Разлика между IPS клетки и ембрионални стволови клетки

Ключова разлика - IPS клетки срещу ембрионални стволови клетки
 

Има няколко вида стволови клетки, които могат да се използват за регенерация на тъканите в тъканното инженерство и заздравяване на рани. Сред тях ембрионалните стволови клетки служат като основен и най-подходящ тип стволови клетки, тъй като те са естествено плюрипотентни. Pluripotency е способността на клетката да се диференцира в много или всички типове клетки в тялото на възрастен. Човешките ембрионални стволови клетки са в състояние да се диференцират в повече от 200 специализирани типа клетки, открити в човека. Те са изолирани от вътрешната клетъчна маса на инвитро оплоден ембрион, който е на няколко дни и се използва за тъканно инженерство и терапевтични заболявания. Поради етичните проблеми, свързани с ембрионалните стволови клетки, учените се опитват да създадат изкуствени плурипотентни стволови клетки инвитро чрез индуциране на генната експресия на възрастни соматични клетки. Те са известни като индуцирани плюрипотентни стволови клетки (IPS клетки). Ключовата разлика между IPS клетките и ембрионалните стволови клетки е тази индуцирани плюрипотентни стволови клетки са соматични клетки за възрастни, които се генерират и препрограмират генетично, за да функционират като ембрионални стволови клетки и стават плурипотентни докато ембрионалните стволови клетки са естествено плюрипотентни.

СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво са IPS клетки
3. Какво са ембрионалните стволови клетки
4. Паралелно сравнение - IPS клетки срещу ембрионални стволови клетки
5. Резюме

Какво са IPS клетки?

Индуцирано плюрипотентно стъбло клетки (IPS клетки) са клетките, които са разработени от учените, за да имитират естествени плюрипотентни стволови клетки, наречени ембрионални стволови клетки. Тези клетки са конструирани под в витро условия в лабораториите. Генната експресия на възрастната клетка се препрограмира, за да предизвика диференциация в индуцирани плюрипотентни стволови клетки. Следователно IPS клетките проявяват същите свойства като ембрионалните стволови клетки като самообновяване, диференциация и др. Но IPS клетките не са идентични с ES клетките според литературата и медицинските експерти.

IPS клетките бяха конструирани за първи път в университета в Киото, Япония от Shinya Yamanaka и екип през 2006 г. Те използваха миши фибробласти за генериране на IPS клетки и гените се доставят с помощта на ретровируси като вектори. Второ, IPS клетките са разработени през 2007 г. с помощта на човешки клетки. Много учени генерират IPS клетки, които са почти идентични с ES клетките. Необходими са обаче допълнителни изследвания, за да се използват тези IPS клетки безопасно и ефективно за клетъчна терапия.

По време на процеса на препрограмиране на фибробласт за развиване на IPS клетки, индуцирането на ES клетъчните гени и потискането на фибробластните гени трябва да се извършва внимателно и правилно. В противен случай получените клетки няма да работят като ES клетки.

ES клетките имат етични съображения. Тя може да бъде избегната чрез IPS клетки. IPS клетките са лесни за използване в сравнение с ES клетките. Разработката на IPS обаче има много предизвикателства като ниска ефективност, геномно вмъкване, непълно препрограмиране и др. Има шанс да се въведат мутации като част от създаването. Метилирането на ДНК е важно събитие в клетките за включване и изключване на гени и регулира генната експресия. Важно е за изграждането на IPS клетки, както и по време на генетичното препрограмиране. Следователно е необходимо да се разгледат моделите на метилиране на ES клетките и да се разработят едни и същи модели в IPS клетки, за да се създадат идеално идентични IPS клетки с ES клетки. Само IPS клетки могат спокойно и безопасно да заменят ES клетките за изследвания и терапия.

Тези клетки все още не се прилагат при терапевтични заболявания при хора. Те все още се използват при тестване на животни. Въпреки това, една от основните цели за изграждането на IPS клетки е използването им за пациенти с Паркинсон и по-късно за образуване на тъкани и много сложни терапии на заболяването.

Фигура 01: Индуциран плурипотентен процес на развитие на стволови клетки

Какво представляват ембрионалните стволови клетки?

