Forskjellen mellom IPS-celler og embryonale stamceller
Share
Nøkkelforskjell - IPS-celler vs embryonale stamceller
Det finnes flere typer stamceller som kan brukes til vevregenerering i vevsteknikk og sårheling. Blant dem tjener embryonale stamceller som en major og de mest egnede stamcelletyper, siden de er naturlig pluripotente. Pluripotens er evnen til en celle å skille seg i mange eller alle celletyper i en voksen kropp. Menneskelige embryonale stamceller er i stand til å skille seg inn i mer enn 200 spesialiserte celletyper som finnes hos mennesker. De er isolert fra indre cellemasse av in vitro befruktet embryo som er noen dager gammelt og brukes til vevsteknikk og sykdomsbehandling. På grunn av etiske problemer knyttet til embryonale stamceller, forsøker forskere å lage kunstige pluripotente stamceller in vitro ved å indusere genuttrykk av voksne somatiske celler. De er kjent som induserte pluripotente stamceller (IPS-celler). Hovedforskjellen mellom IPS-celler og embryonale stamceller er det induserte pluripotente stamceller er voksne somatiske celler som genereres og genetisk omprogrammeres til funksjoner som embryonale stamceller og blir pluripotente samtidig som embryonale stamceller er naturlig pluripotente.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er IPS-celler
3. Hva er embryonale stamceller
4. Side ved side-sammenligning - IPS-celler vs embryonale stamceller
5. Sammendrag
Hva er IPS-celler?
Induced pluripotent stamme celler (IPS-celler) er cellene som er utviklet av forskere for å etterligne naturlige pluripotente stamceller kalt embryonale stamceller. Disse cellene er konstruert under i vitro forhold i laboratoriene. Genuttrykk av den voksne cellen er omprogrammert for å indusere differensiering i induserte pluripotente stamceller. Derfor viser IPS-celler de samme egenskapene som embryonale stamceller som selvfornyelse, differensiering, etc. Men IPS-celler er ikke identiske med ES-celler ifølge litteraturen og medisinske eksperter.
IPS-celler ble først konstruert ved Kyoto-universitetet, Japan av Shinya Yamanaka og team i 2006. De brukte musfibroblaster til å generere IPS-celler og generene leveres med retrovirus som vektorer. For det andre ble IPS-celler utviklet i 2007 ved hjelp av humane celler. Mange forskere genererer IPS-celler som er nesten identiske med ES-celler. Imidlertid er det behov for ytterligere undersøkelser for å bruke disse IPS-cellene på en sikker og effektiv måte for celleterapi.
Under omprogrammeringsprosessen av fibroblast for å utvikle IPS-celler, bør induksjon av ES-cellegener og undertrykkelse av fibroblast-gener være nøye og korrekt utført. Ellers vil de resulterende cellene ikke fungere som ES-celler.
ES-celler har etiske hensyn. Det kan unngås av IPS-celler. IPS-celler er enkle å bruke sammenlignet med ES-celler. Utviklingen av IPS har imidlertid mange utfordringer som lav effektivitet, genomisk innsetting, ufullstendig omprogrammering, etc. Det er en mulighet for å introdusere mutasjoner som en del av etableringen. DNA-metylering er en viktig hendelse i celler til å på og av gener og regulerer genuttrykk. Det er også viktig for bygging av IPS-celler i løpet av den genetiske omprogrammeringen. Derfor er det nødvendig å se på metyleringsmønstrene av ES-celler og utvikle samme mønstre i IPS-celler for å lage perfekt identiske IPS-celler med ES-celler. Bare IPS-celler kan trygt og sikkert erstatte ES-celler til forskning og terapi.
Disse cellene er ennå ikke brukt i human sykdomsbehandling. De brukes fortsatt i dyreforsøk. Imidlertid er et hovedmål for å konstruere IPS-celler å bruke dem til Parkinsons pasienter og senere for vevdannelse og mange komplekse sykdomsbehandlinger.
