Células COS-1: um recurso essencial em estudos de expressão gênica

A linhagem celular COS-1 é composta por células semelhantes a fibroblastos, originárias do tecido renal de um macaco, e é frequentemente utilizada por pesquisadores para investigar o vírus SV40, presente em macacos. Essas células são facilmente transfectadas e costumam ser utilizadas para produzir proteínas recombinantes destinadas a diversos experimentos bioquímicos, moleculares e de biologia celular.

Linha celular COS-1: Origem e informações gerais.

Antes de iniciar qualquer trabalho com uma linhagem celular, é essencial ter um entendimento básico sobre a própria linhagem. Isso inclui informações como a origem das células, como foram isoladas e suas características. Nesta seção, vamos nos aprofundar nos 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, criadas pela primeira vez por J.W.F. Cowell e colegas em 1981. Essas células foram geradas pela 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 minuciosamente caracterizada para restaurar a região do genoma do SV40 que havia sido previamente deletada da origem de replicação. Essas células expressam antígenos T grandes e outras proteínas necessárias para replicar corretamente genomas circulares, como os plasmídeos.

Chlorocebus aethiops (macaco verde africano)

As células COS-1 apresentam morfologia semelhante à dos fibroblastos e aderem às superfícies, espalhando-se em forma de monocamada. Atualmente, não há variantes genéticas conhecidas da linhagem celular COS-1. No entanto, uma linhagem 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 apresenta vantagens e limitações específicas, que discutiremos a seguir.

Vantagens

• Facilidade de transfecção: A linhagem celular COS-1 é facilmente transfectada por meio de vários métodos, incluindo abordagens físicas e químicas.
• Produção de lentivírus: A linhagem 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. Essas células aderem firmemente a superfícies plásticas, o que evita a contaminação dos sobrenadantes de transfecção contendo partículas virais [1].
• Expressão gênica: A linhagem celular COS-1 é amplamente utilizada para estudos de análise de expressão transitória e estável, produzindo muitas proteínas recombinantes por meio da transfecção com plasmídeos circulares contendo a origem de replicação do SV40 [2].

Limitações

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

Aplicações de pesquisa das células COS-1

Uma das considerações mais importantes ao se discutir uma linhagem celular são suas aplicações em pesquisa. Esta seção explorará as aplicações de pesquisa mais proeminentes das células COS-1.

• Produção de proteínas recombinantes: A linha celular COS-1 é amplamente utilizada para a produção de proteínas recombinantes por meio da transfecção transitória ou estável de vetores circulares contendo a origem de replicação do SV40. Em um estudo recente, biólogos utilizaram a linha celular COS-1 para produzir gonadotrofina coriônica equina, um hormônio reprodutivo recombinante para aplicações reprodutivas [3]. Da mesma forma, outro estudo utilizou células COS-1 para produzir um anticorpo monoclonal recombinante de origem avícola contra um tipo específico de vírus da gripe [4].
• Produção de partículas semelhantes a vírus: As células COS-1 atuam como hospedeiras de empacotamento para a produção de lentivírus de alta qualidade e podem ser utilizadas para a geração de vacinas virais. Um estudo utilizou a linhagem celular COS-1 para produzir partículas semelhantes ao vírus da dengue, não infecciosas, mas altamente imunogênicas, que são candidatas eficazes a vacinas [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 revista Bio-Protocol explica o uso de células COS-1 para a produção de partículas altamente imunogênicas 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 pesquisadores compararam a produção e a modificação pós-traducional de um hormônio reprodutivo recombinante, como a gonadotrofina coriônica equina, em diferentes sistemas de expressão, incluindo células de mamíferos COS-1.
• Investigação de partículas semelhantes a flavivírus transmitidas por carrapatos como sistema de entrega para terapia gênica: Este estudo utilizou células COS-1 para produzir partículas semelhantes ao vírus da encefalite transmitida por carrapatos (TBEV). Essas partículas são propostas como um veículo para entregar os replicons 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 detergente de canais Kv humanos expressos em células de mamíferos: Neste estudo, a linhagem celular de mamíferos COS-1 foi utilizada para expressar canais Kv humanos com o objetivo de realizar alguns experimentos 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 de células COS-1: este link contém informações valiosas sobre a divisão, o congelamento e o descongelamento das células COS-1.
• Células COS-1: este link 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 apresenta um protocolo para a transfecção transitória da linhagem celular COS-1.

Vídeos relacionados à linha celular COS-1

Os recursos em vídeo a seguir podem ajudar na obtenção de informações gerais sobre cultura, manutenção e transfecção de células COS-1.

• Passagem de células: este vídeo aborda práticas básicas de cultura para linhagens celulares de mamíferos.
• Congelamento de células aderentes: Este vídeo contém informações sobre o congelamento de linhagens 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

Adherentes ou em suspensão

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

Densidade de semeadura

2 a 4 x 10⁴ células/cm²; as células aderentes são lavadas com PBS 1x, tratadas com Accutase, centrifugadas, ressuspensas e distribuídas em um novo frasco

Meio de crescimento

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

Condições de crescimento (temperatura, CO₂)

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

Armazenamento

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

Processo de congelamento e meio

Método de congelamento lento, com redução de temperatura de apenas 1 °C, utilizando os meios CM-1 ou CM-ACF

Processo de descongelamento

Descongele as células congeladas incubando-as em banho-maria a 37 °C por 40 a 60 segundos com agitação rápida. Centrifugue as células para remover o meio de congelamento, ressuspenda o sedimento e transfira-o para um frasco de cultura com meio fresco. A adesão leva aproximadamente 24 horas.

Nível de biossegurança

Recomenda-se o nível de biossegurança 1 para o manuseio das células COS-1

Esperamos que este artigo tenha fornecido informações suficientes para ajudá-lo a começar a trabalhar com células COS-1. Entre em contato conosco caso deseje utilizar essa linhagem celular em seu estudo de pesquisa.

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 hospedeiras 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 origem avícola 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.