Starpība starp IPS šūnām un embrionālās cilmes šūnām

Galvenā atšķirība - IPS šūnas vs embrionālās cilmes šūnas
 

Ir vairāki cilmes šūnu veidi, kurus var izmantot audu reģenerācijai audu inženierijā un brūču sadzīšanā. Starp tām embrionālās cilmes šūnas kalpo kā galvenie un vispiemērotākie cilmes šūnu tipi, jo tie dabiski ir pluripotenti. Pluripotency ir šūnas spēja diferencēties daudzos vai visos šūnu tipos pieauguša cilvēka ķermenī. Cilvēka embrionālās cilmes šūnas spēj diferencēties vairāk nekā 200 specializētos šūnu tipos, kas atrodami cilvēkā. Tie ir izolēti no šūnu iekšējās masas in vitro apaugļots embrijs, kas ir dažu dienu vecs un tiek izmantots audu inženierijai un slimību terapijai. Tomēr ētisku jautājumu dēļ, kas saistīti ar embrionālās cilmes šūnām, zinātnieki mēģina radīt mākslīgas pluripotentās cilmes šūnas in vitro inducējot pieaugušo somatisko šūnu gēnu ekspresiju. Tos sauc par inducētās pluripotentās cilmes šūnas (IPS šūnas). Galvenā atšķirība starp IPS šūnām un embrionālās cilmes šūnām ir tā inducētās pluripotentās cilmes šūnas ir pieaugušas somatiskās šūnas, kuras tiek ģenerētas un ģenētiski pārprogrammētas, lai darbotos kā embrionālās cilmes šūnas, un kļūst par pluripotentām kamēr embrionālās cilmes šūnas dabiski ir daudznozīmīgas.

SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir IPS šūnas
3. Kas ir embrionālās cilmes šūnas
4. Salīdzinājums blakus - IPS šūnas un embrionālās cilmes šūnas
5. Kopsavilkums

Kas ir IPS šūnas?

Indicēts pluripotents kāts šūnas (IPS šūnas) ir šūnas, kuras zinātnieki ir izstrādājuši, lai imitētu dabiskās pluripotentās cilmes šūnas, ko sauc par embrionālās cilmes šūnām. Šīs šūnas ir konstruētas zem iekšā in vitro apstākļi laboratorijās. Pieaugušo šūnu gēnu ekspresija tiek pārprogrammēta, lai izraisītu diferenciāciju inducētās pluripotentu cilmes šūnās. Tādējādi IPS šūnām piemīt tādas pašas īpašības kā embrionālās cilmes šūnām, piemēram, pašatjaunošanās, diferenciācija utt., Kā liecina literatūra un medicīnas eksperti, IPS šūnas nav identiskas ES šūnām..

IPS šūnas pirmo reizi konstruēja Kioto universitātē Japānā, Shinya Yamanaka un komanda 2006. gadā. Viņi IPS šūnu ģenerēšanai izmantoja peles fibroblastus, un gēni tiek piegādāti, izmantojot retrovīrusus kā vektorus. Otrkārt, IPS šūnas tika izstrādātas 2007. gadā, izmantojot cilvēka šūnas. Daudzi zinātnieki ģenerē IPS šūnas, kas ir gandrīz identiskas ES šūnām. Tomēr ir nepieciešami turpmāki pētījumi, lai šīs IPS šūnas droši un efektīvi izmantotu šūnu terapijai.

Pārveidojot fibroblastu, lai attīstītu IPS šūnas, uzmanīgi un pareizi jāveic ES šūnu gēnu indukcija un fibroblastu gēnu nomākšana. Pretējā gadījumā iegūtās šūnas nedarbosies kā ES šūnas.

ES šūnām ir ētiski apsvērumi. IPS šūnas to var izvairīties. IPS šūnas ir viegli lietojamas, salīdzinot ar ES šūnām. Tomēr IPS izstrādei ir daudz izaicinājumu, piemēram, zema efektivitāte, genoma ievietošana, nepilnīga pārprogrammēšana utt. Ir iespēja ieviest mutācijas kā daļu no radīšanas. DNS metilēšana ir svarīgs notikums šūnās, lai ieslēgtu un izslēgtu gēnus, un regulē gēnu ekspresiju. Tas ir svarīgi arī IPS šūnu konstruēšanai ģenētiskās pārprogrammēšanas laikā. Tāpēc ir jāaplūko ES šūnu metilēšanas shēmas un jāizstrādā vienādi modeļi IPS šūnās, lai izveidotu pilnīgi identiskas IPS šūnas ar ES šūnām. Tikai IPS šūnas var droši un droši aizstāt ES šūnas izpētei un terapijai.

Šīs šūnas vēl netiek izmantotas cilvēku slimību terapijā. Tos joprojām izmanto izmēģinājumos ar dzīvniekiem. Tomēr viens no galvenajiem IPS šūnu konstruēšanas mērķiem ir izmantot tos Parkinsona pacientiem un vēlāk audu veidošanai un daudzām sarežģītām slimību terapijām.

