biopreparatБИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечениеBiological Products. Prevention, Diagnosis, Treatment2221-996X2619-1156Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products10.30895/2221-996X-2023-23-1-102-110biopreparat-427Research ArticleСтатьиХарактеристика чувствительности новых клеточных культур животного происхождения к вирусам Coxsackievirus B5 и Herpes simplex virus‑1Characterisation of new animal cell cultures’ sensitivity to Coxsackievirus B5 and Herpes simplex virus‑1https://orcid.org/0000-0003-3416-0902ЗахароваЮ. А.ZakharovaYu. A.

Захарова Юлия Александровна, д-р мед. наук

ул. Летняя, д. 23, Екатеринбург, 620030

Yulia A. Zakharova, Dr. Sci. (Med.)

23 Letnyaya St., Ekaterinburg, 620030

z.y.alexandrovna@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8157-6866ОстапчукА. В.OstapchukA. V.

Остапчук Анна Владимировна

ул. Летняя, д. 23, Екатеринбург, 620030

Anna V. Ostapchuk

23 Letnyaya St., Ekaterinburg 620030

ostapchuk_av@eniivi.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6746-2184ВасилевскийВ. В.WasielewskiW. W.

Василевский Валентин Валентинович

ул. Летняя, д. 23, Екатеринбург, 620030

Walentin W. Wasielewski

23 Letnyaya St., Ekaterinburg 620030

vasilevskiy_vv@eniivi.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1928-8211ФедотоваО. С.FedotovaO. S.

Федотова Ольга Семеновна, канд. биол. наук

ул. Летняя, д. 23, Екатеринбург, 620030

Olga S. Fedotova, Cand. Sci. (Biol.)

23 Letnyaya St., Ekaterinburg 620030

fedotova_os@eniivi.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8922-0792ШмелеваН. А.ShmelevaN. A.

Шмелева Наталья Анатольевна

ул. Летняя, д. 23, Екатеринбург, 620030

Natalya A. Shmeleva

23 Letnyaya St., Ekaterinburg 620030

shmeleva_na@eniivi.ruЕкатеринбургский научно-исследовательский институт вирусных инфекций Федерального бюджетного учреждения науки «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человекаРоссияEkaterinburg Research Institute of Viral Infections, State Research Centre of Virology and Biotechnology “Vector”Russian Federation202302022023231Вопросы разработки новых противовирусных вакцин102110Copyright © Захарова Ю.А., Остапчук А.В., Василевский В.В., Федотова О.С., Шмелева Н.А., 20232023Захарова Ю.А., Остапчук А.В., Василевский В.В., Федотова О.С., Шмелева Н.А.Zakharova Y.A., Ostapchuk A.V., Wasielewski W.W., Fedotova O.S., Shmeleva N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.biopreparations.ru/jour/article/view/427

Расширение номенклатуры клеточных культур для вирусологии и биотехнологии повышает вероятность успешного реагирования на угрозы, связанные со вспышками известных и новых инфекционных заболеваний человека. Поиск восприимчивых к широкому спектру вирусов клеточных культур является актуальной задачей.

Цель работы

Цель работы: изучить чувствительность новых диплоидных клеточных культур животного происхождения (фибробласты почки и гортани плода свиньи) к вирусам Coxsackievirus B5 (CVB5) и Herpes simplex virus-1 (HSV-1).

Материалы и методы

Материалы и методы: клеточные культуры фибробластов почки и гортани плода здоровой свиноматки получены методом щадящей трипсинизации. Чувствительность новых клеточных культур фибробластов почки и гортани плода свиньи (ФППС и ФГПС) к указанным вирусам определяли по степени цитопатического действия (ЦПД), выраженной в процентном соотношении. Изучение инфекционной активности вируса CVB5 проводили методом ПЦР в режиме реального времени с оценкой относительной величины порогового цикла амплификации (Ct); HSV-1 — количественным титрованием вируссодержащей жидкости (ВСЖ), значение показателя выражали в 50% тканевой цитопатической дозе (ТЦД50).

Результаты

Результаты: получены диплоидные клеточные культуры ФППС и ФГПС. Выявлены высокая чувствительность клеток ФППС к вирусу CVB5 с ЦПД 87,5±3,3% на 3 пассаже и удовлетворительная концентрация энтеровирусной РНК в ВСЖ, характеризующаяся значением порогового цикла на уровне 22–24 Ct. Чувствительность клеточной культуры ФППС к HSV-1 соответствовала 92,1±5,5% ЦПД, инфекционная активность — 104,25 ТЦД50/0,2 мл. У клеток ФГПС к изучаемым вирусам определены низкие показатели ЦПД и инфекционной активности.

Выводы

Выводы: новая диплоидная клеточная культура ФППС с подтвержденной чувствительностью к тестируемым вирусам (CVB5 штамма CB5-8100 и HSV-1 штамма HSV-1/L-2) с высоким уровнем ЦПД имеет перспективы использования в вирусологии и биотехнологии. Клеточная культура ФГПС может быть кандидатом для тестирования других представителей CVB5 и HSV-1.

