Різниця між клітинами IPS та ембріональними стовбуровими клітинами

Ключова різниця - клітини IPS проти ембріональних стовбурових клітин
 

Існує кілька типів стовбурових клітин, які можна використовувати для регенерації тканин у тканинній інженерії та загоєнні ран. Серед них ембріональні стовбурові клітини служать головним і найбільш підходящим типом стовбурових клітин, оскільки вони є природними плюрипотентними. Плюріпотенція - це здатність клітини диференціюватися на багато або всі типи клітин у дорослому організмі. Ембріональні стовбурові клітини людини здатні диференціюватися на понад 200 спеціалізованих типів клітин, виявлених у людини. Вони виділені з внутрішньої клітинної маси в пробірці запліднений ембріон, якому виповнилося кілька днів і використовується для тканинної інженерії та терапії захворювань. Однак через етичні проблеми, пов'язані з ембріональними стовбуровими клітинами, вчені намагаються створити штучні плюрипотентні стовбурові клітини в пробірці індукуючи експресію генів дорослих соматичних клітин. Вони відомі як індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (Клітини IPS). Ключова відмінність клітин IPS від ембріональних стовбурових клітин полягає в тому, що індуковані плюрипотентні стовбурові клітини - це соматичні клітини дорослих, які генеруються та генетично перепрограмовуються на функції ембріональних стовбурових клітин і стають плюрипотентними поки ембріональні стовбурові клітини природно плюріпотентні.

ЗМІСТ
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке клітини IPS
3. Що таке ембріональні стовбурові клітини
4. Порівняльне порівняння - IPS-клітини проти ембріональних стовбурових клітин
5. Підсумок

Що таке клітини IPS?

Індукований плюрипотентний стебло клітини (IPS клітини) - це клітини, розроблені вченими для імітації природних плюрипотентних стовбурових клітин, званих ембріональними стовбуровими клітинами. Ці клітини побудовані під в vitro умови в лабораторіях. Експресія гена дорослої клітини перепрограмується для індукції диференціювання в індукованих плюрипотентних стовбурових клітинах. Отже, клітини IPS виявляють ті ж властивості, що і ембріональні стовбурові клітини, такі як самовідновлення, диференціювання тощо. Але клітини IPS не ідентичні клітинам ES за даними літератури та медичних експертів.

Клітини IPS були вперше побудовані в університеті Кіото, Японія, Shinya Yamanaka та його командою в 2006 році. Вони використовували мишачі фібробласти для генерування клітин IPS, а гени доставляли з використанням ретровірусів як векторів. По-друге, клітини IPS були розроблені в 2007 році за допомогою клітин людини. Багато вчених генерують клітини IPS, які майже ідентичні клітинам ES. Однак необхідні подальші дослідження, щоб безпечно та ефективно використовувати ці клітини IPS для клітинної терапії.

Під час процесу перепрограмування фібробластів для вироблення клітин ІПС слід ретельно та правильно виконувати індукцію генів клітин ES та придушення генів фібробластів. В іншому випадку одержувані комірки не працюватимуть як клітини ES.

Клітини ES мають етичні міркування. Цього можна уникнути клітинами IPS. IPS-клітини прості у використанні порівняно з клітинами ES. Однак у розвитку IPS виникає багато проблем, таких як низька ефективність, введення геном, неповне перепрограмування тощо. Є ймовірність впровадження мутацій як частини створення. Метилювання ДНК є важливою подією в клітинах генів, які включають і вимикають, і регулює експресію генів. Це важливо для побудови клітин IPS, а також під час генетичної перепрограмування. Отже, необхідно переглянути схеми метилювання клітин ES та розробити однакові візерунки в клітинах IPS, щоб створити ідеально однакові клітини IPS з клітинами ES. Тільки клітини IPS можуть впевнено і безпечно замінювати клітини ES для дослідження та терапії.

Ці клітини ще не застосовуються в терапевтичних захворюваннях людини. Вони все ще використовуються при випробуваннях на тваринах. Однак однією з головних цілей побудови клітин ІПС є використання їх для пацієнтів з Паркінсоном, а пізніше для формування тканин та багатьох складних терапій захворювання.

Малюнок 01: Індукований плюріпотентний процес розвитку стовбурових клітин

Що таке ембріональні стовбурові клітини?

