Forskel mellem IPS-celler og embryonale stamceller | IPS-celler vs embryonale stamceller
Nøgleforskel - IPS celler vs embryonale stamceller
Der er flere typer stamceller, som kan anvendes til vævsregenerering i vævsteknik og sårheling. Blandt dem tjener embryonale stamceller som en major og de mest egnede stamceller, da de er naturligt pluripotente. Pluripotens er evnen hos en celle til at differentiere til mange eller alle celletyper i en voksen krop. Humane embryonale stamceller er i stand til at differentiere sig til mere end 200 specialiserede celletyper, der findes hos mennesker. De er isoleret fra indre cellemasse på in vitro befrugtet embryo, som er få dage gamle og bruges til vævsteknologi og sygdomsbehandling. På grund af etiske problemer relateret til embryonale stamceller forsøger forskere at skabe kunstige pluripotente stamceller in vitro ved at fremkalde genekspression af voksne somatiske celler. De er kendt som inducerede pluripotente stamceller (IPS celler). Nøgleforskellen mellem IPS-celler og embryonale stamceller er, at inducerede pluripotente stamceller er voksne somatiske celler, som genereres og genetisk omprogrammeres til funktioner som embryonale stamceller og bliver pluripotente , mens embryonale stamceller er naturligt pluripotente .
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er IPS-celler
3. Hvad er embryonale stamceller
4. Side om side-sammenligning - IPS-celler vs embryonale stamceller
5. Sammenfatning
Hvad er IPS-celler?
Induceret pluripotent stamme celler (IPS celler) er cellerne, der udvikles af forskere til at efterligne naturlige pluripotente stamceller kaldet embryonale stamceller. Disse celler konstrueres under i vitro betingelser i laboratorierne. Genekspression af den voksne celle omprogrammeres til at inducere differentiering i inducerede pluripotente stamceller. Derfor viser IPS-celler de samme egenskaber som embryonale stamceller, såsom selvfornyelse, differentiering osv. Men IPS-celler er ikke identiske med ES-celler ifølge litteraturen og medicinske eksperter.
IPS-celler blev først bygget på Kyoto University, Japan af Shinya Yamanaka og hold i 2006. De brugte musfibroblaster til at generere IPS-celler, og generne blev leveret ved hjælp af retrovirus som vektorer. For det andet blev IPS-celler udviklet i 2007 ved hjælp af humane celler.Mange forskere genererer IPS-celler, der næsten er identiske med ES-celler. Men yderligere undersøgelser er nødvendige for at anvende disse IPS-celler sikkert og effektivt til celleterapi.
Under omprogrammeringsprocessen af fibroblast til udvikling af IPS-celler bør induktionen af ES-cellegener og undertrykkelse af fibroblastgener omhyggeligt og korrekt udføres. Ellers fungerer de resulterende celler ikke som ES-celler.
ES-celler har etiske overvejelser. Det kan undgås af IPS celler. IPS-celler er nemme at bruge i forhold til ES-celler. Udviklingen af IPS har imidlertid mange udfordringer som lav effektivitet, genomisk indsættelse, ufuldstændig omprogrammering osv. Der er en chance for at introducere mutationer som en del af skabelsen. DNA-methylering er en vigtig begivenhed i celler til on og off gener og regulerer genekspression. Det er også vigtigt for opførelsen af IPS-celler i løbet af den genetiske omprogrammering. Derfor er det nødvendigt at se på methyleringsmønstrene af ES-celler og udvikle samme mønstre i IPS-celler for at skabe perfekt identiske IPS-celler med ES-celler. Kun IPS-celler kan trygt og sikkert erstatte ES-celler til forskning og terapi.
Disse celler er endnu ikke anvendt i human sygdomsbehandling. De bruges stadig til dyreforsøg. Et af hovedmålene med at konstruere IPS-celler er imidlertid at anvende dem til Parkinsons patienter og senere til vævsdannelse og mange komplekse sygdomsbehandlinger.
