Galvenā atšķirība - IPS šūnas vs embriju cilmes šūnas
Ir vairāki cilmes šūnu veidi, kurus var izmantot audu reģenerācijai audu inženierijā un brūču dziedēšanā. Starp tiem embrija cilmes šūnas kalpo kā galvenie un vispiemērotākie cilmes šūnu veidi, jo tās ir dabiski pluripotentas. Pluripotence ir šūnas spēja atšķirties daudzos vai visos šūnu tipos pieaugušā ķermenī. Cilvēka embrija cilmes šūnas spēj diferencēties vairāk nekā 200 specializētos šūnu tipos, kas sastopami cilvēkā. Tie ir izolēti no in vitro apaugļota embrija iekšējo šūnu masas, kas ir dažas dienas veca un ko izmanto audu inženierijai un slimību terapijai. Tomēr ētisko problēmu dēļ, kas saistītas ar embrija cilmes šūnām, zinātnieki mēģina radīt mākslīgas pluripotentās cilmes šūnas in vitro, izraisot pieaugušo somatisko šūnu gēnu ekspresiju. Tie ir pazīstami kā inducētas pluripotentās cilmes šūnas (IPS šūnas). Galvenā atšķirība starp IPS šūnām un embrija cilmes šūnām ir tā, ka inducētās pluripotentās cilmes šūnas ir pieaugušas somatiskās šūnas, kuras tiek ģenerētas un ģenētiski pārprogrammētas, lai darbotos kā embrija cilmes šūnas, un kļūst pluripotentas, kamēr embrija cilmes šūnas ir dabiski pluripotentas.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir IPS šūnas
3. Kas ir embrija cilmes šūnas
4. Blakus salīdzinājums - IPS šūnas vs embriju cilmes šūnas
5. Kopsavilkums
Kas ir IPS šūnas?
Inducētās pluripotentās cilmes šūnas (IPS šūnas) ir šūnas, kuras zinātnieki ir izstrādājuši, lai atdarinātu dabiskās pluripotentās cilmes šūnas, kuras sauc par embrija cilmes šūnām. Šīs šūnas tiek konstruētas laboratorijas apstākļos in vitro. Pieaugušo šūnu gēnu ekspresija tiek pārprogrammēta, lai izraisītu diferenciāciju inducētās pluripotentās cilmes šūnās. Tādējādi IPS šūnām piemīt tādas pašas īpašības kā embrija cilmes šūnām, piemēram, pašatjaunošanās, diferenciācija utt. Tomēr saskaņā ar literatūras un medicīnas ekspertu IPS šūnām nav identiskas ES šūnas.
Pirmo reizi IPS šūnas konstruēja Kioto universitātē, Japānā, Shinya Yamanaka un komanda 2006. gadā. Viņi izmantoja peles fibroblastus, lai ģenerētu IPS šūnas, un gēni tiek piegādāti, izmantojot vektorus kā retrovīrusus. 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.
Fibroblasta pārprogrammēšanas procesā, lai attīstītu IPS šūnas, rūpīgi un pareizi jāveic ES šūnu gēnu indukcija un fibroblastu gēnu nomākšana. Pretējā gadījumā iegūtās šūnas nedarbosies kā ES šūnas.
ES šūnām ir ētiski apsvērumi. No tā var izvairīties IPS šūnas. IPS šūnas ir viegli lietojamas, salīdzinot ar ES šūnām. Tomēr IPS attīstībai ir daudz problēmu, 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 IPS šūnu veidošanai, kā arī ģenētiskās pārprogrammēšanas laikā. Tāpēc ir nepieciešams aplūkot ES šūnu metilēšanas modeļus un izstrādāt tādus pašus modeļus IPS šūnās, lai izveidotu pilnīgi identiskas IPS šūnas ar ES šūnām. Tikai IPS šūnas var droši un droši aizstāt ES šūnas pētniecībai 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 to izmantošana Parkinsona slimniekiem un vēlāk audu veidošanai un daudzām sarežģītām slimību terapijām.
