Nyckelskillnad - IPS-celler vs embryonala stamceller
Det finns flera typer av stamceller som kan användas för vävnadsregenerering vid vävnadsteknik och sårläkning. Bland dem fungerar embryonala stamceller som de viktigaste och mest lämpliga stamcellstyperna eftersom de är naturligt pluripotenta. Pluripotens är förmågan hos en cell att differentiera till många eller alla celltyper i en vuxen kropp. Mänskliga embryonala stamceller kan skilja sig till mer än 200 specialiserade celltyper som finns hos människor. De isoleras från inre cellmassa av in vitro befruktat embryo som är några dagar gammalt och används för vävnadsteknik och sjukdomsbehandling. Men på grund av etiska problem relaterade till embryonala stamceller försöker forskare skapa konstgjorda pluripotenta stamceller in vitro genom att inducera genuttrycket av vuxna somatiska celler. De är kända som inducerade pluripotenta stamceller (IPS-celler). Nyckelskillnaden mellan IPS-celler och embryonala stamceller är att inducerade pluripotenta stamceller är vuxna somatiska celler som genereras och omprogrammeras genetiskt för att fungera som embryonala stamceller och blir pluripotenta medan embryonala stamceller är naturligt pluripotenta.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är IPS-celler
3. Vad är embryonala stamceller
4. Jämförelse sida vid sida - IPS-celler vs embryonala stamceller
5. Sammanfattning
Vad är IPS-celler?
Inducerade pluripotenta stamceller (IPS-celler) är cellerna som utvecklas av forskare för att efterlikna naturliga pluripotenta stamceller som kallas embryonala stamceller. Dessa celler konstrueras under in vitro-förhållanden i laboratorierna. Genuttryck av den vuxna cellen omprogrammeras för att inducera differentiering i inducerade pluripotenta stamceller. Därför visar IPS-celler samma egenskaper som embryonala stamceller som självförnyelse, differentiering etc. Men IPS-celler är inte identiska med ES-celler enligt litteraturen och medicinska experter.
IPS-celler konstruerades först vid Kyoto University, Japan av Shinya Yamanaka och team 2006. De använde musfibroblaster för att generera IPS-celler och generna levereras med retrovirus som vektorer. För det andra utvecklades IPS-celler 2007 med hjälp av humana celler. Många forskare genererar IPS-celler som är nästan identiska med ES-celler. Ytterligare undersökningar behövs dock för att använda dessa IPS-celler säkert och effektivt för cellterapi.
Under omprogrammeringsprocessen av fibroblast för att utveckla IPS-celler bör induktion av ES-cellgener och undertryckande av fibroblastgener göras noggrant och korrekt. I annat fall fungerar de resulterande cellerna inte som ES-celler.
ES-celler har etiska överväganden. Det kan undvikas av IPS-celler. IPS-celler är lätta att använda jämfört med ES-celler. Utvecklingen av IPS har dock många utmaningar som låg effektivitet, genomisk insättning, ofullständig omprogrammering etc. Det finns en chans att introducera mutationer som en del av skapelsen. DNA-metylering är en viktig händelse i celler för att på och av gener och reglerar genuttryck. Det är viktigt för konstruktionen av IPS-celler också under den genetiska omprogrammeringen. Därför är det nödvändigt att titta på metyleringsmönstren hos ES-celler och utveckla samma mönster i IPS-celler för att skapa perfekt identiska IPS-celler med ES-celler. Endast IPS-celler kan säkert och säkert ersätta ES-celler för forskning och terapi.
Dessa celler har ännu inte applicerats i terapimedicin för mänsklig sjukdom. De används fortfarande i djurförsök. Ett huvudmål med att konstruera IPS-celler är dock att använda dem för Parkinsons patienter och senare för vävnadsbildning och många komplexa sjukdomsbehandlingar.
Figur 01: inducerad pluripotent stamcellsutvecklingsprocess
Vad är embryonala stamceller?
Embryonala stamceller (ES-celler) är de odifferentierade celler som finns i den inre cellmassan i det utvecklande embryot. De har den inneboende förmågan till självförnyelse och differentiering till alla celltyper hos en vuxen person. Därför är de också kända som pluripotenta stamceller. Snabb celldelningspotential gör dem lämpliga för användning vid vävnadsregenerering och sårläkning. Embryonala stamceller växer huvudsakligen till tre primära groddskikt såsom ektoderm, endoderm och mesoderm som senare differentieras till olika typer av människokroppar. Därför fungerar ES-celler som ett värdefullt verktyg inom regenerativ medicin.
ES-celler isoleras från den in vitro-befruktade äggcellen som utvecklas till flera dagar gammalt embryo. Det är viktigt att veta att denna term 'embryonala stamceller' inte används för att referera till stamceller som härrör från embryot som utvecklats i en kvinnas kropp. Stamceller som tagits från ett flera dagar gammalt embryo upprätthålls i laboratorier som embryonala stamcellinjer. Om lämpliga förhållanden tillhandahålls är det möjligt att behålla odifferentierade stamceller i laboratorierna.
Embryonala stamceller är förfäder till alla celltyper i kroppen inklusive muskler, nerv, lever och många andra celler. Om forskare kan styra celldifferentieringen av in vitro-upprätthållna ES-celler korrekt kan de använda cellerna för att behandla vissa sjukdomar som diabetes, traumatisk ryggmärgsskada, Duchennes muskeldystrofi, hjärtsjukdom och syn- och hörselnedsättning etc.
Figur 02: Humana embryonala stamceller
Vad är skillnaden mellan IPS-celler och embryonala stamceller?
Skilja artikeln mitt före bordet
IPS-celler vs embryonala stamceller |
|
| IPS-celler är cellerna som genereras in vitro genom omprogrammering av de vuxna somatiska cellerna för att efterlikna ES-celler. | Stamceller som är isolerade från flera dagar gamla embryon kallas embryonala stamceller. |
| Isolering från embryot | |
| IPS-celler är inte embryonala celler. | ES-celler är naturliga embryonala celler. |
| Pluripotens | |
| IPS-celler är artificiella pluripotenta celler. | ES-celler är pluripotenta celler |
Sammanfattning - IPS-celler vs embryonala stamceller
IPS-celler efterliknar ES-celler. Men de är inte helt identiska med ES-celler. Båda celltyperna visar pluripotens. Båda celltyperna har en stor potential att använda inom vävnadsteknik och sjukdomsbehandling. Användningen av dessa celler vid mänsklig sjukdomsterapi praktiseras dock fortfarande inte på grund av etiska och säkra problem. IPS genereras genom genetisk omprogrammering av vuxna celler. De är inte isolerade från embryot. ES-celler isoleras från in vitro-befruktade äggceller som är flera dagar gamla. Detta är skillnaden mellan IPS-celler och embryonala stamceller.