Figur 01: Induced pluripotent stamcelle utviklingsprosess
Hva er embryonale stamceller?
Embryonale stamceller (ES-celler) er de utifferentierte cellene som er funnet i den indre cellemassen av det utviklende embryo. De har den iboende evnen til selvfornyelse og differensiering i alle celletyper av en voksen person. Derfor er de også kjent som pluripotente stamceller. Raskt cellefordelingspotensial gjør dem egnet til bruk i vevregenerering og sårheling. Embryonale stamceller vokser primært i tre primære kiemlag som ectoderm, endoderm og mesoderm som senere differensieres til forskjellige menneskekropps celletyper. Derfor tjener ES-celler som et verdifullt verktøy i regenerativ medisin.
ES-celler er isolert fra in vitro befruktet eggcelle som er utviklet til flere dager gammelt embryo. Det er viktig å vite at denne termen "embryonale stamceller" ikke er referert til stamceller avledet fra embryoet utviklet i en kvinnes kropp. Stamceller tatt fra et flere dager gammelt embryo opprettholdes i laboratorier som embryonale stamcellelinjer. Hvis det er skikkelige forhold, er det mulig å opprettholde utifferentierte stamceller i laboratoriene.
Embryonale stamceller er progenitorene til alle celletyper av kroppen, inkludert muskel, nerve, lever og mange andre celler. Hvis forskere er i stand til å lede celledifferensiering av in vitro vedlikeholdte ES-celler riktig, de kan bruke cellene til å behandle visse sykdommer som diabetes, traumatisk ryggskade, Duchenne's muskeldystrofi, hjertesykdom og syn og hørselstap osv..
Figur 02: Menneskelige embryonale stamceller
Hva er forskjellen mellom IPS-celler og embryonale stamceller?
IPS-celler mot embryonale stamceller | |
| IPS-celler er cellene som genereres in vitro ved omprogrammering av de voksne somatiske celler for å etterligne ES-celler. | Stamceller som er isolert fra flere dager gamle embryo er kjent som embryonale stamceller. |
| Isolasjon fra embryo | |
| IPS-celler er ikke embryonale celler. | ES-celler er naturlige embryonale celler. |
| pluripotency | |
| IPS-celler er kunstige pluripotente celler. | ES-celler er pluripotente celler |
Sammendrag - IPS-celler vs embryonale stamceller
IPS-celler etterligner ES-celler. Men de er ikke helt identiske med ES-celler. Begge celletyper viser pluripotency. Begge celletyper har et stort potensial for bruk i vevsteknikk og sykdomsbehandling. Imidlertid er bruken av disse cellene i human sykdomsbehandling fortsatt ikke praktisert på grunn av etiske og trygge problemer. IPS genereres ved genetisk omprogrammering av voksne celler. De er ikke isolert fra embryoet. ES-celler er isolert fra in vitro befruktet eggcelle som er flere dager gammel. Dette er forskjellen mellom IPS-celler og embryonale stamceller.
Henvisning:
1.Chin et al. "Induced Pluripotent Stamceller og Embryonale Stamceller er Distinguished av Gene Expression Signatures." Cell stamcelle. US National Library of Medicine, 2. juli 2009. Web. 7. mai 2017.
2.Fikes, Bradley J. "Studie: Embryonale, kunstige stamceller lik." Sandiegouniontribune.com. N.p., 23. august 2016. Web. 8. mai 2017. .
3.Huang, Audrey. "Induced Pluripotent Stamceller: Ikke Likevel Det Perfekte Alternativet." Johns Hopkins Medicine, basert i Baltimore, Maryland. N.p., 15. februar 2013. Web. 8. mai 2017. .
4.Goldthwaite, Charles A. "Promise of Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs)." National Institutes of Health. US Department of Health and Human Services, n.d. Web. 8. mai 2017.
Bilde Courtesy:
1. "IPS-prosess" Av GcG (wpja-bruker) (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Bare humane embryonale stamceller A" (CC BY 2,5) via Commons Wikimedia
