Nøgleforskel - IPS-celler vs embryonale stamceller
Der er flere typer stamceller, som kan bruges til vævsregenerering i vævsteknik og sårheling. Blandt dem tjener embryonale stamceller som de vigtigste og mest egnede stamcelletyper, da de er naturligt pluripotente. Pluripotency er en celles evne til at differentiere sig 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 isoleres fra den indre cellemasse af in vitro befrugtet embryo, som er et par dage gammelt og bruges til vævsteknik og sygdomsbehandling. På grund af etiske problemer relateret til embryonale stamceller forsøger forskere imidlertid at skabe kunstige pluripotente stamceller in vitro ved at inducere genekspression af voksne somatiske celler. De er kendt som inducerede pluripotente stamceller (IPS-celler). Hovedforskellen mellem IPS-celler og embryonale stamceller er, at inducerede pluripotente stamceller er voksne somatiske celler, der genereres og genetisk omprogrammeres til at fungere 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. Sammenligning side om side - IPS-celler vs embryonale stamceller
5. Oversigt
Hvad er IPS-celler?
Inducerede pluripotente stamceller (IPS-celler) er de celler, der er udviklet af forskere til at efterligne naturlige pluripotente stamceller kaldet embryonale stamceller. Disse celler er konstrueret under in vitro betingelser i laboratorierne. Genekspression af den voksne celle omprogrammeres for 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 konstrueret ved Kyoto University, Japan af Shinya Yamanaka og team i 2006. De brugte musefibroblaster 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 er næsten identiske med ES-celler. Imidlertid er der behov for yderligere undersøgelser for at bruge disse IPS-celler sikkert og effektivt til celleterapi.
Under omprogrammeringsprocessen af fibroblast til udvikling af IPS-celler skal induktion af ES-cellegener og undertrykkelse af fibroblastgener udføres omhyggeligt og korrekt. 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 sammenlignet med ES-celler. Imidlertid har udvikling af IPS mange udfordringer såsom 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 konstruktionen af IPS-celler under genetisk omprogrammering. Derfor er det nødvendigt at se på methyleringsmønstre for ES-celler og udvikle de samme mønstre i IPS-celler for at skabe perfekt identiske IPS-celler med ES-celler. Kun IPS-celler kan med sikkerhed og sikkert erstatte ES-celler til forskning og terapi.
Disse celler er endnu ikke anvendt til human sygdomsbehandling. De bruges stadig i dyreforsøg. Imidlertid er et hovedmål med at konstruere IPS-celler at bruge dem til Parkinsons patienter og senere til vævsdannelse og mange komplekse sygdomsbehandlinger.
Figur 01: Fremkaldt pluripotent stamcelleudviklingsproces
Hvad er embryonale stamceller?
Embryonale stamceller (ES-celler) er de udifferentierede celler, der findes i den indre cellemasse i det udviklende embryo. De har den iboende evne til selvfornyelse og differentiering i alle celletyper hos en voksen person. Derfor er de også kendt som pluripotente stamceller. Hurtigt celledelingspotentiale gør dem egnede til brug i vævsregenerering og sårheling. Embryonale stamceller vokser primært i tre primære kimlag, såsom ektoderm, endoderm og mesoderm, som senere differentieres til forskellige menneskelige legemscelletyper. Derfor tjener ES-celler som et værdifuldt værktøj inden for regenerativ medicin.
ES-celler isoleres fra den in vitro befrugtede ægcelle, som er udviklet til flere dage gamle embryoner. Det er vigtigt at vide, at dette udtryk 'embryonale stamceller' ikke bruges til at henvise til stamceller, der stammer fra det embryo, der er udviklet i en kvindes krop. Stamceller taget fra flere dage gamle embryoner vedligeholdes i laboratorier som embryonale stamcellelinjer. Hvis der gives passende betingelser, er det muligt at opretholde udifferentierede stamceller i laboratorierne.
Embryonale stamceller er forfædre til alle celletyper i kroppen inklusive muskel, nerve, lever og mange andre celler. Hvis forskere er i stand til at dirigere celledifferentieringen af in vitro-vedligeholdte ES-celler korrekt, kan de bruge cellerne til at behandle visse sygdomme som diabetes, traumatisk rygmarvsskade, Duchennes muskeldystrofi, hjertesygdomme og syn og høretab osv.
Figur 02: Humane embryonale stamceller
Hvad er forskellen mellem IPS-celler og embryonale stamceller?
Diff artikel midt foran bordet
IPS-celler vs embryonale stamceller |
|
| IPS-celler er cellerne genereret in vitro ved omprogrammering af de voksne somatiske celler til at efterligne ES-celler. | Stamceller, der er isoleret fra flere dage gamle embryoner, 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 |
Resumé - 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 anvendelse inden for vævsteknik og sygdomsbehandling. Imidlertid praktiseres brugen af disse celler i human sygdomsbehandling stadig ikke på grund af etiske og sikre problemer. IPS genereres ved genetisk omprogrammering af voksne celler. De er ikke isoleret fra fosteret. ES-celler isoleres fra in vitro befrugtet ægcelle, som er flere dage gammel. Dette er forskellen mellem IPS-celler og embryonale stamceller.
