Ključna razlika - celice IPS vs embrionalne matične celice
Obstaja več vrst izvornih celic, ki jih lahko uporabimo za regeneracijo tkiv v tkivnem inženirstvu in celjenju ran. Med njimi so zarodne izvorne celice glavne in najprimernejše vrste izvornih celic, saj so po naravi pluripotentne. Pluripotenca je sposobnost celice, da se v telesu odraslega diferencira na več ali vse vrste celic. Matične celice človeških zarodkov se lahko diferencirajo v več kot 200 specializiranih vrst celic, ki jih najdemo v človeku. Izolirani so iz notranje celične mase in vitro oplojenega zarodka, ki je star nekaj dni in se uporablja za tkivno inženirstvo in terapijo bolezni. Vendar pa zaradi etičnih vprašanj, povezanih z zarodnimi izvornimi celicami, znanstveniki poskušajo in vitro ustvariti umetne pluripotentne izvorne celice z indukcijo genske ekspresije somatskih celic odraslih. Znane so kot inducirane pluripotentne matične celice (celice IPS). Ključna razlika med celicami IPS in embrionalnimi izvornimi celicami je, da so inducirane pluripotentne matične celice odrasle somatske celice, ki se generirajo in gensko reprogramirajo tako, da delujejo kot embrionalne matične celice in postanejo pluripotentne, medtem ko so embrionalne matične celice naravno pluripotentne.
VSEBINA
1. Pregled in ključna razlika
2. Kaj so celice IPS
3. Kaj so matične celice zarodka
4. Primerjava ob strani - IPS celice vs embrionalne matične celice
5. Povzetek
Kaj so celice IPS?
Inducirane pluripotentne matične celice (IPS celice) so celice, ki so jih znanstveniki razvili tako, da posnemajo naravne pluripotentne matične celice, imenovane embrionalne matične celice. Te celice so v laboratorijih zgrajene v pogojih in vitro. Genska ekspresija odrasle celice je ponovno programirana, da povzroči diferenciacijo v induciranih pluripotentnih matičnih celicah. Celice IPS imajo torej enake lastnosti kot zarodne izvorne celice, kot so samoobnova, diferenciacija itd. Vendar celice IPS po literaturi in medicinskih strokovnjakih niso enake celicam ES.
IPS celice so na univerzi v Kjotu na Japonskem prvič izdelali Shinya Yamanaka in ekipa leta 2006. Uporabili so mišičeve fibroblaste za tvorbo celic IPS, geni pa so dostavljeni z uporabo retrovirusov kot vektorjev. Drugič, celice IPS so bile razvite leta 2007 z uporabo človeških celic. Mnogi znanstveniki ustvarjajo celice IPS, ki so skoraj enake celicam ES. Potrebne so nadaljnje raziskave za varno in učinkovito uporabo teh celic IPS za celično terapijo.
Med postopkom reprogramiranja fibroblasta za razvoj celic IPS je treba skrbno in pravilno izvesti indukcijo ES celičnih genov in zatiranje genov fibroblastov. V nasprotnem primeru nastale celice ne bodo delovale kot ES celice.
ES celice imajo etične vidike. IPS celicam se lahko izognemo. Celice IPS so enostavne za uporabo v primerjavi s celicami ES. Vendar ima razvoj IPS veliko izzivov, kot so nizka učinkovitost, vstavitev genoma, nepopolno reprogramiranje itd. Obstaja možnost uvedbe mutacij kot del ustvarjanja. Metilacija DNA je pomemben dogodek v celicah za vklop in izklop genov in uravnavanje izražanja genov. Pomemben je za gradnjo celic IPS tudi med genetskim reprogramiranjem. Zato je treba preučiti vzorce metilacije ES celic in razviti enake vzorce v IPS celicah, da bi ustvarili popolnoma enake IPS celice s ES celicami. Samo celice IPS lahko samozavestno in varno nadomestijo celice ES za raziskave in terapijo.
Te celice se še ne uporabljajo v terapijah za bolezni ljudi. Še vedno se uporabljajo pri testiranju na živalih. Vendar je eden glavnih ciljev izdelave celic IPS njihova uporaba za Parkinsonove bolnike in kasneje za tvorbo tkiva in številne zapletene terapije bolezni.
Slika 01: Inducirani proces razvoja pluripotentnih matičnih celic
Kaj so embrionalne matične celice?
Embrionalne matične celice (ES celice) so nediferencirane celice, ki jih najdemo v notranji celični masi razvijajočega se zarodka. Imajo lastno sposobnost samoobnavljanja in diferenciacije pri vseh vrstah celic odrasle osebe. Zato so znane tudi kot pluripotentne matične celice. Zaradi potenciala hitre delitve celic so primerni za uporabo pri regeneraciji tkiv in celjenju ran. Embrionalne matične celice rastejo predvsem v tri primarne zarodne plasti, kot so ektoderm, endoderm in mezoderm, ki se kasneje diferencirajo v različne tipe človeških telesnih celic. ES celice so zato dragoceno orodje v regenerativni medicini.
ES celice so izolirane iz in vitro oplojene jajčne celice, ki se razvije v več dni star zarodek. Pomembno je vedeti, da se ta izraz „zarodne izvorne celice“ne uporablja za označevanje izvornih celic, pridobljenih iz zarodka, razvitega v ženskem telesu. Matične celice, odvzete iz nekaj dni starega zarodka, se v laboratorijih hranijo kot linije zarodnih izvornih celic. Če so zagotovljeni ustrezni pogoji, je mogoče v laboratorijih vzdrževati nediferencirane matične celice.
Embrionalne izvorne celice so prvotne celice vseh telesnih vrst telesa, vključno z mišicami, živci, jetri in številnimi drugimi celicami. Če so znanstveniki sposobni pravilno usmerjati celično diferenciacijo in vitro vzdrževanih ES celic, lahko celice uporabljajo za zdravljenje nekaterih bolezni, kot so diabetes, travmatična poškodba hrbtenjače, Duchennova mišična distrofija, bolezni srca, izguba vida in sluha itd.
Slika 02: Izvorne celice človeškega zarodka
Kakšna je razlika med celicami IPS in embrionalnimi matičnimi celicami?
Diff Article Sredina pred mizo
IPS celice vs embrionalne matične celice |
|
| IPS celice so celice, ki nastanejo in vitro s ponovnim programiranjem odraslih somatskih celic, da posnemajo ES celice. | Matične celice, ki so izolirane iz več dni starega zarodka, so znane kot zarodne matične celice. |
| Izolacija iz zarodka | |
|
IPS celice niso zarodne celice. | ES celice so naravne zarodne celice. |
| Pluripotenca | |
| IPS celice so umetne pluripotentne celice. | ES celice so pluripotentne celice |
Povzetek - IPS celice vs embrionalne matične celice
Celice IPS posnemajo celice ES. Vendar niso popolnoma enake ES celicam. Obe vrsti celic kažeta pluripotenco. Obe vrsti celic imata velik potencial za uporabo v tkivnem inženirstvu in terapiji bolezni. Vendar pa se uporaba teh celic pri zdravljenju človeških bolezni še vedno ne izvaja zaradi etičnih in varnih težav. IPS nastanejo z genskim reprogramiranjem odraslih celic. Niso izolirani od zarodka. ES celice so izolirane iz in vitro oplojene jajčne celice, stare nekaj dni. To je razlika med celicami IPS in zarodnimi izvornimi celicami.
