Штамм культивируемых клеток почки oryctolagus cuniculus l для культивирования вирусов животных
Использование: вирусология, ветеринария, биотехнология. Сущность изобретения: монослойно-суспензионный штамм К-13/91 получен методами адаптации, отбора и селекции клеток почки кролика на полусинтетических питательных средах, обладает стабильными морфо-физиологическими характеристиками и чувствительностью к заражению вирусами ящура типов А22-663, O1-194, C1-154, Азия-1-48, БГ, ССЯ-76, ВБС и АЧЛ, репродуцирует их при культивировании в монослое или суспензии в титрах 5,0-6,5 lg ТЦД50/мл, хранится в музее клеток ВНИИЗЖ и депонирован на 45 пассаже в суспензии в ВСКК (СХЖ) РАСХН под N 46. 11 табл.
Изобретение относится к ветеринарной вирусологии, биотехнологии и касается получения нового штамма перевиваемой линии клеток почки кролика, которая может быть использована для репродукции вирусов болезней животных при осуществлении вирусологических исследований и изготовлении антигенов для диагностики и профилактики заболеваний животных указанной этиологии.
Перевиваемые культуры клеток млекопитающих широко используются в вирусологии для проведения научных исследований и в производстве биопрепаратов (Новхатский А.С. Тканевые и клеточные культуры в вирусологии и молекулярной биологии. М. 1979, 156 с; Голубов Д.Б. Соминина А.А. Медведева М.И. Руководство по применению клеточных культур в вирусологии. М. 1976, 316 с; Сюрин В. Н. Белоусова Р.В. Фомина Н.В. Диагностика вирусных болезней животных. М. Агропроиздат, 1991, 528 с). Их получают из различных органов и тканей животных с помощью разнообразных методических приемов и питательных сред для культивирования (Дьяконов Л. П. Глухов В.Д. и др. Культивирование клеток и тканей животных. Учебно-методическое пособие. Ставрополь, 1988, ч. 2, 96 с). Несмотря на их общее свойство способность к неограниченному росту все они значительно различаются по ряду других признаков: способности размножаться в определенной питательной среде, пролиферативной активности, чувствительности к вирусам, цитогенетике и др. которые меняются в зависимости от условий культивирования и требуют постоянного кариологического контроля (Сергеев В.А. Репродукция и выращивание вирусов животных М. Колос, 1976, 304 с. Вирусология, Методы. Под редакцией Б.Мейхи. Пер. с англ. М. Мир, 1988, 344 с. Зуев В.В. Смыслова Е.Ю. Кушнир С.Д. Влияние адаптации к новым средам на кариологическую изменчивость клеток СПЭВ. Вопросы вет. вирусолог. микроибол. и эпизоотолог. Тезисы докл. научн. конф. Покров, 1985, 102-104; Мамаева С. Е. Хромосомный анализ культивируемых клеток. Л. Наука, 1987, 78). Даже клоны одной перевиваемой линии клеток значительно отличаются друг от друга. Castro M. R. и Рysany R.S. получили различные по чувствительности к вирусу ящура клоны клеточной линии IB-RS-2 (Castro M.R. Рysany R.S. Variation of cell clones derived from the IB-RS-2 suhue cell line to the foot-and mouth disease virus. Arg,Inst.Biol. 1967, 34, 4, 295-299). Монослойные культуры клеток широко используются в лабораторной практике. Известно использование монослойных культур клеток ВНК-21, IB-RS-2, щитовидной железы телят, СПЭВ, тестикулов поросят, ПСГК-30 и т.д. для культивирования вируса ящура, чумы свиней и т.п. (пат. Великобритании N 1436323, С 6 F, А5В, 19.05.76 г. пат. Франции N 2088038, С 12 К 5/00, 07.01.72 г. пат. Франции N 1526357; С 12 К, 16.04.68; Дегтяренко Н.Л. Савельева Л.