Protocollo per l’inattivazione del coronavirus SARS-CoV-2 mediante sonicazione
Hielscher VialTweeter è un’unità unica per la preparazione di più campioni mediante ultrasuoni, utilizzata per inattivare il coronavirus SARS-COV-2. VialTweeter consente di preparare fino a 10 fiale di campioni contemporaneamente ed è quindi l’unità ideale per il trattamento di campioni su larga scala.
Inattivazione del coronavirus SARS-CoV-2 con VialTweeter
Dopo la rimozione del fissativo, i monostrati sono stati lavati tre volte con soluzione salina tamponata con fosfato (PBS), prima di raccogliere le cellule mediante raschiamento in 1mL di MEM/5% FBS e sottoporle a sonicazione (3 × 10 secondi di attivazione, 10 secondi di pausa, con potenza e ampiezza al 100%) utilizzando il processore a ultrasuoni Hielscher UP200St con VialTweeter come accessorio. I surnatanti sono stati chiarificati mediante centrifugazione a 3000 × g per 10 minuti.
Di seguito è riportato il protocollo completo di Welch et al. (2020) per l’inattivazione del coronavirus SARS-CoV-2:
Cellule e virus
Le cellule Vero E6 (Vero C1008; ATCC CRL-1586) sono state coltivate in terreno minimo essenziale di Eagle modificato (MEM), integrato con il 10% (v/v) di siero fetale bovino (FCS). Il virus utilizzato era il ceppo SARS-CoV-2 hCOV-19/England/2/2020, isolato da PHE dal primo gruppo di pazienti nel Regno Unito il 29/01/2020. Questo virus è stato ottenuto al passaggio 1 e utilizzato per gli studi di inattivazione al passaggio 2 o 3.
Per i reagenti e le sostanze chimiche utilizzati per l’inattivazione di SARS-CoV-2, nonché per la rimozione della citotossicità dei reagenti, consultare il rapporto scientifico di Welch et al. (2020).
Inattivazione del virus mediante detergenti – Protocollo di inattivazione del coronavirus SARS-CoV-2 di Welch et al. 2020
Inattivazione di SARS-CoV-2
Per i prodotti commerciali, le preparazioni virali (liquido di coltura tissutale, con titoli compresi tra 1 × 106 e 1 × 108 PFU/ml) sono state trattate in triplicato con reagenti alle concentrazioni e per i tempi di contatto raccomandati nelle istruzioni per l’uso del produttore, ove disponibili, oppure alle concentrazioni e per i tempi specificamente richiesti dai laboratori di analisi. Quando il produttore indicava un intervallo di concentrazioni, è stato testato il rapporto più basso tra prodotto e campione (ossia la concentrazione minima raccomandata del prodotto da testare). I reagenti delle provette per il trasporto dei campioni sono stati testati utilizzando un rapporto di un volume di liquido di coltura tissutale per dieci volumi di reagente, salvo quando il produttore specificava un rapporto volumetrico tra liquido del campione e reagente. Detergenti, fissativi e solventi sono stati testati alle concentrazioni indicate per i tempi indicati. Tutte le fasi di inattivazione sono state eseguite a temperatura ambiente (18 – 25°C). Per testare tipi di campione alternativi, il virus è stato aggiunto alla matrice del campione indicata in un rapporto di 1:9, quindi trattato con i reagenti da testare come descritto sopra. Tutti gli esperimenti comprendevano campioni di controllo in triplicato sottoposti a un trattamento simulato con un volume equivalente di PBS al posto del reagente da testare. Immediatamente dopo il tempo di contatto richiesto, 1mL di campione trattato è stato processato utilizzando la matrice di filtrazione opportunamente selezionata. La rimozione dei reagenti per le prove di inattivazione è stata effettuata in un formato di colonna centrifuga più grande utilizzando Pierce 4mL Detergent Removal Spin Columns (Thermo Fisher), oppure riempiendo colonne centrifughe Pierce vuote da 10mL (Thermo Fisher) con SM2 Bio-Beads, Sephacryl S-400HR o Sephadex LH-20, fino a ottenere 4mL di sfere/resina impaccate. Per la purificazione con filtri Amicon, 2 × 500μl di campioni sono stati purificati utilizzando due filtri centrifughi secondo il metodo descritto in precedenza, quindi riuniti. Per la rimozione della formaldeide e della formaldeide con glutaraldeide, è stato utilizzato un filtro con un volume di campione di 1× 500μl; dopo il trattamento, il campione è stato risospeso in 500μl di PBS e aggiunto a 400ul di MEM/5% FBS. Per l’inattivazione dei
monostrati infetti, fiasche da 12,5 cm2 di cellule Vero E6 (2,5 × 106 cellule/fiasca in 2,5mL di MEM/5% FBS) sono state infettate a una MOI di 0,001 e incubate a 37°C/5% CO2 per 24 ore. Il surnatante è stato rimosso e le cellule sono state fissate utilizzando 5mL di formaldeide, oppure formaldeide e glutaraldeide, a temperatura ambiente per 15 o 60 minuti. Il fissativo è stato rimosso e i monostrati sono stati lavati tre volte con PBS, prima di raccogliere le cellule mediante raschiamento in 1mL di MEM/5% FBS e sottoporle a sonicazione (3 × 10 secondi di attivazione, 10 secondi di pausa, con potenza e ampiezza al 100%) utilizzando un UP200St con l’accessorio VialTweeter (Hielscher Ultrasound Technology). I surnatanti sono stati chiarificati mediante centrifugazione a 3000 × g per 10 minuti.
