phát triển vắc-xin bất hoạt cho virus sốt vàng da [2].

Tế bào Vero thường được sử dụng trong các nghiên cứu về nhiễm virus, chẳng hạn như một nghiên cứu được thực hiện vào năm 2020 đã lây nhiễm virus SARS-CoV-2 từ các chủng phân lập khác nhau vào tế bào Vero để nghiên cứu các đặc tính sinh trưởng của virus [4]. Tương tự, một nghiên cứu khác đã điều tra phản ứng của tế bào đối với nhiễm SARS-CoV-2 bằng cách sử dụng nuôi cấy tế bào Vero [5].

Vai trò của tế bào Vero trong kỹ thuật mô và phát triển quy trình sinh học thượng nguồn

Ngoài sản xuất vắc-xin, tế bào Vero còn đóng góp vào kỹ thuật mô và lĩnh vực phát triển quy trình sinh học rộng lớn hơn, nhấn mạnh sự cần thiết phải tiếp tục nghiên cứu các đặc tính và ứng dụng của chúng. Việc lựa chọn các dòng tế bào Vero thích hợp là chìa khóa để tối đa hóa tiềm năng của chúng trong ngành công nghệ sinh học và dược phẩm.

Ứng dụng của tế bào Vero trong thử nghiệm hiệu quả và an toàn thuốc

Tế bào Vero thường được sử dụng trong thử nghiệm thuốc để đánh giá hiệu quả và độ an toàn của các hợp chất dược phẩm. Các tế bào này thường được coi là mô hình tiêu chuẩn cho tế bào thận bình thường trong các nghiên cứu điều tra tác dụng gây độc tế bào của các loại thuốc và tác nhân điều trị khác nhau. Ví dụ, một nghiên cứu so sánh tác động của chiết xuất rễ cây Terminalia avicennioides lên cả HepG2, một dòng tế bào ung thư gan, và tế bào Vero, có nguồn gốc từ biểu mô thận khỉ, đã phát hiện ra rằng chiết xuất này gây hại nhiều hơn cho các tế bào ung thư so với các tế bào bình thường.

Hạn chế của tế bào Vero

Mặc dù tế bào Vero được sử dụng rộng rãi, chúng vẫn có những hạn chế, chẳng hạn như sản sinh độc tố Vero và các biến đổi gen có thể ảnh hưởng đến một số ứng dụng nhất định. Việc hiểu rõ các dòng phụ cụ thể và các đặc điểm gen của tế bào Vero, bao gồm dòng Vero F6, là điều cần thiết để tối ưu hóa việc sử dụng chúng trong các quy trình sinh học khác nhau.

Khám phá các dòng tế bào Vero và các sản phẩm phái sinh của chúng tôi dành cho các ứng dụng nghiên cứu đột phá

Các công trình nghiên cứu

Dưới đây là một số công bố nghiên cứu gần đây và được trích dẫn nhiều nhất liên quan đến tế bào Vero.

Thích ứng tế bào Vero với nuôi cấy lơ lửng để sản xuất virus dại trong các môi trường không chứa huyết thanh khác nhau

Nghiên cứu này được công bố trên Tạp chí Vaccine (2019) đã thích nghi tế bào Vero để phát triển trong môi trường nuôi cấy lơ lửng nhằm sản xuất virus dại với hiệu giá cao bằng cách sử dụng các loại môi trường không chứa huyết thanh khác nhau.

Độ nhạy cảm của Toxoplasma gondii đối với chiết xuất ethanol từ Tinospora crispa trong tế bào Vero

Bài báo này được công bố trên tạp chí Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine vào năm 2019. Nghiên cứu này cho rằng chiết xuất ethanol từ cây Tinospora crispa có tác động bất lợi đối với ký sinh trùng Toxoplasma gondii. Tuy nhiên, nó lại an toàn đối với các tế bào chủ (dòng tế bào Vero).

Tác động của chiết xuất lá Colchicum baytopiorum đối với độc tính tế bào và các con đường chết tế bào ở dòng tế bào C-4 I và Vero

Bài báo này được xuất bản trên Tạp chí Liên minh Ung thư Balkan vào năm 2021. Trong nghiên cứu này, Ozlem Dagdeviren Ozsoylemez và Gul Ozcan đã khám phá tác dụng gây độc tế bào của chiết xuất lá Colchicum baytopiorum đối với các dòng tế bào C-4I và Vero.

Resveratrol ức chế sự nhân lên của coronavirus gây hội chứng hô hấp cấp tính nặng 2 (SARS-CoV-2) trong các tế bào Vero nuôi cấy

Nghiên cứu này trên tạp chí Phytotherapy Research (2021) đã sử dụng các tế bào Vero bị nhiễm SARS-CoV-2 để điều tra tác dụng điều trị của resveratrol đối với sự nhân lên của virus.

Các statin ưa lipid ức chế sự sản sinh virus Zika trong tế bào Vero

Bài báo này trên tạp chí *Nature Scientific Reports* (2019) đề xuất rằng các statin lipophilic, tức là cerivastatin, lovastatin, fuvastatin, simvastatin và mevastatin, có thể cản trở quá trình sản sinh virus Zika trong tế bào Vero.

Tài nguyên về tế bào Vero: Quy trình, video và hơn thế nữa

• Truyền gen vào tế bào Vero: Liên kết này sẽ hướng dẫn bạn thực hiện quy trình truyền gen vào tế bào Vero.
• Truyền gen vào dòng tế bào Vero: Video này giải thích quy trình truyền gen cho dòng tế bào Vero.
• Nuôi cấy lại tế bào Vero: Video này mô tả các khuyến nghị chung về nuôi cấy lại đối với các dòng tế bào bám dính.

Quy trình nuôi cấy tế bào

• Nuôi cấy tế bào Vero: Trang web này cung cấp một quy trình nuôi cấy tế bào Vero được giải thích chi tiết.
• Nuôi cấy tế bào Vero: Tài liệu này có thể giúp bạn tìm hiểu quy trình nhân giống, duy trì và đông lạnh tế bào Vero.

Tài liệu tham khảo

1. Ammerman, N.C., M. Beier‐Sexton, và A.F. Azad, Sự phát triển và duy trì các dòng tế bào Vero. Các quy trình hiện hành trong vi sinh học, 2008. 11(1): tr. A. 4E. 1–A. 4E. 7.
2. Pato, T.P., et al., Tinh chế virus sốt vàng da được sản xuất trong tế bào Vero để sản xuất vắc-xin bất hoạt. Vaccine, 2019. 37(24): tr. 3214–3220.
3. Aliyu-Amoo, H., và cộng sự., Tác dụng ức chế tăng sinh của các chiết xuất và phân đoạn từ rễ cây Terminalia avicennioides (Combretaceae) Guill và Perr. trên các dòng tế bào HepG2 và Vero. Clinical Phytoscience, 2021, 7(1): tr. 1–7.
4. Yao, P., và cộng sự, Tách chiết và đặc điểm sinh trưởng của SARS-CoV-2 trong tế bào Vero. Virologica Sinica, 2020. 35(3): tr. 348–350.
5. Park, B.K., et al., Sự khác biệt về tín hiệu và sản sinh virus trong tế bào Calu-3 và tế bào Vero khi bị nhiễm SARS-CoV-2. Biomolecules & Therapeutics, 2021. 29(3): tr. 273.