Г. и др. Определение видовой принадлежности постоянной линии клеток ПСГК-30. Матер. межд. конф. "К новой стратегии борьбы с ящуром". Тез. докл. Владимир, 1991, 121-1227. Однако технология монослойного культивирования клеток и вируса трудоемка, связана со значительным риском бактериального загрязнения и с большими материальными затратами. Кроме того, большая часть монослойных перевиваемых клеточных линий состоит из неоднородных в морфологическом и физиологическом отношении клеток, что обусловливает необходимость получения новых клеточных клонов, которые отличаются от материнской линии рядом положительных свойств и могут быть использованы для получения стабильных суспензионных клеточных линий. Известен штамм 13 перевиваемой линии клеток ВНК-21, который отличается от материнской линии набором хромосом и, кроме того, способностью размножаться в суспензии (Mepherson J. Stoker M. Polyoma transformation of hamster cell clones om investigation of genetic faktors affecting cell competence. Virology, 1961, 16, 147-151). Длительное пассирование этой культуры клеток в условиях разных лабораторий изменило некоторые характеристики клеток в отрицательную сторону: низкая митотическая активность, нестабильный рост при длительном пассировании в суспензии, микоплазменная контаминация. Кроме того, вакцины, полученные из вируса, выращенного в гетерологичных культурах клеток, вызывают у привитых животных аллергические заболевания при повторных вакцинациях или даже при первичной прививке (пат. ФРГ N 2206779, С 12 К 7/00, 16.08.73 г). Известен также штамм культивируемых клеток почки свиней IB-RS-2, адаптированный к суспензионному культивированию (Charman W.C. Ramshow I.A. Crowth of the IB-RS-2 рig kigney cell line in suspension culture and its susceptibility to foot-and month disease virus. Appl. Microbiol. 1971, 22, 1, 1-5). Однако последнее упоминание об этой культуре клеток относится к 1976 году. Эта культура, по-видимому, была потеряна. Известен также штамм культивируемых в суспензии клеток ПСГК-60с. Установлено, что эта культура высокочувствительна к вирусам различных таксономических групп: вирусу катаральной лихорадки овец, везикулярного стаматита, ящура, везикулярной болезни свиней (ВБС) и др. Размножение вирусов в этой культуре клеток происходит в высоких титрах без предварительной адаптации (Балышева В.И. Жестерев В.И. и др. Перспективы использования культуры клеток ПСГК в вирусологической практике. Мат. научн. конф. ВНИИВВиМ "Вопросы вет. вирусолог. микробиолог, и эпизоот". Покров, 1992, ч.II, 290-291). Наиболее близким предлагаемому решению по совокупности признаков является штамм культивируемых клеток почки кролика RK-13-продуцент вирусов человека и животных (Новохатский А.С. Тканевые и клеточные культуры в вирусологии и молекулярной биологии. М. 1979, сер. Вирусология, т.8, Тканевые и клеточные культуры, с.24). Указанная линия поступила из Венгрии во ВНИИ защиты животных 17.10.83 г. без паспортных данных. К 15 пассажу в монослое культура была адаптирована к среде Игла с 10% сыворотки КРС, рН 7,0-7,1 и имела следующие характеристики: 1. Способ поддержания. Выращивают в пристеночных культурах при 37oС. Для диспергирования клеточного пласта при очередном пересеве используют смесь из 0,02% версена и 0,25% трипсина в соотношении 1:3 с добавлением 0,5% декстрозы. 2. Ростовые свойства. При пересеве с кратностью 1:3 монослой формируется на 3 сутки и сохраняется в течение 5 суток. 3. Морфология. Клетки эпителио- и фибробластоподобного типа. 4. Кариология. Кариотип стабильный. Модальный класс составляют клетки с 62 хромосомами, свойственные кролику. 5. Среда замораживания. Питательная среда Игла 80% сыворотка КРС 10 и диметилсульфоксид 10% 6. Ревитализация. После хранения в жидком азоте при -196oС жизнеспособность 80% исходные свойства восстанавливаются через 4-5 пассажей в монослое. Данная линия клеток имеет ряд недостатков, из которых существенными являются: 1. Низкая профилеративная активность (1:2), обусловливающая необходимость большого расхода диспергирующего раствора и времени получения необходимого количества клеточной массы. 