Diferența cheie – Celulele IPS vs celulele stem embrionare
Există mai multe tipuri de celule stem care pot fi utilizate pentru regenerarea țesuturilor în ingineria țesuturilor și vindecarea rănilor. Printre acestea, celulele stem embrionare servesc ca tipuri de celule stem majore și cele mai potrivite, deoarece sunt în mod natural pluripotente. Pluripotența este capacitatea unei celule de a se diferenția în mai multe sau în toate tipurile de celule dintr-un corp adult. Celulele stem embrionare umane sunt capabile să se diferențieze în peste 200 de tipuri de celule specializate găsite la om. Ele sunt izolate din masa celulară internă a embrionului fertilizat in vitro, care are câteva zile și este utilizat pentru ingineria țesuturilor și terapia bolilor. Cu toate acestea, din cauza problemelor etice legate de celulele stem embrionare, oamenii de știință încearcă să creeze celule stem pluripotente artificiale in vitro prin inducerea expresiei genice a celulelor somatice adulte. Sunt cunoscute ca celule stem pluripotente induse (celule IPS). Diferența cheie dintre celulele IPS și celulele stem embrionare este că celulele stem pluripotente induse sunt celule somatice adulte care sunt generate și reprogramate genetic pentru a funcționa ca celule stem embrionare și devin pluripotente, în timp ce celulele stem embrionare sunt în mod natural pluripotente.
Ce sunt celulele IPS?
Celulele stem pluripotente induse (celule IPS) sunt celulele care sunt dezvoltate de oamenii de știință pentru a imita celulele stem pluripotente naturale numite celule stem embrionare. Aceste celule sunt construite în condiții in vitro în laboratoare. Expresia genică a celulei adulte este reprogramată pentru a induce diferențierea în celulele stem pluripotente induse. Prin urmare, celulele IPS prezintă aceleași proprietăți ca și celulele stem embrionare, cum ar fi auto-reînnoirea, diferențierea etc. Dar celulele IPS nu sunt identice cu celulele ES conform literaturii și experților medicali.
Celulele IPS au fost construite pentru prima dată la Universitatea Kyoto, Japonia de Shinya Yamanaka și echipa în 2006. Au folosit fibroblaste de șoarece pentru a genera celule IPS, iar genele sunt furnizate folosind retrovirusuri ca vectori. În al doilea rând, celulele IPS au fost dezvoltate în 2007 folosind celule umane. Mulți oameni de știință generează celule IPS care sunt aproape identice cu celulele ES. Cu toate acestea, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a utiliza aceste celule IPS în siguranță și în mod eficient pentru terapia celulară.
În timpul procesului de reprogramare a fibroblastelor pentru a dezvolta celule IPS, inducerea genelor celulelor ES și suprimarea genelor fibroblastelor ar trebui făcute cu atenție și corect. În caz contrar, celulele rezultate nu vor funcționa ca celule ES.
Celulele ES au considerente etice. Poate fi evitat de celulele IPS. Celulele IPS sunt ușor de utilizat în comparație cu celulele ES. Cu toate acestea, dezvoltarea IPS are o mulțime de provocări, cum ar fi eficiența scăzută, inserția genomică, reprogramarea incompletă etc. Există șansa de a introduce mutații ca parte a creației. Metilarea ADN-ului este un eveniment important în celule pentru activarea și deconectarea genelor și reglează expresia genelor. Este important pentru construirea celulelor IPS, precum și în timpul reprogramării genetice. Prin urmare, este necesar să ne uităm la modelele de metilare ale celulelor ES și să dezvoltăm aceleași modele în celulele IPS pentru a crea celule IPS perfect identice cu celulele ES. Numai celulele IPS pot înlocui cu încredere și în siguranță celulele ES pentru cercetare și terapie.
Aceste celule nu sunt încă aplicate în tratamentul bolilor umane. Ele sunt încă folosite în testarea animalelor. Cu toate acestea, un obiectiv major al construirii celulelor IPS este utilizarea acestora pentru pacienții cu Parkinson și mai târziu pentru formarea țesuturilor și multe terapii complexe ale bolii.
Figura 01: Procesul de dezvoltare a celulelor stem pluripotente indus
Ce sunt celulele stem embrionare?
Celulele stem embrionare (celule ES) sunt celulele nediferențiate găsite în masa celulară internă a embrionului în curs de dezvoltare. Ei au capacitatea inerentă de auto-reînnoire și diferențiere în toate tipurile de celule ale unei persoane adulte. Prin urmare, ele sunt cunoscute și ca celule stem pluripotente. Potențialul rapid de diviziune celulară le face potrivite pentru utilizarea în regenerarea țesuturilor și vindecarea rănilor. Celulele stem embrionare cresc în principal în trei straturi germinale primare, cum ar fi ectodermul, endodermul și mezodermul, care sunt ulterior diferențiate în diferite tipuri de celule ale corpului uman. Prin urmare, celulele ES servesc ca un instrument valoros în medicina regenerativă.
Celulele ES sunt izolate din ovulul fertilizat in vitro, care este dezvoltat într-un embrion vechi de câteva zile. Este important de știut că acest termen „celule stem embrionare” nu este folosit pentru a se referi la celulele stem derivate din embrionul dezvoltat în corpul unei femei. Celulele stem prelevate de la un embrion vechi de câteva zile sunt menținute în laboratoare ca linii de celule stem embrionare. Dacă sunt asigurate condiții adecvate, este posibil să se mențină celule stem nediferențiate în laboratoare.
Celulele stem embrionare sunt progenitorii tuturor tipurilor de celule ale corpului, inclusiv celulele musculare, nervoase, hepatice și multe alte celule. Dacă oamenii de știință sunt capabili să direcționeze corect diferențierea celulelor ES menținute in vitro, ei pot folosi celulele pentru a trata anumite boli, cum ar fi diabetul, leziunile traumatice ale măduvei spinării, distrofia musculară Duchenne, bolile de inimă și pierderea vederii și a auzului etc.
Figura 02: Celule stem embrionare umane
Care este diferența dintre celulele IPS și celulele stem embrionare?
Celule IPS vs celule stem embrionare |
|
| Celulele IPS sunt celulele generate in vitro prin reprogramarea celulelor somatice adulte pentru a imita celulele ES. | Celulele stem care sunt izolate din embrioni vechi de câteva zile sunt cunoscute ca celule stem embrionare. |
| Izolarea de embrion | |
| Celulele IPS nu sunt celule embrionare. | Celulele ES sunt celule embrionare naturale. |
| Pluripotență | |
| Celulele IPS sunt celule artificiale pluripotente. | Celulele ES sunt celule pluripotente |
Rezumat – Celulele IPS vs celule stem embrionare
Celulele IPS imită celulele ES. Dar ele nu sunt perfect identice cu celulele ES. Ambele tipuri de celule prezintă pluripotență. Ambele tipuri de celule au un mare potențial de a fi utilizate în ingineria țesuturilor și în terapia bolilor. Cu toate acestea, utilizarea acestor celule în terapia bolilor umane nu este încă practicată din cauza problemelor etice și sigure. IPS sunt generate prin reprogramarea genetică a celulelor adulte. Nu sunt izolate de embrion. Celulele ES sunt izolate din ovul fertilizat in vitro, care are câteva zile. Aceasta este diferența dintre celulele IPS și celulele stem embrionare.