Ембрионалните стволови клетки (ES клетки) са недиференцирани клетки, намиращи се във вътрешната клетъчна маса на развиващия се ембрион. Те имат присъщата способност за самообновяване и диференциация във всички типове клетки на възрастен човек. Следователно, те са известни и като плюрипотентни стволови клетки. Потенциалът за бързо делене на клетките ги прави подходящи за използване при регенерация на тъкани и заздравяване на рани. Ембрионалните стволови клетки растат предимно в три първични зародишни слоя като ектодерма, ендодерма и мезодерма, които по-късно се диференцират в различни типове клетки на човешкото тяло. Следователно ES клетките служат като ценен инструмент в регенеративната медицина.

ES клетките са изолирани от инвитро оплодена яйцеклетка, която се развива в ембрион на няколко дни. Важно е да се знае, че този термин „ембрионални стволови клетки“ не се използва за обозначаване на стволови клетки, получени от ембриона, развит в тялото на жената. Стволовите клетки, взети от ембрион на няколко дни, се поддържат в лаборатории като ембрионални стволови клетки. Ако се осигурят подходящи условия, е възможно да се поддържат недиференцирани стволови клетки в лабораториите.

Ембрионалните стволови клетки са родоначалници на всички клетъчни типове на тялото, включително мускулни, нервни, чернодробни и много други клетки. Ако учените успеят да насочат клетъчната диференциация на инвитро поддържани ES клетки правилно, те могат да използват клетките за лечение на някои заболявания като диабет, травматично увреждане на гръбначния мозък, мускулна дистрофия на Дюшен, сърдечни заболявания и зрение и загуба на слуха и т.н..

Фигура 02: Ембрионални стволови клетки на човека

Каква е разликата между IPS клетки и ембрионални стволови клетки?

IPS клетки срещу ембрионални стволови клетки
IPS клетките са генерираните клетки инвитро чрез препрограмиране на възрастни соматични клетки да имитират ES клетки.	Стволовите клетки, които са изолирани от ембриона на няколко дни, са известни като ембрионални стволови клетки.
Изолация от ембриона
IPS клетките не са ембрионални клетки.	ES клетките са естествени ембрионални клетки.
плурипотент
IPS клетките са изкуствени плюрипотентни клетки.	ES клетките са плюрипотентни клетки

Обобщение - IPS клетки срещу ембрионални стволови клетки

IPS клетки имитират ES клетки. Но те не са идеално идентични с ES клетките. И двата типа клетки показват плюрипотентност. И двата типа клетки имат голям потенциал за използване в тъканната инженерия и терапевтичните заболявания. Въпреки това, използването на тези клетки в терапията на заболявания при хора все още не се практикува поради етични и безопасни проблеми. IPS се генерират чрез генетично препрограмиране на възрастни клетки. Те не са изолирани от ембриона. ES клетките са изолирани от оплодената in vitro яйцеклетка, която е на няколко дни. Това е разликата между IPS клетки и ембрионални стволови клетки.

справка:
1.Chin et al. „Индуцирани Pluripotent стволови клетки и ембрионални стволови клетки се различават от генните експресионни подписи.“ Клетъчна стволова клетка. Национална медицинска библиотека на САЩ, 02 юли 2009 г. 07 май 2017 г..
2. Fikes, Bradley J. „Проучване: Ембрионални, изкуствени стволови клетки равни“. Sandiegouniontribune.com. N.p., 23 август 2016. Web. 08 май 2017 г.. .
3.Хуанг, Одри. "Индуцирани Pluripotent стволови клетки: Все още не е перфектната алтернатива." Johns Hopkins Medicine със седалище в Балтимор, Мериленд. N.p., 15 февруари 2013. Web. 08 май 2017 г.. .
4. Голдтвайт, Чарлз А. „Обещанието за индуцирани плюрипотентни стволови клетки (iPSC)“. Национални здравни институти. САЩ, Министерство на здравеопазването и човешките услуги, n.d. Web. 08 май 2017 г..

С любезност на изображенията:
1. "IPS процес" от GcG (wpja потребител) (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia на Commons
2. „Човешки ембрионални стволови клетки само A“ (CC BY 2.5) чрез Commons Wikimedia