Ембріональні стовбурові клітини (клітини ES) - це недиференційовані клітини, виявлені у внутрішній клітинній масі ембріона, що розвивається. Їм притаманна здатність до самовідновлення та диференціації у всі типи клітин дорослої людини. Отже, вони також відомі як плюрипотентні стовбурові клітини. Потенціал швидкого поділу клітин робить їх придатними для використання в регенерації тканин та загоєнні ран. Ембріональні стовбурові клітини виростають, головним чином, у три основні зародкові шари, такі як ектодерма, ентодерма та мезодерма, які згодом диференціюються у різні типи клітин людського організму. Тому клітини ES служать цінним інструментом в регенеративній медицині.

Клітини ES виділяються з в пробірці запліднена яєчна клітина, яка розвивається в ембріон старого віку. Важливо знати, що цей термін "ембріональні стовбурові клітини" не використовується для позначення стовбурових клітин, похідних від ембріона, розроблених в організмі жінки. Стовбурові клітини, взяті з ембріона, що триває кілька днів, утримуються в лабораторіях як лінії ембріональних стовбурових клітин. Якщо забезпечені належні умови, можливо підтримувати недиференційовані стовбурові клітини в лабораторіях.

Ембріональні стовбурові клітини є родоначальниками всіх типів клітин організму, включаючи м'язи, нерви, печінку та багато інших клітин. Якщо вченим вдасться направити клітинну диференціацію в пробірці Клітини, що підтримують ЕЗ, правильно використовують, вони можуть використовувати клітини для лікування деяких захворювань, таких як діабет, травматичне ураження спинного мозку, м'язова дистрофія Дюшенна, захворювання серця, а також зниження зору та слуху тощо..

Малюнок 02: Ембріональні стовбурові клітини людини

Яка різниця між клітинами IPS та ембріональними стовбуровими клітинами?

Клітини IPS проти ембріональних стовбурових клітин
IPS-клітини - це клітини, що утворюються в пробірці шляхом перепрограмування дорослих соматичних клітин на імітацію клітин ES.	Стовбурові клітини, виділені від ембріона, що перебуває у віці декількох днів, відомі як ембріональні стовбурові клітини.
Виділення від ембріона
Клітини IPS не є ембріональними клітинами.	Клітини ES - це природні ембріональні клітини.
Плюріпотентність
Клітини IPS - це штучні плюрипотентні клітини.	ES-клітини є плюрипотентними клітинами

Підсумок - клітини IPS проти ембріональних стовбурових клітин

Клітини IPS імітують клітини ES. Але вони не ідеально ідентичні клітинам ES. Обидва типи клітин демонструють плюріпотентність. Обидва типи клітин мають великий потенціал для використання в тканинній інженерії та терапії хвороб. Однак використання цих клітин у терапії хвороб людини все ще не практикується через етичні та безпечні проблеми. IPS генерується шляхом генетичної перепрограмування клітин дорослої людини. Вони не відокремлені від ембріона. Клітини ЕС виділяються із заплідненої яйцеклітини in vitro, якій є кілька днів. Це різниця між клітинами IPS та ембріональними стовбуровими клітинами.

Довідка:
1.Чін та ін. "Індуковані плюрипотентні стовбурові клітини та ембріональні стовбурові клітини відрізняються підписами експресії генів." Клітинна стовбурова клітина. Національна медична бібліотека США, 02 липня 2009 року. Веб. 07 травня 2017 року.
2. Fikes, Бредлі Дж. "Дослідження: ембріональні, штучні стовбурові клітини рівні". Sandiegouniontribune.com. N.p., 23 серпня 2016. Веб. 08 травня 2017 року. .
3. Хуан, Одрі. "Індуковані плюріпотентні стовбурові клітини: ще не ідеальна альтернатива". Johns Hopkins Medicine, що базується в Балтіморі, штат Меріленд. N.p., 15 лютого 2013. Веб. 08 травня 2017 року. .
4. Голдтвайт, Чарльз А. "Обіцяння індукованих плюрипотентних стовбурових клітин (iPSC)". Національні інститути охорони здоров'я. Департамент охорони здоров’я та соціальних служб США, n.d. Веб. 08 травня 2017 року.

Надано зображення:
1. "IPS-процес" від GcG (користувач wpja) (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2. «Ембріональні стовбурові клітини людини лише A» (CC BY 2.5) через Вікісховище