Les cellules COS-1 : un outil incontournable dans les études sur l’expression génique

La lignée cellulaire COS-1 est constituée de cellules de type fibroblastes issues d’un tissu rénal de singe; elle est fréquemment utilisée par les chercheurs pour étudier le virus SV40 du singe. Ces cellules se laissent facilement transfectées et sont souvent utilisées pour produire des protéines recombinantes destinées à diverses expériences en biochimie, en biologie moléculaire et en biologie cellulaire.

Lignée cellulaire COS-1 : origine et renseignements généraux.

Avant d’entreprendre tout travail avec une lignée cellulaire, il est essentiel d’avoir une compréhension fondamentale de la lignée cellulaire elle-même. Cela comprend des renseignements tels que l’origine des cellules, la façon dont elles ont été isolées et leurs caractéristiques. Dans cette section, nous aborderons les notions de base sur les cellules COS-1.

Qu’est-ce que la lignée cellulaire COS-1?

La lignée cellulaire COS-1 est constituée de cellules de type fibroblastes créées pour la première fois en 1981 par J.W.F. Cowell et ses collègues. Ces cellules ont été générées en transformant une lignée cellulaire épithéliale de singe vert, connue sous le nom de CV-1, à l’aide d’une forme mutante du virus simien SV40. Par la suite, la lignée cellulaire COS-1 ainsi établie a fait l’objet d’une caractérisation approfondie afin de restaurer la région du génome du SV40 qui avait été précédemment supprimée de l’origine de réplication. Ces cellules expriment des antigènes T de grande taille ainsi que d’autres protéines nécessaires à la réplication correcte des génomes circulaires, tels que les plasmides.

Chlorocebus aethiops (singe vert d’Afrique)

Les cellules COS-1 présentent une morphologie de type fibroblastique et adhèrent aux surfaces, où elles se propagent sous forme de monocouche. À l’heure actuelle, aucune variante génétique de la lignée cellulaire COS-1 n’est connue. Toutefois, une lignée cellulaire apparentée, la COS-7, provient également des cellules CV-1 et présente des caractéristiques similaires.

Avantages et inconvénients des cellules COS-1

La lignée cellulaire COS-1 présente des avantages et des limites qui lui sont propres, que nous aborderons ci-dessous.

Avantages

• Facilité de transfection : La lignée cellulaire COS-1 se prête facilement à la transfection à l’aide de diverses méthodes, notamment des approches physiques et chimiques.
• Production de lentivirus : La lignée cellulaire COS-1 constitue un hôte d’encapsidation approprié pour la production de particules de lentivirus recombinants de haute qualité sans étapes de purification supplémentaires. Ces cellules adhèrent fermement aux surfaces en plastique, ce qui empêche la contamination des surnageants de transfection contenant des particules virales [1].
• Expression génique : La lignée cellulaire COS-1 est largement utilisée pour les études d’analyse de l’expression transitoire et stable, permettant de produire de nombreuses protéines recombinantes par transfection avec des plasmides circulaires contenant l’origine de réplication SV40 [2].

Limites

• Lignée cellulaire non humaine : Comme les cellules COS-1 proviennent de primates non humains, les protéines recombinantes produites par cette lignée cellulaire ne conviennent qu’aux expériences en laboratoire et ne peuvent être recommandées pour une utilisation chez l’humain.

Applications de recherche des cellules COS-1

L’un des aspects les plus importants à prendre en compte lorsqu’on aborde une lignée cellulaire est celui de ses applications de recherche. Cette section explore les applications de recherche les plus marquantes des cellules COS-1.

• Production de protéines recombinantes : La lignée cellulaire COS-1 est largement utilisée pour la production de protéines recombinantes par transfection transitoire ou stable de vecteurs circulaires contenant l’origine de réplication SV40. Dans une étude récente, des biologistes ont utilisé la lignée cellulaire COS-1 pour produire de la gonadotrophine chorionique équine, une hormone reproductive recombinante destinée à des applications en reproduction [3]. De même, une autre étude a utilisé des cellules COS-1 pour produire un anticorps monoclonal recombinant de type « chickenized » dirigé contre un type spécifique de virus de la grippe [4].
• Production de particules de type viral : Les cellules COS-1 servent d’hôtes d’encapsidation pour la production de lentivirus de haute qualité et peuvent être utilisées pour la fabrication de vaccins viraux. Une étude a utilisé la lignée cellulaire COS-1 pour produire des particules de type viral de la dengue, non infectieuses mais hautement immunogènes, qui constituent des candidats-vaccins efficaces [5].

