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 заздравяването на рани. Сред тях ембрионалните стволови клетки служат като основни и най-подходящи видове стволови клетки, тъй като те са естествено плюрипотентни. Плурипотентността е способността на клетката да се диференцира в много или всички клетъчни типове в тялото на възрастен. Човешките ембрионални стволови клетки са в състояние да се диференцират в над 200 специализирани клетъчни типа, открити в човека. Те са изолирани от вътрешната клетъчна маса на ин витро оплоден ембрион, който е на няколко дни и се използва за тъканно инженерство и терапия на болести. Поради етични проблеми, свързани с ембрионалните стволови клетки, учените се опитват да създадат изкуствени плурипотентни стволови клетки in vitro 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, че индуцираните плурипотентни стволови клетки са възрастни соматични клетки, които се генерират и генетично препрограмират да функционират като ембрионални стволови клетки и стават плурипотентни, докато ембрионалните стволови клетки са естествено плурипотентни.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво представляват IPS клетките
3. Какво представляват ембрионалните стволови клетки
4. Сравнение едно до друго - IPS клетките спрямо ембрионалните стволови клетки
5. Обобщение
Какво представляват IPS клетките?
Индуцирани плурипотентни стволови клетки (IPS клетки) са клетките, които са разработени от учените, за да имитират естествени плурипотентни стволови клетки, наречени ембрионални стволови клетки. Тези клетки са изградени при in vitro условия в лабораториите. Експресията на ген на възрастната клетка се препрограмира, за да индуцира диференциация в индуцирани плурипотентни стволови клетки. Следователно IPS клетките показват 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 клетки са построени за първи път в Университета в Киото, Япония, от Shinya Yamanaka и екип през 2006 г. Те са използвали миши фибробласти, за да генерират IPS клетки и гените се доставят, използвайки ретровируси като вектори. На второ място, 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 фибробластите за развитие на IPS клетки, индуцирането на ES клетъчни 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. Може да се избегне чрез IPS клетки. IPS клетките са лесни за използване в сравнение с ES клетките. Разработването на IPS обаче има много предизвикателства като ниска ефективност, геномно вмъкване, непълно препрограмиране и др. Има шанс за въвеждане на мутации като част от създаването. ДНК метилирането е важно събитие в клетките за включване и изключване на гени и регулира генната експресия. Важно е за изграждането на IPS клетки, както по време на генетичното препрограмиране. Следователно е необходимо да се разгледат моделите на метилиране на ES клетки и да се разработят същите модели в IPS клетки, за да се създадат напълно идентични IPS клетки с ES клетки. Само IPS клетки могат уверено и безопасно да заменят ES клетките за изследвания и терапия.
Тези клетки все още не се прилагат в терапевтичните средства за човешки заболявания. Те все още се използват при тестване върху животни. Въпреки това, една основна цел на изграждането на IPS клетки е да се използват за пациенти с Паркинсон и по-късно за образуване на тъкани и много сложни терапии на заболявания.
Фигура 01: Индуциран процес на развитие на плюрипотентни стволови клетки
Какво представляват ембрионалните стволови клетки?
Ембрионалните стволови клетки (ES клетки) са недиференцирани клетки, открити във вътрешната клетъчна маса на развиващия се ембрион. Те имат присъщата способност за самообновяване и диференциация във всички клетъчни типове на възрастен човек. Следователно те са известни и като плюрипотентни стволови клетки. Потенциалът за бързо клетъчно делене 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 клетъчни човешки тела. Следователно, ES клетките служат като ценен инструмент в регенеративната медицина.
ES клетките се изолират от ин витро оплодената яйцеклетка, която се развива в няколкодневен ембрион. Важно е да се знае, че този термин „ембрионални стволови клетки“не се използва за означаване на стволови клетки, получени от ембриона, развит в тялото на жената. Стволовите клетки, взети от няколкодневен ембрион, се поддържат в лаборатории като ембрионални стволови клетъчни линии. Ако се осигурят подходящи условия, е възможно да се поддържат недиференцирани стволови клетки в лабораториите.
Ембрионалните стволови клетки са прародители на всички клетъчни типове на тялото, включително мускулите, нервите, черния дроб и много други клетки. Ако учените са в състояние да насочат правилно клетъчната диференциация на ин витро поддържаните ES клетки, те могат да използват клетките за лечение на определени заболявания като диабет, травматично увреждане на гръбначния мозък, мускулна дистрофия на Дюшен, сърдечни заболявания и загуба на зрение и слух и т.н.
Фигура 02: Човешки ембрионални стволови клетки
Каква е разликата между IPS клетки и ембрионални стволови клетки?
Различна статия Средна преди таблица
IPS клетки срещу ембрионални стволови клетки |
|
| IPS клетки са клетките, генерирани in vitro чрез препрограмиране на соматичните клетки на възрастни, за да имитират ES клетки. | Стволовите клетки, които са изолирани от няколкодневен ембрион, са известни като ембрионални стволови клетки. |
| Изолация от ембрион | |
| IPS клетките не са ембрионални клетки. | ES клетките са естествени ембрионални клетки. |
| Плурипотентност | |
| IPS клетките са изкуствени плюрипотентни клетки. | ES клетките са плюрипотентни клетки |
Резюме - IPS клетки срещу ембрионални стволови клетки
IPS клетките имитират ES клетки. Но те не са напълно идентични с ES клетките. И двата клетъчни типа показват плурипотентност. И двата клетъчни типа имат голям потенциал за използване в тъканното инженерство и терапията на болестите. Въпреки това, използването на тези клетки в терапията на човешките болести 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 се изолират от ин витро оплодената яйцеклетка, която е на няколко дни. Това е разликата между IPS клетки и ембрионални стволови клетки.