Dettagli del reagente utilizzato per l’inattivazione del coronavirus SARS-CoV-2 con VialTweeter a ultrasuoni secondo il protocollo di Welch et al. 2020
Il protocollo completo, che include l’uso di Hielscher VialTweeter, è disponibile qui:
Welch, Stephen R.; Davies, Katherine A.; Buczkowski, Hubert; Hettiarachchi, Nipunadi; Green, Nicole; Arnold, Ulrike; Jones, Matthew; Hannah, Matthew J.; Evans, Reah; Burton, Christopher; Burton, Jane E.; Guiver, Malcolm; Cane, Patricia A.; Woodford, Neil; Bruce, Christine B.; Roberts, Allen D. G.; Killip, Marian J. (2020): Inactivation analysis of SARS-CoV-2 by specimen transport media, nucleic acid extraction reagents, detergents and fixatives. Journal of Clinical Microbiology. Accepted Manuscript Posted Online 24 August 2020.
- Sonicazione di fino a 10 fiale contemporaneamente
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Bibliografia / Riferimenti
- Welch, Stephen R.; Davies, Katherine A.; Buczkowski, Hubert; Hettiarachchi, Nipunadi; Green, Nicole; Arnold, Ulrike; Jones, Matthew; Hannah, Matthew J.; Evans, Reah; Burton, Christopher; Burton, Jane E.; Guiver, Malcolm; Cane, Patricia A.; Woodford, Neil; Bruce, Christine B.; Roberts, Allen D. G.; Killip, Marian J. (2020): Inactivation analysis of SARS-CoV-2 by specimen transport media, nucleic acid extraction reagents, detergents and fixatives. Journal of Clinical Microbiology 58(11), 2020.
- Natacha S. Ogando; Tim J. Dalebout; Jessika C. Zevenhoven-Dobbe; Ronald W. Limpens; Yvonne van der Meer; Leon Caly; Julian Druce; Jutte J. C. de Vries; Marjolein Kikkert; Montserrat Bárcena; Igor Sidorov; Eric J. Snijder (2020): SARS-coronavirus-2 replication in Vero E6 cells: replication kinetics, rapid adaptation and cytopathology. bioRxiv posted 20 April 2020.
Informazioni utili
Che cosa sono le cellule Vero?
Vero E6, nota anche come Vero C1008 (ATCC n. CRL-1586), è una linea cellulare clonale derivata da Vero 76 e viene utilizzata nella ricerca sui coronavirus SARS-CoV e SARS-CoV-2. Le cellule Vero sono una linea di cellule utilizzata nelle colture cellulari. La linea «Vero» è stata isolata da cellule epiteliali renali estratte da una scimmia verde africana (Chlorocebus sp.).
Le cellule Vero E6 mostrano una certa inibizione da contatto e sono quindi adatte alla propagazione di virus che si replicano lentamente. Le linee cellulari Vero E6 sono comunemente utilizzate per studiare la citopatologia dei coronavirus SARS-CoV e SARS-CoV-2, poiché le cellule Vero (cellule renali di scimmia verde africana) mostrano un’abbondante espressione dei recettori dell’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2). I recettori ACE2 costituiscono un importante sito di legame per il coronavirus SARS-CoV-2.
Ad esempio, Ogando et al. (2020) hanno riscontrato che SARS-CoV-2 – rispetto a SARS-CoV – generava livelli più elevati di RNA virale intracellulare, ma, sorprendentemente, dal terreno di coltura veniva recuperata una progenie virale infettiva circa 50 volte inferiore. Inoltre, hanno determinato che la sensibilità dei due virus a tre noti inibitori della replicazione dei coronavirus (Remdesivir, Alisporivir e clorochina) è molto simile, ma che l’infezione da SARS-CoV-2 era sostanzialmente più sensibile al pretrattamento delle cellule con interferone alfa pegilato. Una differenza importante tra i due virus è il fatto che – durante i passaggi nelle cellule Vero E6 – SARS-CoV-2 sembra essere sottoposto a una forte pressione selettiva per acquisire mutazioni adattative nel gene della proteina spike. Queste mutazioni modificano o eliminano un presunto «sito di scissione di tipo furina» nella regione che collega i domini S1 e S2 e determinano un cambiamento fenotipico molto marcato nei saggi delle placche.


