Verschil tussen IPS-cellen en embryonale stamcellen

Belangrijkste verschil - IPS-cellen versus embryonale stamcellen
 

Er zijn verschillende soorten stamcellen die kunnen worden gebruikt voor weefselregeneratie in weefselmanipulatie en wondgenezing. Onder hen dienen embryonale stamcellen als een belangrijke en de meest geschikte stamceltypen aangezien ze van nature pluripotent zijn. Pluripotentie is het vermogen van een cel om in veel of alle celtypen in een volwassen lichaam te differentiëren. Menselijke embryonale stamcellen kunnen differentiëren in meer dan 200 gespecialiseerde celtypen die bij de mens worden gevonden. Ze zijn geïsoleerd van de binnenste celmassa van in vitro bevrucht embryo dat een paar dagen oud is en wordt gebruikt voor weefselmanipulatie en ziektetherapie. Vanwege ethische problemen met embryonale stamcellen proberen wetenschappers echter kunstmatige pluripotente stamcellen te maken in vitro door het induceren van de genexpressie van volwassen somatische cellen. Ze staan ​​bekend als geïnduceerde pluripotente stamcellen (IPS-cellen). Het belangrijkste verschil tussen IPS-cellen en embryonale stamcellen is dat geïnduceerde pluripotente stamcellen zijn volwassen somatische cellen die worden gegenereerd en genetisch opnieuw geprogrammeerd om te functioneren als embryonale stamcellen en pluripotent worden terwijl embryonale stamcellen zijn van nature pluripotent.

INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat zijn IPS-cellen
3. Wat zijn embryonale stamcellen
4. Vergelijking zij aan zij - IPS-cellen versus embryonale stamcellen
5. Samenvatting

Wat zijn IPS-cellen?

Geïnduceerde pluripotente stam cellen (IPS-cellen) zijn de cellen die door wetenschappers worden ontwikkeld om natuurlijke pluripotente stamcellen na te bootsen die embryonale stamcellen worden genoemd. Deze cellen zijn gebouwd onder in vitro omstandigheden in de laboratoria. Genexpressie van de volwassen cel is opnieuw geprogrammeerd om differentiatie in geïnduceerde pluripotente stamcellen te induceren. Vandaar dat IPS-cellen dezelfde eigenschappen hebben als embryonale stamcellen, zoals zelfvernieuwing, differentiatie, enz. Maar IPS-cellen zijn niet identiek aan ES-cellen volgens de literatuur en medische experts.

IPS-cellen werden voor het eerst gebouwd aan de Kyoto-universiteit in Japan door Shinya Yamanaka en het team in 2006. Ze gebruikten fibroblasten van muizen om IPS-cellen te genereren en de genen worden afgeleverd met behulp van retrovirussen als vectoren. Ten tweede werden IPS-cellen in 2007 ontwikkeld met behulp van menselijke cellen. Veel wetenschappers genereren IPS-cellen die bijna identiek zijn aan ES-cellen. Er zijn echter verder onderzoek nodig om deze IPS-cellen veilig en effectief te gebruiken voor celtherapie.

Tijdens het herprogrammeringsproces van fibroblast om IPS-cellen te ontwikkelen, moet de inductie van ES-celgenen en de onderdrukking van fibroblastgenen zorgvuldig en correct worden uitgevoerd. Anders zullen de resulterende cellen niet werken als ES-cellen.

ES-cellen hebben ethische overwegingen. Het kan worden vermeden door IPS-cellen. IPS-cellen zijn gemakkelijk te gebruiken in vergelijking met ES-cellen. De ontwikkeling van IPS heeft echter veel uitdagingen, zoals lage efficiëntie, genomische invoeging, onvolledige herprogrammering, enz. Er is een kans dat mutaties als onderdeel van de creatie worden geïntroduceerd. DNA-methylatie is een belangrijke gebeurtenis in cellen om genen aan en uit te zetten en reguleert genexpressie. Het is ook belangrijk voor de constructie van IPS-cellen tijdens de genetische herprogrammering. Daarom is het noodzakelijk om te kijken naar de methylatiepatronen van ES-cellen en dezelfde patronen in IPS-cellen te ontwikkelen om perfect identieke IPS-cellen met ES-cellen te maken. Alleen IPS-cellen kunnen zelfverzekerd en veilig ES-cellen vervangen voor onderzoek en therapie.

Deze cellen worden nog niet toegepast in therapeutische middelen voor de menselijke ziekte. Ze worden nog steeds gebruikt bij dierproeven. Een belangrijk doel van het bouwen van IPS-cellen is echter om ze te gebruiken voor patiënten met de ziekte van Parkinson en later voor de vorming van weefsels en veel complexe ziektetherapieën..

