Różnica między komórkami IPS a embrionalnymi komórkami macierzystymi

Kluczowa różnica - komórki IPS vs. embrionalne komórki macierzyste
 

Istnieje kilka rodzajów komórek macierzystych, które można wykorzystać do regeneracji tkanek w inżynierii tkankowej i gojeniu się ran. Wśród nich embrionalne komórki macierzyste służą jako główne i najbardziej odpowiednie typy komórek macierzystych, ponieważ są one naturalnie pluripotencjalne. Pluripotencja to zdolność komórki do różnicowania się w wiele lub wszystkie typy komórek w ciele dorosłego. Ludzkie embrionalne komórki macierzyste są w stanie różnicować się w ponad 200 wyspecjalizowanych typów komórek występujących u ludzi. Są izolowane od wewnętrznej masy komórek in vitro zapłodniony zarodek, który ma kilka dni i jest wykorzystywany do inżynierii tkankowej i leczenia chorób. Jednak z powodu problemów etycznych związanych z embrionalnymi komórkami macierzystymi naukowcy próbują stworzyć sztuczne pluripotencjalne komórki macierzyste in vitro indukując ekspresję genów dorosłych komórek somatycznych. Są znani jako indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (Komórki IPS). Kluczowa różnica między komórkami IPS a embrionalnymi komórkami macierzystymi polega na tym indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste są dorosłymi komórkami somatycznymi, które są generowane i genetycznie przeprogramowane do działania jako embrionalne komórki macierzyste i stają się pluripotencjalne podczas embrionalne komórki macierzyste są naturalnie pluripotencjalne.

ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są komórki IPS
3. Co to są embrionalne komórki macierzyste
4. Porównanie obok siebie - komórki IPS vs. embrionalne komórki macierzyste
5. Podsumowanie

Co to są komórki IPS?

Indukowany pluripotencjalny trzon komórki (Komórki IPS) to komórki opracowane przez naukowców w celu naśladowania naturalnych pluripotencjalnych komórek macierzystych zwanych embrionalnymi komórkami macierzystymi. Komórki te są zbudowane pod w in vitro warunki w laboratoriach. Ekspresję genu dorosłej komórki przeprogramowano w celu indukcji różnicowania w indukowanych pluripotencjalnych komórkach macierzystych. W związku z tym komórki IPS wykazują takie same właściwości jak embrionalne komórki macierzyste, takie jak samoodnawianie, różnicowanie itp. Jednak według literatury i ekspertów medycznych komórki IPS nie są identyczne z komórkami ES.

Komórki IPS zostały po raz pierwszy skonstruowane na Uniwersytecie w Kioto w Japonii przez Shinyę Yamanaka i zespół w 2006 roku. Użyli mysich fibroblastów do wygenerowania komórek IPS, a geny są dostarczane przy użyciu retrowirusów jako wektorów. Po drugie, komórki IPS zostały opracowane w 2007 roku z wykorzystaniem komórek ludzkich. Wielu naukowców generuje komórki IPS, które są prawie identyczne z komórkami ES. Konieczne są jednak dalsze badania w celu bezpiecznego i skutecznego wykorzystania tych komórek IPS do terapii komórkowej.

Podczas procesu przeprogramowywania fibroblastów w celu rozwinięcia komórek IPS indukcja genów komórek ES i supresja genów fibroblastów powinna być przeprowadzona ostrożnie i prawidłowo. W przeciwnym razie powstałe komórki nie będą działać jako komórki ES.

Komórki ES mają względy etyczne. Można tego uniknąć przez komórki IPS. Komórki IPS są łatwe w użyciu w porównaniu do komórek ES. Jednak rozwój IPS wiąże się z wieloma wyzwaniami, takimi jak niska wydajność, insercja genomowa, niepełne przeprogramowanie itp. Istnieje szansa na wprowadzenie mutacji w ramach stworzenia. Metylacja DNA jest ważnym wydarzeniem w komórkach do włączania i wyłączania genów i reguluje ekspresję genów. Jest to ważne również dla budowy komórek IPS podczas przeprogramowania genetycznego. Dlatego konieczne jest przyjrzenie się wzorcom metylacji komórek ES i rozwinięciu tych samych wzorców w komórkach IPS, aby stworzyć idealnie identyczne komórki IPS z komórkami ES. Tylko komórki IPS mogą pewnie i bezpiecznie zastąpić komórki ES na potrzeby badań i terapii.

Komórki te nie są jeszcze stosowane w leczeniu chorób u ludzi. Nadal są stosowane w testach na zwierzętach. Jednak jednym z głównych celów konstruowania komórek IPS jest ich wykorzystanie u pacjentów z chorobą Parkinsona, a później do tworzenia tkanek i wielu złożonych terapii chorób.