01. attēls. Indicēts pluripotentu cilmes šūnu attīstības process

Kas ir embrionālās cilmes šūnas?

Embrionālās cilmes šūnas (ES šūnas) ir nediferencētas šūnas, kas atrodamas jaunattīstības embrija iekšējā šūnu masā. Viņiem piemīt raksturīga pašatjaunošanās un diferenciācijas spēja visiem pieauguša cilvēka šūnu veidiem. Tāpēc tās ir zināmas arī kā pluripotentās cilmes šūnas. Ātrs šūnu dalīšanās potenciāls padara tos piemērotus izmantošanai audu reģenerācijā un brūču sadzīšanā. Embrionālās cilmes šūnas galvenokārt aug trijos primāros dīgļu slāņos, piemēram, ektodermā, endodermā un mezodermā, kuras vēlāk tiek diferencētas dažādos cilvēka ķermeņa šūnu tipos. Tāpēc ES šūnas kalpo kā vērtīgs līdzeklis reģeneratīvajā medicīnā.

ES šūnas ir izolētas no in vitro apaugļota olšūna, kas pārtapa vairāku dienu vecā embrijā. Ir svarīgi zināt, ka šis termins “embrionālās cilmes šūnas” netiek lietots, lai apzīmētu cilmes šūnas, kas iegūtas no embrija, kas izveidots sievietes ķermenī. Cilmes šūnas, kas ņemtas no vairāku dienu vecuma embrija, laboratorijās tiek uzturētas kā embrionālās cilmes šūnu līnijas. Ja tiek nodrošināti atbilstoši apstākļi, laboratorijās ir iespējams saglabāt nediferencētas cilmes šūnas.

Embrionālās cilmes šūnas ir visu ķermeņa šūnu, tostarp muskuļu, nervu, aknu un daudzu citu šūnu, priekšteči. Ja zinātnieki spēj vadīt šūnu diferenciāciju in vitro uzturētas ES šūnas pareizi, tās var izmantot šūnas noteiktu slimību ārstēšanai, piemēram, diabēts, traumatisks muguras smadzeņu ievainojums, Dučennes muskuļu distrofija, sirds slimības, kā arī redzes un dzirdes zudums utt..

02. Attēls. Cilvēka embrionālās cilmes šūnas

Kāda ir atšķirība starp IPS šūnām un embrionālās cilmes šūnām?

IPS šūnas vs embrionālās cilmes šūnas
IPS šūnas ir ģenerētās šūnas in vitro pārprogrammējot pieaugušās somatiskās šūnas, lai imitētu ES šūnas.	Cilmes šūnas, kas ir izolētas no vairāku dienu vecuma embrija, ir zināmas kā embrionālās cilmes šūnas.
Izdalīšana no embrija
IPS šūnas nav embrionālās šūnas.	ES šūnas ir dabiskas embrionālās šūnas.
Pluripotency
IPS šūnas ir mākslīgas pluripotentās šūnas.	ES šūnas ir pluripotentās šūnas

Kopsavilkums - IPS šūnas vs embrionālās cilmes šūnas

IPS šūnas imitē ES šūnas. Bet tie nav pilnīgi identiski ES šūnām. Abi šūnu tipi parāda pluripotenci. Abiem šūnu veidiem ir liels potenciāls izmantot audu inženierijā un slimību terapijā. Tomēr ētisku un drošu apsvērumu dēļ šo šūnu izmantošana cilvēku slimību terapijā joprojām netiek praktizēta. IPS ģenerē, ģenētiski pārprogrammējot pieaugušo šūnas. Tie nav izolēti no embrija. ES šūnas tiek izolētas no in vitro apaugļotas olšūnas, kas ir vairākas dienas veca. Šī ir atšķirība starp IPS šūnām un embrionālās cilmes šūnām.

Atsauce:
1.Chin et al. “Indicētās pluripotentās cilmes šūnas un embrionālās cilmes šūnas izšķir ar gēnu ekspresijas parakstiem.” Šūnu cilmes šūna. ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka, 2009. gada 2. jūlijs. Tīmeklis. 2017. gada 7. maijs.
2.Fikes, Bredlijs J. “Pētījums: Embrionālās, mākslīgās cilmes šūnas ir vienādas.” Sandiegouniontribune.com. N.p., 2016. gada 23. augusts. Web. 2017. gada 8. maijs. .
3.Huangs, Audrijs. “Indicētas daudznozīmīgas cilmes šūnas: vēl nav perfekta alternatīva.” Johns Hopkins Medicine, kas atrodas Baltimorā, Mērilendā. N.p., 2013. gada 15. februāris. Web. 2017. gada 8. maijs. .
4.Goldthwaite, Charles A. “Indicētu pluripotentu cilmes šūnu (iPSC) solījums.” Nacionālie veselības institūti. ASV Veselības un cilvēku pakalpojumu departaments, n.d. Web. 2017. gada 8. maijs.

Attēla pieklājība:
1. “IPS process”, ko izstrādājis GcG (wpja lietotājs) (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. “Tikai cilvēka embrionālās cilmes šūnas” (CC BY 2.5), izmantojot Commons Wikimedia