Figuur 01: Geïnduceerd pluripotent stamcelontwikkelingsproces

Wat zijn embryonale stamcellen?

Embryonale stamcellen (ES-cellen) zijn de ongedifferentieerde cellen die worden aangetroffen in de binnenste celmassa van het zich ontwikkelende embryo. Ze hebben het inherente vermogen tot zelfvernieuwing en differentiatie in alle celtypen van een volwassen persoon. Daarom staan ​​ze ook bekend als pluripotente stamcellen. Snelle celdeling potentieel maakt ze geschikt voor gebruik in weefselregeneratie en wondgenezing. Embryonale stamcellen groeien voornamelijk in drie primaire kiemlagen zoals ectoderm, endoderm en mesoderm, die later worden gedifferentieerd in verschillende lichaamscellen van het menselijk lichaam. Daarom dienen ES-cellen als een waardevol hulpmiddel in de regeneratieve geneeskunde.

ES-cellen zijn geïsoleerd van de in vitro bevruchte eicel die is ontwikkeld tot een aantal dagen oud embryo. Het is belangrijk om te weten dat deze term 'embryonale stamcellen' niet worden gebruikt om te verwijzen naar stamcellen die zijn afgeleid van het embryo dat is ontwikkeld in het lichaam van een vrouw. Stamcellen uit een embryo van enkele dagen oud worden in laboratoria als embryonale stamcellijnen bewaard. Als er goede omstandigheden zijn, is het mogelijk om ongedifferentieerde stamcellen in de laboratoria te behouden.

Embryonale stamcellen zijn de voorlopers van alle celtypen van het lichaam, waaronder spieren, zenuwen, lever en vele andere cellen. Als wetenschappers in staat zijn de celdifferentiatie van te sturen in vitro onderhouden ES cellen correct, ze kunnen de cellen gebruiken om bepaalde ziekten te behandelen, zoals diabetes, traumatisch ruggenmergletsel, Duchenne's spierdystrofie, hartziekte, en visie en gehoorverlies enz..

Figuur 02: Menselijke embryonale stamcellen

Wat is het verschil tussen IPS-cellen en embryonale stamcellen?

IPS Cellen versus embryonale stamcellen
IPS-cellen zijn de gegenereerde cellen in vitro door de volwassen somatische cellen te herprogrammeren om ES-cellen na te bootsen.	Stamcellen die zijn geïsoleerd van een aantal dagen oude embryo's staan ​​bekend als embryonale stamcellen.
Isolatie van Embryo
IPS-cellen zijn geen embryonale cellen.	ES-cellen zijn natuurlijke embryonale cellen.
pluripotentie
IPS-cellen zijn kunstmatige pluripotente cellen.	ES-cellen zijn pluripotente cellen

Samenvatting - IPS-cellen versus embryonale stamcellen

IPS-cellen bootsen ES-cellen na. Maar ze zijn niet perfect identiek aan ES-cellen. Beide celtypen vertonen pluripotentie. Beide celtypen hebben een groot potentieel om te gebruiken in weefseltechnologie en ziektetherapie. Het gebruik van deze cellen in humane ziektetherapie wordt echter nog steeds niet toegepast vanwege ethische en veilige problemen. IPS worden gegenereerd door volwassen cellen genetisch te herprogrammeren. Ze zijn niet geïsoleerd van het embryo. ES-cellen worden geïsoleerd uit in vitro bevruchte eicellen die enkele dagen oud zijn. Dit is het verschil tussen IPS-cellen en embryonale stamcellen.

Referentie:
1.Chin et al. "Geïnduceerde pluripotente stamcellen en embryonale stamcellen worden onderscheiden door genexpressiehandtekeningen." Celstamcel. Amerikaanse National Library of Medicine, 2 juli 2009. Web. 7 mei 2017.
2.Fikes, Bradley J. "Studie: Embryonale, kunstmatige stamcellen gelijk." Sandiegouniontribune.com. N.p., 23 augustus 2016. Web. 8 mei 2017. .
3. Huang, Audrey. "Induced Pluripotent Stem Cells: Not Yet the Perfect Alternative." Johns Hopkins Medicine, gevestigd in Baltimore, Maryland. N.p., 15 februari 2013. Web. 8 mei 2017. .
4. Goldtwaite, Charles A. "De belofte van geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's)." National Institutes of Health. U.S. Department of Health and Human Services, n.d. Web. 8 mei 2017.

Afbeelding met dank aan:
1. "IPS-proces" door GcG (wpja-gebruiker) (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Alleen menselijke embryonale stamcellen A"  (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia