Investigación de Corona: el modelo celular adecuado es esencial
Los científicos identifican tres nuevas líneas celulares para la investigación del SARS-CoV-2
Un equipo internacional dirigido por la Dra. Claudia Pommerenke y el Dr. Cord Uphoff del Instituto Leibniz DSMZ-Colección Alemana de Microorganismos y Cultivos Celulares GmbH ha identificado tres líneas celulares adecuadas como sistema modelo para la investigación del SARS-CoV-2. Los científicos han publicado sus resultados en la revista PLOS ONE. El Dr. Pommerenke trabaja en el departamento de Bioinformática y Bases de Datos, y el Dr. Uphoff en el departamento de Cultivos Celulares Humanos y Animales del DSMZ.
Imagen microscópica de la línea celular CAL-51 (ACC 302)
DSMZ
Las líneas celulares se obtienen a partir de células cancerosas y son sistemas modelo establecidos en la investigación básica. En la investigación de la corona, estos sistemas modelo también se utilizan para investigar la penetración del virus en la célula, así como la posterior reproducción y liberación de partículas de virus, en particular bajo la influencia de productos medicinales. Hasta ahora, la atención científica se centraba en tres líneas celulares, una de las cuales procede de monos. "La elección de una línea celular adecuada es el requisito previo de la investigación básica, porque los hallazgos de las células animales sólo pueden transferirse parcialmente a las células humanas y, por tanto, a los seres humanos", subraya el Dr. Cord Uphoff, del Instituto Leibniz DSMZ. Junto con sus colegas, el biólogo celular ha examinado más de 300 líneas celulares de cáncer humano para comprobar su idoneidad como sistemas modelo.
El receptor ACE-2 es insuficiente como sistema modelo
Los investigadores del DSMZ y del Centro Helmholtz para la Investigación de la Infección (HZI) pudieron demostrar que la presencia de las proteínas de superficie ACE2 y TMPRSS2 no es en sí misma fundamental para permitir que el SARS-CoV-2 penetre en la célula. Los cambios en la composición de las proteínas de superficie, por ejemplo por intercambio de aminoácidos, también podrían tener un impacto significativo en la captación del coronavirus en la célula. También hay que tener en cuenta otros parámetros, como los recursos disponibles en una célula, su inmunidad intrínseca o la apoptosis pendiente.
CL-14, CL-40 y CAL-51 para la investigación de la corona
Tras los análisis bioinformáticos, los científicos eligieron 29 líneas celulares para exponerlas al SARS-CoV-2. Esto tuvo lugar en el HZI, en el laboratorio de protección biológica de grado 3 del Dr. Ulfert Rand. "Las bases de datos de libre acceso, como en este caso la Enciclopedia de Líneas Celulares de Cáncer, hacen posible esta forma de cribado", explica la bioinformática Dra. Claudia Pommerenke, del Instituto Leibniz DSMZ. "Para el personal académico supone un ahorro de tiempo y recursos. Pueden empezar inmediatamente con las pruebas de laboratorio".
Sin embargo, los resultados de estas pruebas de laboratorio fueron inesperados: La mayoría de las líneas celulares que -debido a la presencia de receptores ACE2 y TMPRSS2- deberían haber sido infectadas por el virus corona ni siquiera reaccionaron a él, mientras que once líneas celulares produjeron sólo cantidades bajas de virus infeccioso. Sólo tres líneas celulares mostraron altos niveles de captación, reproducción y liberación de partículas del virus corona. Se trata de las líneas celulares CL-14 y CL-40 (células de cáncer de colon humano) y CAL-51 (células de cáncer de mama humano). "Por sus características, estas tres líneas celulares son idóneas como sistema modelo en la investigación de la corona. Hemos realizado un excelente trabajo de caracterización de estas células, que se encuentran en la colección del Instituto Leibniz DSMZ. Los científicos de todo el mundo pueden solicitarlas", resume Cord Uphoff.
Más de 860 líneas celulares en la colección del DSMZ de cultivos celulares humanos y animales
La colección del Instituto Leibniz DSMZ contiene más de 860 líneas celulares de origen humano y animal, incluido el panel LL-100. Éste comprende 100 líneas celulares de cáncer diferentes de 22 entidades tumorales de leucemia y linfoma humanos.
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Publicación original
Pommerenke C., Rand U., Uphoff C., Nagel S., Zaborski M., Hauer V., Kaufmann M., Meyer C., Denkmann S., Riese P., Eschke K., Kim Y., Safranko Z.M., Kurolt I.C., Markotic A., Cicin-Sain L., Steenpass L.; "Identification of cell lines CL-14, CL-40 and CAL-51 as suitable models for SARS-CoV-2 infection studies"; PLoS One; 2021 Aug 2;16(8):e0255622.
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