Células COS-1: um modelo celular fundamental em estudos de expressão genética

A linha celular COS-1 é constituída por células semelhantes a fibroblastos, originárias do tecido renal de um macaco, e é frequentemente utilizada por investigadores para estudar o vírus SV40 dos macacos. Estas células são facilmente transfectadas e frequentemente utilizadas para criar proteínas recombinantes destinadas a várias experiências bioquímicas, moleculares e de biologia celular.

Linha celular COS-1: Origem e informações gerais.

Antes de iniciar qualquer trabalho com uma linha celular, é essencial ter um conhecimento básico sobre a própria linha celular. Isto inclui informações como a origem das células, como foram isoladas e as suas características. Nesta secção, vamos aprofundar os conceitos básicos das células COS-1.

O que é a linha celular COS-1?

A linha celular COS-1 é composta por células semelhantes a fibroblastos que J.W.F. Cowell e colegas criaram pela primeira vez em 1981. Estas células foram geradas através da transformação de uma linha celular epitelial de macaco verde, conhecida como CV-1, com uma forma mutante do vírus simiano SV40. Posteriormente, a linha celular COS-1 estabelecida foi exaustivamente caracterizada para restaurar a região do genoma do SV40 que tinha sido previamente eliminada da origem de replicação. Estas células expressam grandes antigénios T e outras proteínas necessárias para replicar corretamente genomas circulares, tais como os plasmídeos.

Chlorocebus aethiops (macaco verde africano)

As células COS-1 apresentam uma morfologia semelhante à dos fibroblastos e aderem às superfícies, espalhando-se numa monocamada. Atualmente, não se conhecem variantes genéticas da linha celular COS-1. No entanto, uma linha celular relacionada, a COS-7, também se originou das células CV-1 e apresenta características semelhantes.

Prós e contras das células COS-1

A linha celular COS-1 tem vantagens e limitações únicas, que iremos discutir a seguir.

Vantagens

• Facilidade de transfecção: A linha celular COS-1 é facilmente transfectada utilizando vários métodos, incluindo abordagens físicas e químicas.
• Produção de lentivírus: A linha celular COS-1 é um hospedeiro de empacotamento adequado para a produção de partículas de lentivírus recombinantes de alta qualidade sem etapas adicionais de purificação. Estas células aderem firmemente a superfícies plásticas, o que evita a contaminação de sobrenadantes de transfecção contendo partículas virais [1].
• Expressão génica: A linha celular COS-1 é amplamente utilizada para estudos de análise de expressão transitória e estável, produzindo muitas proteínas recombinantes através da transfecção com plasmídeos circulares contendo a origem de replicação SV40 [2].

Limitações

• Linha celular não humana: Como as células COS-1 são originárias de primatas não humanos, as proteínas recombinantes produzidas por esta linha celular são adequadas apenas para experiências laboratoriais e não podem ser recomendadas para uso em humanos.

Aplicações de investigação das células COS-1

Uma das considerações mais importantes ao discutir uma linha celular são as suas aplicações de investigação. Esta secção irá explorar as aplicações de investigação mais proeminentes das células COS-1.

• Produção de proteínas recombinantes: A linha celular COS-1 é amplamente utilizada para a produção de proteínas recombinantes através da transfecção transitória ou estável de vetores circulares contendo a origem de replicação SV40. Num estudo recente, biólogos utilizaram a linha celular COS-1 para produzir gonadotrofina coriônica equina, uma hormona reprodutiva recombinante para aplicações reprodutivas [3]. Da mesma forma, outro estudo utilizou células COS-1 para produzir um anticorpo monoclonal recombinante de origem aviária contra um tipo específico de vírus da gripe [4].
• Produção de partículas semelhantes a vírus: As células COS-1 servem como hospedeiros de empacotamento para a produção de lentivírus de alta qualidade e podem ser utilizadas para gerar vacinas virais. Um estudo utilizou a linha celular COS-1 para produzir partículas semelhantes ao vírus da dengue, não infecciosas mas altamente imunogénicas, que são candidatas a vacinas eficazes [5].

4. Células COS-1: Publicações

Algumas publicações notáveis sobre as células COS-1 são:

• Produção e purificação de partículas semelhantes ao vírus da dengue a partir de células COS-1: Esta publicação na Bio-Protocol explica a utilização de células COS-1 para a produção de partículas altamente imunogénicas semelhantes ao vírus da dengue.
• Análise da expressão da gonadotrofina coriônica equina recombinante em três sistemas hospedeiros - E. coli BL21C, lisado de células de inseto Sf e células de mamífero COS-1: Neste estudo, os investigadores compararam a produção e a modificação pós-traducional de uma hormona reprodutiva recombinante, por exemplo, a gonadotrofina coriônica equina, em diferentes sistemas de expressão, incluindo células de mamíferos COS-1.
• Investigação de partículas semelhantes a flavivírus transmitidas por carraças como sistema de administração para terapia genética: Este estudo utilizou células COS-1 para produzir partículas semelhantes ao vírus da encefalite transmitida por carraças (TBEV). Estas partículas são propostas como um veículo para administrar os replicões necessários (ou seja, genes terapêuticos).
• Geração de um anticorpo monoclonal recombinante «chickenizado» contra a neuraminidase do vírus da gripe aviária H9N2: Este artigo, publicado na revista AMB Express, utilizou células COS-1 para produzir anticorpos monoclonais recombinantes «chickenizados» contra a neuraminidase do vírus da gripe aviária do tipo H9N2.
• Solubilização sem detergentes de canais Kv humanos expressos em células de mamíferos: Neste estudo, a linha celular de mamíferos COS-1 foi utilizada para expressar canais Kv humanos com vista à realização de algumas experiências de solubilização.

Células COS-1 em alta e baixa confluência

Recursos para a linha celular COS-1, incluindo protocolos, vídeos e muito mais

Protocolos de cultura celular

• Cultura celular COS-1: Esta ligação contém informações valiosas sobre a divisão, congelação e descongelação das células COS-1.
• Células COS-1: Esta ligação contém informações básicas sobre a linha celular COS-1.

Protocolos de transfecção

Aqui estão algumas fontes que descrevem o método de transfecção para células COS-1.

• Transfecção transitória de células COS-1: Este documento inclui um protocolo para a transfecção transitória da linha celular COS-1.

Vídeos relacionados com a linha celular COS-1

Os seguintes recursos de vídeo podem ajudar a obter informações gerais sobre a cultura, manutenção e transfecção de células COS-1.

• Passagem de células: Este vídeo aborda práticas básicas de cultura para linhas celulares de mamíferos.
• Congelamento de células aderentes: Este vídeo contém informações sobre o congelamento de linhas celulares aderentes.
• Protocolo de transfecção: Este vídeo mostra um procedimento para a transfecção de células de mamíferos.

Cultivo de células COS-1

Características

Informações

Tempo de duplicação

Aproximadamente 48 horas

Adere ou em suspensão

A forma aderente cresce como uma monocamada na superfície do frasco de cultura

Densidade de sementeira

2 a 4 x 10^4 células/cm²; as células aderentes são lavadas com PBS 1x, tratadas com Accutase, centrifugadas, ressuspensas e distribuídas num novo frasco

Meio de crescimento

Meio Dulbecco's Modified Eagle (DMEM) contendo 10% de FBS; o meio deve ser substituído 2 a 3 vezes por semana

Condições de crescimento (temperatura, CO₂)

Requer uma incubadora humidificada com 5% de CO₂ e temperatura de 37 °C

Armazenamento

Temperatura inferior a -150 °C na fase de vapor de nitrogénio líquido

Processo de congelamento e meio

Um método de congelamento lento com uma diminuição de temperatura de apenas 1 °C utilizando meios CM-1 ou CM-ACF

Processo de descongelação

Descongele as células congeladas incubando-as num banho-maria a 37 °C durante 40-60 segundos com agitação rápida. Centrifugue as células para remover o meio de congelamento, ressuspender o sedimento e dispense-o num frasco de cultura com meio fresco. A adesão demora aproximadamente 24 horas.

Nível de biossegurança

Recomenda-se o nível de biossegurança 1 para o manuseamento de células COS-1

Esperamos que este artigo tenha fornecido informações suficientes para o ajudar a começar a trabalhar com células COS-1. Encomende-nos se pretender utilizar esta linha celular para o seu estudo de investigação.

Referências

1. Smith, S.L. e T. Shioda, Vantagens das células epiteliais de rim de macaco COS-1 como hospedeiro de empacotamento para a produção em pequeno volume de lentivírus recombinantes de alta qualidade. Journal of virological methods, 2009. 157(1): p. 47-54.
2. MacKenzie, C.J. e T. Shioda, Células COS-1 como hospedeiro de empacotamento para a produção de lentivírus. Current protocols in cell biology, 2011. 50(1): p. 26.7. 1-26.7. 15.
3. Bhardwaj, A., et al., Análise da expressão da gonadotrofina coriônica equina recombinante em três sistemas hospedeiros: E. coli BL21C, lisado de células de insetos Sf e células de mamíferos COS-1. Indian Journal of Animal Research, 2021. 55(1): p. 40-45.
4. Wang, F., et al., Geração de um anticorpo monoclonal recombinante de galinha contra a neuraminidase do vírus da gripe aviária H9N2. AMB Express, 2020. 10: p. 1-7.
5. Galula, J.U., G.-J.J. Chang e D.-Y. Chao, Produção e purificação de partículas semelhantes ao vírus da dengue a partir de células COS-1. Bio-protocol, 2019. 9(12): p. e3280-e3280.