2. Высокая опасность контаминирования клеток при диспергировании. 3. Длительность процесса ревитацилизации после хранения в жидком азоте при -196oС. 4. Строго опорозависимый характер роста клеток исключает возможность их крупномасштабного культивирования в суспензии. 5. Активность получаемого вируса ящура в культуральном материале не превышала 4,0 lg ТЦД50/мл. Сущность изобретения. В задачу создания настоящего изобретения входило получение нового штамма клеток почки кролика, растущего в монослое и в суспензии, обладающего более высокой пролиферативной активностью, более длительной сохраняемостью клеточного пласта, что позволяет получать большое количество клеточной массы и вируссодержащего культурального материала с высокой инфекционной активностью. Поставленная задача решается тем, что с использованием методов адаптации, отбора и селекции клеток на питательных средах в монослое и суспензии получен новый штамм культивируемых клеток почки кролика (Oryctolagus cuniculus L) RК-13/91 продуцент вирусов животных. Полученный штамм хранится в музее клеток ВНИИЗЖ и депонирован на уровне 45 пассажа в суспензии в ВСКК (СХ-Ж) РАСХН под N 46. Полученный штамм клеток RК-13/91 отличается от штамма-прототипа следующими признаками: 1. Штамм RК-13/91 способен размножаться как в монослое, так и в суспензии на полусинтетических питательных средах. 2. В монослое и в суспензии клетки растут на среде Игла с 2-5% сыворотки крови КРС. 3. Штамм RК-13/91 формирует монослой при рассеве 1:6-1:8 через 72 часа. Монослой сохраняется в течение 10 суток без смены питательной среды. 4. Штамм RК-13/91 хорошо сохраняется при 4oС в течение 2 недель и при -196oС в течение 18 месяцев (срок наблюдения) с сохранением 80-90% жизнеспособных клеток. Исходные свойства восстанавливаются на 1-2 пассажах. 5. Штамм RК-13/91 стабилен и сохраняет свои генетические свойства в течение 108 пассажей, что дает возможность стандартизировать результаты выращивания клеток и вирусов. 6. Штамм RК-13/91 обладает более высокой чувствительностью и репродукционной способностью в отношении вирусов болезни Гамборо (БГ), энтерита норок (ЭН), синдрома снижения яйценоскости штамм 76 (CCЯ-76), африканской чумы лошадей (АЧЛ) и болезни Ауески (БА). Характеристика полученного штамма. 1. Родословная штамма. Перевиваемая культура клеток RК-13 поступила из Венгрии 17.10.83 г. Во ВНИИЗЖ штамм получен методами адаптации, отбора и селекции клеток на питательных средах в монослое и суспензии. 2. Число пассажей к моменту паспортизации. Штамм клеток имеет 45 пассажей в суспензии. Стандартные условия выращивания. Штамм клеток выращивается при температуре 37-38oС в пристеночных условиях в сосудах различной емкости в среде Игла с 5-10% сыворотки КРС и 0,03% глутамина; в суспензии в модифицированной среде Игла без солей кальция с пируватом натрия, 10% сыворотки КРС и 0,03% глутамина. Возможно культивирование на средах с гидролизатом белков животного происхождения. 4. Культуральные свойства. Клетки формируют полный, плотный монослой, обладающий ориентированным ростом и поэтому образуют характерный рисунок на субстрате. Дезагрегацию клеток осуществляют с помощью смеси трипсин версен (1:3) с добавлением 0,5% декстрозы. В зависимости от кратности рассева (1:3-1:8), от посевной дозы (50-150 тыс/мл), количества сыворотки (2-5-10%) субкультирование составляет 2-4 суток. 5. Ростовые (кинетические) характеристики (в монослое). При посевной концентрации 50-100 тыс/мл монослой формируется на 2-3 сутки без смены среды. 6. Ростовые (кинетические) характеристики (в суспензии). При посевной концентрации 500 тыс/мл индекс пролиферации на 48 ч составлял 3 в сосудах без подачи воздуха. 