The increase in the number of cell cultures for virology and biotechnology enhances the chances of a successful response to threats related to outbreaks of well-known and new human infectious diseases. It is a vital task to search for cell cultures sensitive to a wide spectrum of viruses.

The aim of the study was to investigate the sensitivity of new diploid animal cell cultures (fibroblasts of a foetal pig’s kidneys and larynx) to Coxsackievirus B5 (CVB5) and Herpes simplex virus-1 (HSV-1).

Materials and methods

Materials and methods. The cultures of porcine foetal kidney fibroblasts (PFKF) and porcine foetal larynx fibroblasts (PFLF) were derived from a foetus of a healthy pig by mild trypsinisation. The study determined the sensitivity of these new PFKF and PFLF cultures to the above-mentioned viruses by the cytopathic effect (CPE) expressed as a percentage. The infectious activity of CVB5 was studied using real-time polymerase chain reaction (PCR) with the determination of amplification cycle threshold values (Ct); that of HSV-1 was studied using quantitative titration of the virus-containing liquid (VCL). Infectious activity values were expressed as tissue culture 50% infective doses (TCID50).

Results

Results. The authors developed diploid PFKF and PFLF cell cultures. PFKF cells demonstrated high sensitivity to CVB5, with a CPE of 87.5±3.3% after passage 3 and a satisfactory concentration of enterovirus RNA in the VCL of 22–24 Ct . The sensitivity of PFKF cells to HSV-1 corresponded to a CPE of 92.1±5.5%. In these cells, the infectious activity of HSV-1 corresponded to 104.25 TCID50/0.2 mL. The experiments with PFLF cells showed low CPE and infectious activity values for both viruses.

Conclusions

Conclusions. The study demonstrated high CPE values with the CVB5 (CB5-8100) and HSV-1 (HSV-1/L-2) strains as examples and confirmed the sensitivity of the new diploid PFKF cell culture to these test viruses. Thus, the PFKF cell culture offers potential applications in virology and biotechnology and may be a candidate for testing other strains of CVB5 and HSV-1.

