nyckelskillnad – IPS-celler vs embryonala stamceller
Det finns flera typer av stamceller som kan användas för vävnadsregenerering inom vävnadsteknik och sårläkning. Bland dem fungerar embryonala stamceller som en viktig och mest lämplig stamcellstyp eftersom de är naturligt pluripotenta. Pluripotens är förmågan hos en cell att differentiera till många eller alla celltyper i en vuxen kropp. Mänskliga embryonala stamceller kan differentiera till mer än 200 specialiserade celltyper som finns hos människor. De isoleras från inre cellmassa av in vitro-befruktat embryo som är några dagar gamm alt och används för vävnadsteknik och sjukdomsterapi. Men på grund av etiska frågor relaterade till embryonala stamceller, försöker forskare skapa artificiella pluripotenta stamceller in vitro genom att inducera genuttrycket av vuxna somatiska celler. De är kända som inducerade pluripotenta stamceller (IPS-celler). Den viktigaste skillnaden mellan IPS-celler och embryonala stamceller är att inducerade pluripotenta stamceller är vuxna somatiska celler som genereras och genetiskt omprogrammeras för att fungera som embryonala stamceller och bli pluripotenta medan embryonala stamceller är naturligt pluripotenta.
Vad är IPS-celler?
Inducerade pluripotenta stamceller (IPS-celler) är de celler som utvecklats av forskare för att efterlikna naturliga pluripotenta stamceller som kallas embryonala stamceller. Dessa celler konstrueras under in vitro-förhållanden i laboratoriet. Genuttryck av den vuxna cellen omprogrammeras för att inducera differentiering i inducerade pluripotenta stamceller. Därför visar IPS-celler samma egenskaper som embryonala stamceller såsom självförnyelse, differentiering, etc. Men IPS-celler är inte identiska med ES-celler enligt litteraturen och medicinska experter.
IPS-celler konstruerades först vid Kyoto University, Japan av Shinya Yamanaka och team 2006. De använde musfibroblaster för att generera IPS-celler och generna levereras med retrovirus som vektorer. För det andra utvecklades IPS-celler 2007 med hjälp av mänskliga celler. Många forskare genererar IPS-celler som är nästan identiska med ES-celler. Men ytterligare forskning behövs för att använda dessa IPS-celler säkert och effektivt för cellterapi.
Under omprogrammeringsprocessen av fibroblast för att utveckla IPS-celler bör induktionen av ES-cellgener och undertryckande av fibroblastgener göras noggrant och korrekt. Annars kommer de resulterande cellerna inte att fungera som ES-celler.
ES-celler har etiska överväganden. Det kan undvikas av IPS-celler. IPS-celler är lätta att använda jämfört med ES-celler. Utvecklingen av IPS har dock många utmaningar som låg effektivitet, genomisk insättning, ofullständig omprogrammering, etc. Det finns en chans att införa mutationer som en del av skapelsen. DNA-metylering är en viktig händelse i celler för att slå på och av gener och reglerar genuttryck. Det är viktigt för konstruktionen av IPS-celler också under den genetiska omprogrammeringen. Därför är det nödvändigt att titta på metyleringsmönstren för ES-celler och utveckla samma mönster i IPS-celler för att skapa perfekt identiska IPS-celler med ES-celler. Endast IPS-celler kan tryggt och säkert ersätta ES-celler för forskning och terapi.
Dessa celler används ännu inte i behandling av mänskliga sjukdomar. De används fortfarande i djurförsök. Ett stort mål med att konstruera IPS-celler är dock att använda dem för Parkinsonspatienter och senare för vävnadsbildning och många komplexa sjukdomsterapier.
Figur 01: Inducerad pluripotenta stamcellsutvecklingsprocess
Vad är embryonala stamceller?
Embryonala stamceller (ES-celler) är de odifferentierade celler som finns i den inre cellmassan hos det utvecklande embryot. De har den inneboende förmågan till självförnyelse och differentiering till alla celltyper hos en vuxen person. Därför är de också kända som pluripotenta stamceller. Snabb celldelningspotential gör dem lämpliga för användning vid vävnadsregenerering och sårläkning. Embryonala stamceller växer primärt till tre primära groddlager såsom ektoderm, endoderm och mesoderm som senare differentieras till olika celltyper i människokroppen. Därför fungerar ES-celler som ett värdefullt verktyg inom regenerativ medicin.
ES-celler isoleras från den in vitro-befruktade äggcellen som utvecklas till flera dagar gamm alt embryo. Det är viktigt att veta att denna term "embryonala stamceller" inte används för att hänvisa till stamceller som härrör från embryot som utvecklats i en kvinnas kropp. Stamceller tagna från ett flera dagar gamm alt embryo bevaras i laboratorier som embryonala stamcellinjer. Om lämpliga förhållanden tillhandahålls är det möjligt att upprätthålla odifferentierade stamceller i labben.
Embryonala stamceller är stamceller till alla celltyper i kroppen inklusive muskler, nerver, lever och många andra celler. Om forskare kan styra celldifferentieringen av in vitro-upprätthållna ES-celler korrekt, kan de använda cellerna för att behandla vissa sjukdomar som diabetes, traumatisk ryggmärgsskada, Duchennes muskeldystrofi, hjärtsjukdomar och syn- och hörselnedsättning etc.
Figur 02: Mänskliga embryonala stamceller
Vad är skillnaden mellan IPS-celler och embryonala stamceller?
IPS-celler vs embryonala stamceller |
|
| IPS-celler är de celler som genereras in vitro genom att omprogrammera de vuxna somatiska cellerna för att efterlikna ES-celler. | Stamceller som är isolerade från flera dagar gamla embryo kallas embryonala stamceller. |
| Isolation from Embryo | |
| IPS-celler är inte embryonala celler. | ES-celler är naturliga embryonala celler. |
| Pluripotency | |
| IPS-celler är artificiella pluripotenta celler. | ES-celler är pluripotenta celler |
Sammanfattning – IPS-celler vs embryonala stamceller
IPS-celler härmar ES-celler. Men de är inte helt identiska med ES-celler. Båda celltyperna visar pluripotens. Båda celltyperna har en stor potential att använda inom vävnadsteknik och sjukdomsterapi. Men användningen av dessa celler i human sjukdomsterapi är fortfarande inte praktiseras på grund av etiska och säkra frågor. IPS genereras genom genetiskt omprogrammering av vuxna celler. De är inte isolerade från embryot. ES-celler isoleras från in vitro-befruktade äggceller som är flera dagar gamla. Detta är skillnaden mellan IPS-celler och embryonala stamceller.