Figur 01: Induceret pluripotent stamcelleudviklingsproces
Hvad er embryonale stamceller?
Embryonale stamceller (ES-celler) er de ikke-differentierede celler, der findes i den indre cellemasse af det udviklende embryo. De har den iboende evne til selvfornyelse og differentiering i alle celletyper af en voksen person. Derfor er de også kendt som pluripotente stamceller. Hurtigt cellefordelingspotentiale gør dem egnede til brug i vævsregenerering og sårheling. Embryonale stamceller vokser primært i tre primære kiemlag, såsom ectoderm, endoderm og mesoderm, som senere differentieres til forskellige humane kropsceller. ES-celler tjener derfor som et værdifuldt redskab i regenerativ medicin.
ES-celler er isoleret fra in vitro befrugtet ægcelle, som er udviklet til flere dage gammelt embryo. Det er vigtigt at vide, at denne betegnelse »embryonale stamceller« ikke er anvendt til at referere til stamceller afledt af det embryon, der er udviklet i en kvindes krop. Stamceller taget fra et flere dage gammelt embryo opretholdes i laboratorier som embryonale stamcellelinier. Hvis der gives passende betingelser, er det muligt at opretholde utifferentierede stamceller i laboratorierne.
Embryonale stamceller er forfædrene af alle celletyper i kroppen, herunder muskel, nerve, lever og mange andre celler. Hvis forskere er i stand til at styre celledifferentieringen af in vitro vedligeholdte ES-celler korrekt, kan de bruge cellerne til at behandle visse sygdomme som diabetes, traumatisk rygmarvsskade, Duchennes muskeldystrofi, hjertesygdom og vision og høretab mv.
Figur 02: Menneskelige embryonale stamceller
Hvad er forskellen mellem IPS-celler og embryonale stamceller?
IPS-celler er de celler, der genereres
in vitro |
|
| ved omprogrammering af de voksne somatiske celler til at efterligne ES-celler. Stamceller, der er isoleret fra flere dage gamle embryo, er kendt som embryonale stamceller. Isolering 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 | |
| Sammenfatning - IPS-celler vs embryonale stamceller | IPS-celler efterligner ES-celler. Men de er ikke helt identiske med ES-celler. Begge celletyper viser pluripotens. Begge celletyper har et stort potentiale til brug i vævsteknik og sygdomsbehandling. Anvendelsen af disse celler i human sygdomsbehandling er dog stadig ikke praktiseret på grund af etiske og sikre problemer. IPS genereres ved genetisk omprogrammering af voksne celler. De er ikke isoleret fra embryoet. ES-celler er isoleret fra in vitro befrugtede ægceller, som er flere dage gamle. Dette er forskellen mellem IPS-celler og embryonale stamceller. |
Reference:
1. Chin et al. "Inducerede pluripotente stamceller og embryonale stamceller er kendetegnet ved genuttryk signaturer. "Cell stamcelle. U. S. National Library of Medicine, 2. juli 2009. Web. 07 maj 2017.
2. Fikes, Bradley J. "Studie: Embryonale, kunstige stamceller lige. "Sandiegouniontribune. com. N. p., 23. aug. 2016. Web. 8. maj 2017..
3. Huang, Audrey. "Inducerede Pluripotente Stamceller: Ikke Endnu Perfekt Alternativ. "Johns Hopkins Medicine, der er baseret i Baltimore, Maryland. N. p., 15. feb. 2013. Web. 8. maj 2017..
4. Goldthwaite, Charles A. "Promise of Induced Pluripotent Stem Cells (iPSCs). "National Institutes of Health. S. Department of Health and Human Services, n. d. Web. 08 maj 2017.
Image Courtesy:
1. "IPS-proces" Af GcG (wpja-bruger) (CC BY-SA 3. 0) via Commons Wikimedia
2. "Kun humane embryonale stamceller A" (CC BY 2. 5) via Commons Wikimedia