диплоидная клеточная культура животного происхожденияфибробласты почки плода свиньифибробласты гортани плода свиньиCoxsackievirus B5Herpes simplex virus-1CVB5HSV-1diploid animal cell cultureporcine foetal kidney fibroblastsporcine foetal larynx fibroblastsCoxsackievirus B5Herpes simplex virus-1CVB5HSV-1Исследование проводилось без спонсорской поддержки.The study was conducted without sponsorship.ReferencesOgilvie M. Molecular techniques should not now replace cell culture in diagnostic virology laboratories. Rev Med Virol. 2001;11(6):351–4. https://doi.org/10.1002/rmv.335Ogilvie M. Molecular techniques should not now replace cell culture in diagnostic virology laboratories. Rev Med Virol. 2001;11(6):351–4. https://doi.org/10.1002/rmv.335Leland DS, Ginocchio CC. Role of cell culture for virus detection in the age of technology. Clin Microbiol Rev. 2007;20(1):49–78. https://doi.org/10.1128/CMR.00002-06Leland DS, Ginocchio CC. Role of cell culture for virus detection in the age of technology. Clin Microbiol Rev. 2007;20(1):49–78. https://doi.org/10.1128/CMR.00002-06Genzel Y. Designing cell lines for viral vaccine production: where do we stand? Biotechnol J. 2015;10(5):728–40. https://doi.org/10.1002/biot.201400388Genzel Y. Designing cell lines for viral vaccine production: where do we stand? Biotechnol J. 2015;10(5):728–40. https://doi.org/10.1002/biot.201400388Aubrit F, Perugi F, Léon A, Guéhenneux F, Champion-Arnaud P, Lahmar M, Schwamborn K. Cell substrates for the production of viral vaccines. Vaccine. 2015;33(44):5905–12. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2015.06.110Aubrit F, Perugi F, Léon A, Guéhenneux F, Champion-Arnaud P, Lahmar M, Schwamborn K. Cell substrates for the production of viral vaccines. Vaccine. 2015;33(44):5905–12. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2015.06.110Chen P, Wu X, Su Y, Hao X, Mao Q, Liang Z. Development of a pseudovirus based assay for measuring neutralizing antibodies against Coxsackievirus B5. J Virol Methods. 2017;246:21–6. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2017.04.005Chen P, Wu X, Su Y, Hao X, Mao Q, Liang Z. Development of a pseudovirus based assay for measuring neutralizing antibodies against Coxsackievirus B5. J Virol Methods. 2017;246:21–6. https://doi.org/10.1016/j.jviromet.2017.04.005Dolskiy AA, Grishchenko IV, Yudkin DV. Cell cultures for virology: usability, advantages, and prospects. Int J Mol Sci. 2020;21(21):7978. https://doi.org/10.3390/ijms21217978Dolskiy AA, Grishchenko IV, Yudkin DV. Cell cultures for virology: usability, advantages, and prospects. Int J Mol Sci. 2020;21(21):7978. https://doi.org/10.3390/ijms21217978Hematian A, Sadeghifard N, Mohebi R, Taherikalani M, Nasrolahi A, Amraei M, Ghafourian S. Traditional and modern cell culture in virus diagnosis. Osong Public Health Res Perspect. 2016;7(2):77–82. https://doi.org/10.1016/j.phrp.2015.11.011Hematian A, Sadeghifard N, Mohebi R, Taherikalani M, Nasrolahi A, Amraei M, Ghafourian S. Traditional and modern cell culture in virus diagnosis. Osong Public Health Res Perspect. 2016;7(2):77–82. https://doi.org/10.1016/j.phrp.2015.11.011Глинских НП, Колесникова ГГ, Устьянцев ВП, Закирова СФ, Власова ЛВ, Станиславская ВК. Штамм диплоидных клеток легкого эмбриона человека ЛЭЧ-4(81), используемый для диагностики вирусных инфекций. Патент СССР № SU 1147748 A1; 1985.Glinskikh NP, Kolesnikova GG, Ustyantsev VP, Zakirova SF, Vlasova LV, Stanislavskaya VK. Diploid human embryo lung cell strain, LECh-4(81), for diagnosis of viral infections. Patent of the USSR No. SU 1147748 A1; 1985 (In Russ.).Noort WA, Oerlemans MI, Rozemuller H, Feyen D, Jaksani S, Stecher D, et al. Human versus porcine mesenchymal stromal cells: phenotype, differentiation potential, immunomodulation and cardiac improvement after transplantation. J Cell Mol Med. 2012;16(8):1827–39. https://doi.org/10.1111/j.1582-4934.2011.01455.xNoort WA, Oerlemans MI, Rozemuller H, Feyen D, Jaksani S, Stecher D, et al. Human versus porcine mesenchymal stromal cells: phenotype, differentiation potential, immunomodulation and cardiac improvement after transplantation. J Cell Mol Med. 2012;16(8):1827–39. https://doi.org/10.1111/j.1582-4934.2011.01455.xSchweizer R, Waldner M, Oksuz S, Zhang W, Komatsu C, Plock JA, et al. Evaluation of porcine versus human mesenchymal stromal cells from three distinct donor locations for cytotherapy. Front Immunol. 2020;11:826. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00826Schweizer R, Waldner M, Oksuz S, Zhang W, Komatsu C, Plock JA, et al. Evaluation of porcine versus human mesenchymal stromal cells from three distinct donor locations for cytotherapy. Front Immunol. 2020;11:826. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00826Викулов ГХ. ОРВИ, грипп и герпес: что общего и в чем разница при диагностике и терапии. Взгляд клинического иммунолога и инфекциониста. РМЖ «Медицинское обозрение». 2015;23(17):1032–7.Vikulov GH. URTI, influenza and herpes: common aspects and differences in diagnosis and therapy. A clinical immunologist’s and infectologist’s view-point. Russian Medical Journal. 2015;23(17):1032–7 (In Russ.).Алимов АВ, Федотова ОС, Шмелева НА, Бахарев АА, Резайкин АВ, Усольцева ПС и др. Определение чувствительности новых клеточных культур животного происхождения к клиническим изолятам энтеровируса человека Echovirus 11 и Coxsackievirus B5. Медицинский алфавит. 2020;(18):17–9. https://doi.org/10.33667/2078-5631-2020-18-17-19Alimov AV, Fedotova OS, Shmelyova NA, Bakharev AA, Rezaykin AV, Usoltseva PS, et al. Determining sensitivity of novel animal derived cell cultures to clinical isolates of human enterovirus Echovirus 11 and Coxsackievirus B5. Medical alphabet. 2020;(18):17–9 (In Russ.). https://doi.org/10.33667/2078-5631-2020-18-17-19Глинских НП, Бахарев АА, Устьянцев ПВ, Устьянцев ИВ. Способ получения стабильных клеточных культур. Патент Российской Федерации № 2392318; 2008.Glinskikh NP, Bakharev AA, Ustyantsev PV, Ustyantsev IV. A method for obtaining stable cell cultures. Patent of the Russian Federation No. 2392318; 2008 (In Russ.).Адамс Р. Методы культуры клеток для биохимиков. М.: Мир; 1983.Adams RLP. Cell culture for biochemists. Amsterdam: Elsevier/North-Holland; 1980.Moorhead PS, Nowell PC, Mellman WJ, Battips DM, Hungerford DA. Chromosome preparations of leukocytes cultured from human peripheral blood. Exp Cell Res. 1960;20:613–6. https://doi.org/10.1016/0014-4827(60)90138-5Moorhead PS, Nowell PC, Mellman WJ, Battips DM, Hungerford DA. Chromosome preparations of leukocytes cultured from human peripheral blood. Exp Cell Res. 1960;20:613–6. https://doi.org/10.1016/0014-4827(60)90138-5Husson-van Vliet J, Roussel P. Pipetting errors in viral titrations: a useful approach. J Virol Methods. 1988;22(2–3):183–90. https://doi.org/10.1016/0166-0934(88)90101-2Husson-van Vliet J, Roussel P. Pipetting errors in viral titrations: a useful approach. J Virol Methods. 1988;22(2–3):183–90. https://doi.org/10.1016/0166-0934(88)90101-2

The authors declare that there are no conflicts of interest present.