01. attēls: Inducēts pluripotentu cilmes šūnu attīstības process
Kas ir embrija cilmes šūnas?
Embrionālās cilmes šūnas (ES šūnas) ir nediferencētas šūnas, kas atrodamas embrija jaunattīstības iekšējā šūnā. Viņiem piemīt raksturīga pašatjaunošanās un diferenciācijas spēja visos pieaugušo cilvēku šūnu tipos. Tādējādi tie ir pazīstami arī kā pluripotentās cilmes šūnas. Straujais šūnu dalīšanās potenciāls padara tās piemērotas izmantošanai audu reģenerācijā un brūču dziedēšanā. Embrionālās cilmes šūnas galvenokārt izaug par trim primārajiem dīgļu slāņiem, piemēram, ektodermu, endodermu un mezodermu, kas vēlāk tiek diferencēti dažādos cilvēka ķermeņa šūnu tipos. Tāpēc ES šūnas kalpo kā vērtīgs līdzeklis reģeneratīvajā medicīnā.
ES šūnas tiek izolētas no in vitro apaugļotas olšūnas, kas attīstīta vairāku dienu vecā embrijā. Ir svarīgi zināt, ka šo terminu “embrija cilmes šūnas” neizmanto, lai apzīmētu cilmes šūnas, kas iegūtas no embrijiem, kas attīstījušies sievietes ķermenī. Cilmes šūnas, kas ņemtas no vairāku dienu veca embrija, laboratorijās tiek uzturētas kā embrija cilmes šūnu līnijas. Ja tiek nodrošināti atbilstoši apstākļi, laboratorijās ir iespējams uzturēt nediferencētas cilmes šūnas.
Embrionālās cilmes šūnas ir visu ķermeņa šūnu, tostarp muskuļu, nervu, aknu un daudzu citu šūnu, priekšteči. Ja zinātnieki spēj pareizi vadīt šūnu diferenciāciju in vitro uzturētās ES šūnās, viņi var izmantot šūnas noteiktu slimību ārstēšanai, piemēram, diabēta, traumatiska muguras smadzeņu bojājuma, Djušēna muskuļu distrofijas, sirds slimību, kā arī redzes un dzirdes zuduma utt.
02. attēls: Cilvēka embrija cilmes šūnas
Kāda ir atšķirība starp IPS šūnām un embrija cilmes šūnām?
Atšķirīgs raksts vidū pirms tabulas
IPS šūnas vs embriju cilmes šūnas |
|
| IPS šūnas ir šūnas, kas radītas in vitro, pārprogrammējot pieaugušās somatiskās šūnas, lai atdarinātu ES šūnas. | Cilmes šūnas, kas ir izolētas no vairāku dienu veca embrija, ir pazīstamas kā embrija cilmes šūnas. |
| Izolācija no embrija | |
|
IPS šūnas nav embrija šūnas. | ES šūnas ir dabiskas embrija šūnas. |
| Pluripotence | |
| IPS šūnas ir mākslīgas pluripotentās šūnas. | ES šūnas ir pluripotentās šūnas |
Kopsavilkums - IPS šūnas vs embriju cilmes šūnas
IPS šūnas imitē ES šūnas. Bet tie nav pilnīgi identiski ES šūnām. Abi šūnu veidi parāda pluripotenci. Abiem šūnu tipiem ir liels potenciāls izmantot audu inženierijā un slimību terapijā. Tomēr šo šūnu izmantošana cilvēku slimību terapijā joprojām netiek praktizēta ētisku un drošu problēmu dēļ. IPS tiek ģenerēts, ģenētiski pārprogrammējot pieaugušo šūnas. Tie nav izolēti no embrija. ES šūnas tiek izolētas no in vitro apaugļotas olšūnas, kas ir vairākas dienas veca. Tā ir atšķirība starp IPS šūnām un embrija cilmes šūnām.