7. Цитоморфологические характеристики. Монослой ровный, рост ориентированный. Клетки полигонального и фибробластоподобного типа. Ядра округлые, встречаются единичные гигантские клетки, содержащие от 1 до 3 ядер. Ядрышки крупные, полиморфные. Цитоплазма зернистая, слегка вакуолизирована. Суспензия клеток однородна. Клетки располагаются дискретно, иногда образуют группы по 2-5 клеток. 8. Кариологическая характеристика штамма. Кариотип соответствует видовому признаку кролика. Модальный класс 62 хромосомы 18% Диплоидных хромосом 0% Гипоплоидных хромосом 0% Гиперплоидных хромосом 100% 9. Маркерные признаки и методы их оценки. Маркерные признаки не выявлены. Штамм по цитокариологии и спектру изоферментов (лактатдегидрогеназа ЛДГ, глюкоза 6 фосфатдегидрогеназа - Г6ФДГ) относится к виду кроликов. 10. Данные о видовой принадлежности. Кариотип и изоферменты ЛДГ и Г6ФДГ соответствуют виду кролика. Штамм обладает высокой устойчивостью и сохраняет видовую принадлежность в процессе 108 последовательных пассажах в монослое и в суспензии, при замораживании, хранении при -196oС и ревитализации. 11. Характеристики контакминированности. Контаминанты не выявлены (высевы на МПА, МПБ, ТГС, среду Сабуро, 0,3% РРL O-агар). 12. Биотехнологические характеристики. В монослое клетки выращивают при 37-38oС в среде Игла, рН 7,0-7,2 с 2-5-10% сыворотки КРС и 0,03% глутамина, кратность пересева 1:3, посевная концентрация 100-150 тыс/мл, образование монослоя к 48-72 часам инкубирования без смены среды. Клетки снимают со стекла подогретой до 37oС смесью трипсин-версен (1:3) с 0,5% декстрозы. В суспензии клетки выращивают в среде Игла без солей кальция с пируватом натрия, 10% сыворотки КРС при посевной концентрации 500 тыс/мл, индекс пролиферации 3 к 48 ч культивирования в сосудах без подачи воздуха. При отсутствии среды Игла клетки RК-13/91 могут быть успешно адаптированы в течение последовательных пассажей к питательным средам, основанным на гидролизатах белков крови, мышц и молока КРС, с внесением 5% сыворотки крови КРС и 0,03% глутамина. Штамм обладает высокой устойчивостью и сохраняет видовую принадлежность в процессе 108 последовательных пассажах в монослое и в суспензии, при замораживании, хранении при -196oС и ревитализации. Жизнеспособность штамма определяют суправитальной окраской трипоновым синим и посевом в культуральные сосуды. Штамм обладает чувствительностью к заражению вирусами различных таксономических групп, в том числе вирусами ящура типов А22 663, O1 194, C1 154, Азия-1-48, БГ "Ухтинский", ЭН шт. "Родники", ССЯ-76, ВБС и АЧЛ и репродуцирует указанные вирусы при культивировании в монослое или суспензии в титрах 5,0-6,5 lg ТЦД50/мл. Накопление вирусов определяют титрованием в культурах клеток RК-13/91, СП, ПСГК-30 и т.п. Результаты исследований по накоплению вирусов в монослое клеток RК-13/91 приведены в табл.1. Накопление инфекционной активности этих вирусов в суспензии полученного штамма была на 0,5-0,75 lg ТЦД50/мл выше, чем в монослое. Штамм может быть использован для репродукции вирусов животных при осуществлении вирусологических исследований и изготовлении антигенов для диагностики и профилактики вирусных заболеваний животных. 