4. Cellules COS-1 : Publications

Voici quelques publications notables sur les cellules COS-1 :

• Production et purification de particules de type virus de la dengue à partir de cellules COS-1 : Cette publication parue dans Bio-Protocol explique l’utilisation des cellules COS-1 pour produire des particules de type virus de la dengue hautement immunogènes.
• Analyse de l’expression de la gonadotrophine chorionique équine recombinante dans trois systèmes hôtes : E. coli BL21C, lysat de cellules d’insectes Sf et cellules mammifères COS-1 : Dans cette étude, les chercheurs ont comparé la production et la modification post-traductionnelle d’une hormone reproductive recombinante, à savoir la gonadotrophine chorionique équine, dans différents systèmes d’expression, y compris les cellules mammifères COS-1.
• Étude des particules de type flavivirus transmises par les tiques en tant que système de délivrance pour la thérapie génique : Cette étude a utilisé des cellules COS-1 pour produire des particules de type virus de l’encéphalite à tiques (TBEV). Ces particules sont proposées comme navette pour délivrer les réplicons requis (c’est-à-dire les gènes thérapeutiques).
• Production d’un anticorps monoclonal recombinant « chickenisé » dirigé contre la neuraminidase du virus de la grippe aviaire H9N2 : Cet article, publié dans la revue AMB Express, a utilisé des cellules COS-1 pour produire des anticorps monoclonaux recombinants « chickenisés » dirigés contre la neuraminidase du virus de la grippe aviaire de type H9N2.
• Solubilisation sans détergent de canaux Kv humains exprimés dans des cellules mammifères : Dans cette étude, la lignée cellulaire mammifère COS-1 a été utilisée pour exprimer des canaux Kv humains en vue de mener des expériences de solubilisation.

Cellules COS-1 à haute et à faible densité de culture

Ressources sur la lignée cellulaire COS-1, notamment des protocoles, des vidéos et bien plus encore

Protocoles de culture cellulaire

• Culture cellulaire COS-1 : Ce lien contient des renseignements utiles sur la division, la congélation et la décongélation des cellules COS-1.
• Cellules COS-1 : Ce lien contient des renseignements de base sur la lignée cellulaire COS-1.

Protocoles de transfection

Voici quelques ressources décrivant la méthode de transfection des cellules COS-1.

• Transfection transitoire des cellules COS-1 : Ce document présente un protocole de transfection transitoire de la lignée cellulaire COS-1.

Vidéos sur la lignée cellulaire COS-1

Les ressources vidéo suivantes peuvent vous aider à obtenir des renseignements généraux sur la culture, l’entretien et la transfection des cellules COS-1.

• Passage des cellules : Cette vidéo traite des pratiques de culture de base pour les lignées cellulaires de mammifères.
• Congélation de cellules adhérentes : Cette vidéo contient des renseignements sur la congélation de lignées cellulaires adhérentes.
• Protocole de transfection : Cette vidéo présente une procédure de transfection de cellules mammifères.

Culture des cellules COS-1

Caractéristiques

Renseignements

Temps de doublement

Environ 48 heures

Adhérentes ou en suspension

En mode adhérent, la culture se développe en monocouche à la surface du flacon de culture

Densité d’ensemencement

2 à 4 x 10⁴ cellules/cm²; les cellules adhérentes sont lavées avec du PBS 1x, traitées à l’Accutase, centrifugées, remises en suspension, puis distribuées dans un nouveau flacon

Milieu de culture

Milieu Eagle modifié de Dulbecco (DMEM) contenant 10 % de sérum fœtal bovin (FBS); le milieu doit être remplacé 2 à 3 fois par semaine

Conditions de culture (température, CO₂)

Nécessite un incubateur humidifié à 5 % de CO₂ et à une température de 37 °C

Conservation

À une température inférieure à -150 °C, en phase vapeur d’azote liquide

Procédé de congélation et milieu

Méthode de congélation lente avec une baisse de température de seulement 1 °C à l’aide des milieux CM-1 ou CM-ACF

Procédure de décongélation

Décongeler les cellules congelées en les incubant dans un bain-marie réglé à 37 °C pendant 40 à 60 secondes sous agitation rapide. Centrifuger les cellules pour éliminer le milieu de congélation, remettre le culot en suspension et le transférer dans un flacon de culture contenant un milieu frais. L’adhésion prend environ 24 heures.

Niveau de biosécurité

Le niveau de biosécurité 1 est recommandé pour la manipulation des cellules COS-1

Nous espérons que cet article vous a fourni suffisamment d’informations pour vous aider à commencer à travailler avec les cellules COS-1. N’hésitez pas à passer commande chez nous si vous souhaitez utiliser cette lignée cellulaire pour vos travaux de recherche.

Références

1. Smith, S.L. et T. Shioda, « Avantages des cellules épithéliales de rein de singe COS-1 en tant qu’hôtes d’encapsidation pour la production à petit volume de lentivirus recombinants de haute qualité ». Journal of virological methods, 2009. 157(1) : p. 47-54.
2. MacKenzie, C.J. et T. Shioda, « Les cellules COS-1 comme hôtes d’encapsidation pour la production de lentivirus ». Current Protocols in Cell Biology, 2011. 50(1) : p. 26.7. 1-26.7. 15.
3. Bhardwaj, A., et al., Analyse de l’expression de la gonadotrophine chorionique équine recombinante dans trois systèmes hôtes : E. coli BL21C, lysat de cellules d’insectes Sf et cellules mammifères COS-1. Indian Journal of Animal Research, 2021. 55(1) : p. 40-45.
4. Wang, F., et al., Production d’un anticorps monoclonal recombinant de poulet dirigé contre la neuraminidase du virus de la grippe aviaire H9N2. AMB Express, 2020. 10 : p. 1-7.
5. Galula, J.U., G.-J.J. Chang et D.-Y. Chao, « Production et purification de particules pseudo-virales du virus de la dengue à partir de cellules COS-1 ». Bio-protocol, 2019. 9(12) : p. e3280-e3280.