Rycina 01: Proces rozwoju indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych

Co to są embrionalne komórki macierzyste?

Embrionalne komórki macierzyste (komórki ES) to niezróżnicowane komórki znajdujące się w wewnętrznej masie komórkowej rozwijającego się zarodka. Mają nieodłączną zdolność do samoodnawiania i różnicowania we wszystkich typach komórek osoby dorosłej. Dlatego są one również znane jako pluripotencjalne komórki macierzyste. Szybki potencjał podziału komórek czyni je odpowiednimi do zastosowania w regeneracji tkanek i gojeniu się ran. Embrionalne komórki macierzyste rosną przede wszystkim w trzech pierwotnych warstwach zarodkowych, takich jak ektoderma, endoderma i mezoderma, które są później różnicowane w różne typy komórek ludzkiego ciała. Dlatego komórki ES służą jako cenne narzędzie w medycynie regeneracyjnej.

Komórki ES są izolowane z in vitro zapłodniona komórka jajowa, która przekształciła się w kilkudniowy zarodek. Ważne jest, aby wiedzieć, że tego terminu „embrionalne komórki macierzyste” nie stosuje się w odniesieniu do komórek macierzystych pochodzących z zarodka rozwiniętego w ciele kobiety. Komórki macierzyste pobrane z kilkudniowego zarodka są utrzymywane w laboratoriach jako zarodkowe linie komórek macierzystych. Jeśli zapewnione zostaną odpowiednie warunki, możliwe jest utrzymanie niezróżnicowanych komórek macierzystych w laboratoriach.

Embrionalne komórki macierzyste są progenitorami wszystkich typów komórek organizmu, w tym mięśni, nerwów, wątroby i wielu innych komórek. Jeśli naukowcy są w stanie kierować różnicowaniem komórek in vitro prawidłowo utrzymywał komórki ES, mogą wykorzystywać je do leczenia niektórych chorób, takich jak cukrzyca, urazowe uszkodzenie rdzenia kręgowego, dystrofia mięśniowa Duchenne'a, choroby serca oraz utrata wzroku i słuchu itp..

Rycina 02: Ludzkie embrionalne komórki macierzyste

Jaka jest różnica między komórkami IPS a embrionalnymi komórkami macierzystymi?

Komórki IPS kontra embrionalne komórki macierzyste
Komórki IPS to generowane komórki in vitro poprzez przeprogramowanie dorosłych komórek somatycznych w celu naśladowania komórek ES.	Komórki macierzyste izolowane z kilkudniowego zarodka są znane jako embrionalne komórki macierzyste.
Izolacja od zarodka
Komórki IPS nie są komórkami embrionalnymi.	Komórki ES są naturalnymi komórkami zarodkowymi.
Pluripotencja
Komórki IPS są sztucznymi pluripotencjalnymi komórkami.	Komórki ES są komórkami pluripotencjalnymi

Podsumowanie - IPS Cells vs Embryonic Stem Cell

Komórki IPS naśladują komórki ES. Ale nie są one całkowicie identyczne z komórkami ES. Oba typy komórek wykazują pluripotencję. Oba typy komórek mają ogromny potencjał do wykorzystania w inżynierii tkankowej i leczeniu chorób. Jednak stosowanie tych komórek w leczeniu chorób u ludzi wciąż nie jest praktykowane ze względu na kwestie etyczne i bezpieczne. IPS są generowane przez genetyczne przeprogramowanie dorosłych komórek. Nie są odizolowane od zarodka. Komórki ES izoluje się z zapłodnionej in vitro komórki jajowej, która ma kilka dni. Na tym polega różnica między komórkami IPS a embrionalnymi komórkami macierzystymi.

Odniesienie:
1.Chin i in. „Indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste i embrionalne komórki macierzyste wyróżniają się sygnaturami ekspresji genów”. Komórka komórka macierzysta. U.S. National Library of Medicine, 2 lipca 2009 r. Internet. 07 maja 2017 r.
2. Fikes, Bradley J. „Badanie: Zarodkowe, sztuczne komórki macierzyste równe”. Sandiegouniontribune.com. N.p., 23 sierpnia 2016. Web. 08 maja 2017 r. .
3. Huang, Audrey. „Indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste: jeszcze nie idealna alternatywa”. Johns Hopkins Medicine, z siedzibą w Baltimore, Maryland. N.p., 15 lutego 2013. Web. 08 maja 2017 r. .
4.Goldthwaite, Charles A. „Obietnica indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC)”. Narodowy Instytut Zdrowia. Departament Zdrowia i Opieki Społecznej Stanów Zjednoczonych, n.d. Sieć. 08 maja 2017 r.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Proces IPS” Autor: GcG (użytkownik wpja) (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Tylko ludzkie embrionalne komórki macierzyste A” (CC BY 2.5) przez Commons Wikimedia