13. Криоконсервационные характеристики. Штамм клеток сохраняют в жидком азоте при -196oС под защитой криофилактика с 5% этиленгликоля в ростовой среде Игла с 10% сыворотки КРС в стеклянных ампулах до 50 мл, концентрации клеток 8-10 млн/мл. Замораживание проводят со скоростью 1-2oС в минуту до -70oС, до -130oС со скоростью -3-4oС, затем в парах жидкого азота и в азоте при -196oС. Розмораживание клеток проводят путем оттаивания ампул с суспензией клеток в водяной базе при 37-38oС. Жизнеспособность клеток определяют визуально под световым микроскопом, предварительно окрашивая их 0,01% трипановым синим. Жизнеспособность после размораживания 85-92% Свою исходную скорость роста клетки восстанавливают после 1 пассажа в монослое. Предложенный штамм культивируемых клеток почки кролика получили следующим образом. Перевиваемая культура клеток почки кролика RК-13 поступила из Венгрии. Предложенный штамм получен методами адаптации, отбора и селекции клеток RК-13 на различных питательных средах в монослое и суспензии. Трофическую переадаптацию клеток к среде Игла проводили в течение 5 последовательных пассажей в монослое с рассевом 1:2. Сначала клетки выращивали в смеси с питательной средой, привезенной из Венгрии, и средой Игла в соотношении 4:2, 6: 4, 5:5, 4:6, 2:8 и затем в среде Игла. При этом морфология клеток и кариотип остались стабильными. В среде Игла клетки культивировали в течение 10 пассажей при рассеве 1:3, при этом клетки хорошо прикреплялись к стеклу и формировали монослой на 3-4 сутки. Однако сформированный монослой плохо сохранялся из-за быстрого старения клеток. На следующем этапе в течение 10 пассажей клетки RК-13 культивировали в среде Игла при рН 7,8-8,0 и отбирали сосуды с клетками, которые быстро формировали монослой. Методом избирательного селективного отбора получить клеточную популяцию, состоящую в основном из клеток эпителиального типа полигональной формы, плотно прилегающих друг к другу. При пересеве 1:3 такие клетки формировали монослой на 3 сутки культивирования с приростом клеток в 4 раза. Монослой сохранялся на стенке без смены среды до 10 суток. Дальнейшее культивирование клеток в течение 10 пассажей проводили с кратностью пересева 1:6 при рН среды 7,2-7,4. Клетки к 8 пассажу стали способны формировать монослой на 4 сутки, давая 6-кратный прирост клеточной массы. В популяции клеток получили распространение как клетки эпителиального, так и фибробластоподобного типа. Для закрепления способности клеток быстро формировать монослой провели 15 последовательных пассажей при кратности рассева 1: 8. Клетки формировали монослой на 4 сутки. Эту популяцию клеток под авторским названием RК-13/91 заложили на хранение в жидкий азот при -196oС в музей культур клеток ВНИИЗЖ. Кроме того, клетки культивировали в среде Игла с 5 и 2% сыворотки крови КРС. При рассеве 1:3 после 5 пассажа клетки формировали монослой на 2-3 сутки, давая соответственно 3-4-кратный прирост клеточной массы. Для получения клеток К-13/91, растущих в суспензии, штамм клеток в течение 10 пассажей выращивали в культуральных сосудах емкостью 1,5 л в модифицированной среде Игла без солей кальция с пируватом натрия и 10% сыворотки крови КРС. Клетки снимали со стекла диспергирующим раствором бесцентрифужным методом. Для этого из матрасов удаляли ростовую среду, монослой дважды отмывали диспергирующим раствором, содержащим 0,02% версена и 0,25% трипсина в соотношении 3:1 с добавлением 0,5% декстрозы. Затем этот же раствор в количестве 30 мл вносили в матрас с монослоем клеток и оставляли на 5 минут при комнатной температуре. По истечении указанного времени диспергирующий раствор сливали. Полученную однородную взвесь, состоящую в основном из одиночных клеток, ресуспензировали в среде Игла без солей кальция с пируватом натрия при рН 7,2 с 10% сыворотки крови КРС и 0,03% глутамина до концентрации 150-200 тыс.кл/мл. Через 48 ч культивирования при достижении культурой плотного монослоя клетки отделяли от стекла покачиванием культуральной среды. Полученную суспензию центрифугировали при 1000 об/мин в течение 10 минут. Урожай клеток из нескольких матрасов объединяли для получения инокулянта в 2


Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3