Βασική διαφορά – IPS κύτταρα έναντι εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων
Υπάρχουν διάφοροι τύποι βλαστοκυττάρων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγέννηση των ιστών στη μηχανική ιστών και την επούλωση τραυμάτων. Μεταξύ αυτών, τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα χρησιμεύουν ως κύριοι και οι πλέον κατάλληλοι τύποι βλαστοκυττάρων, καθώς είναι εκ φύσεως πολυδύναμα. Η πολυδυναμία είναι η ικανότητα ενός κυττάρου να διαφοροποιείται σε πολλούς ή όλους τους τύπους κυττάρων σε ένα ενήλικο σώμα. Τα ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα μπορούν να διαφοροποιηθούν σε περισσότερους από 200 εξειδικευμένους τύπους κυττάρων που βρίσκονται στον άνθρωπο. Απομονώνονται από την εσωτερική κυτταρική μάζα ενός in vitro γονιμοποιημένου εμβρύου που είναι λίγων ημερών και χρησιμοποιείται για τη μηχανική ιστών και τη θεραπεία ασθενειών. Ωστόσο, λόγω ηθικών ζητημάτων που σχετίζονται με τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, οι επιστήμονες προσπαθούν να δημιουργήσουν τεχνητά πολυδύναμα βλαστοκύτταρα in vitro προκαλώντας τη γονιδιακή έκφραση των ενήλικων σωματικών κυττάρων. Είναι γνωστά ως επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (κύτταρα IPS). Η βασική διαφορά μεταξύ των IPS κυττάρων και των εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων είναι ότι τα επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα είναι ενήλικα σωματικά κύτταρα που δημιουργούνται και επαναπρογραμματίζονται γενετικά για να λειτουργούν ως εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα και γίνονται πολυδύναμα ενώ τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα είναι φυσικά πολυδύναμα.
Τι είναι τα IPS Cells;
Τα επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (κύτταρα IPS) είναι τα κύτταρα που έχουν αναπτυχθεί από επιστήμονες για να μιμούνται τα φυσικά πολυδύναμα βλαστοκύτταρα που ονομάζονται εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα. Αυτά τα κύτταρα κατασκευάζονται υπό συνθήκες in vitro στα εργαστήρια. Η γονιδιακή έκφραση του ενήλικου κυττάρου επαναπρογραμματίζεται για να προκαλέσει διαφοροποίηση σε επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα. Ως εκ τούτου, τα κύτταρα IPS παρουσιάζουν τις ίδιες ιδιότητες με τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, όπως αυτοανανέωση, διαφοροποίηση κ.λπ. Ωστόσο, τα κύτταρα IPS δεν είναι πανομοιότυπα με τα κύτταρα ES σύμφωνα με τη βιβλιογραφία και τους ειδικούς γιατρούς.
Τα Κύτταρα IPS κατασκευάστηκαν για πρώτη φορά στο Πανεπιστήμιο του Κιότο της Ιαπωνίας από τη Shinya Yamanaka και την ομάδα το 2006. Χρησιμοποίησαν ινοβλάστες ποντικού για να δημιουργήσουν κύτταρα IPS και τα γονίδια παρέχονται χρησιμοποιώντας ρετροϊούς ως φορείς. Δεύτερον, τα κύτταρα IPS αναπτύχθηκαν το 2007 χρησιμοποιώντας ανθρώπινα κύτταρα. Πολλοί επιστήμονες παράγουν κύτταρα IPS που είναι σχεδόν πανομοιότυπα με τα κύτταρα ES. Ωστόσο, απαιτούνται περαιτέρω έρευνες για τη χρήση αυτών των κυττάρων IPS με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα για κυτταρική θεραπεία.
Κατά τη διαδικασία επαναπρογραμματισμού των ινοβλαστών για την ανάπτυξη κυττάρων IPS, η επαγωγή γονιδίων κυττάρων ES και η καταστολή των γονιδίων των ινοβλαστών θα πρέπει να γίνονται προσεκτικά και σωστά. Διαφορετικά, τα κελιά που προκύπτουν δεν θα λειτουργούν ως κελιά ES.
Τα κύτταρα ES έχουν ηθικούς λόγους. Μπορεί να αποφευχθεί από κελιά IPS. Τα κύτταρα IPS είναι εύχρηστα σε σύγκριση με τα κύτταρα ES. Ωστόσο, η ανάπτυξη του IPS έχει πολλές προκλήσεις όπως χαμηλή απόδοση, γονιδιωματική εισαγωγή, ατελής επαναπρογραμματισμός κ.λπ. Υπάρχει πιθανότητα να εισαχθούν μεταλλάξεις ως μέρος της δημιουργίας. Η μεθυλίωση του DNA είναι ένα σημαντικό γεγονός στα κύτταρα για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των γονιδίων και ρυθμίζει την έκφραση των γονιδίων. Είναι σημαντικό για την κατασκευή των κυττάρων IPS καθώς και κατά τον γενετικό επαναπρογραμματισμό. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να εξετάσουμε τα μοτίβα μεθυλίωσης των κυττάρων ES και να αναπτύξουμε τα ίδια μοτίβα στα κύτταρα IPS για να δημιουργήσουμε απόλυτα πανομοιότυπα κύτταρα IPS με τα κύτταρα ES. Μόνο τα κύτταρα IPS μπορούν με σιγουριά και ασφάλεια να αντικαταστήσουν τα κύτταρα ES για έρευνα και θεραπεία.
Αυτά τα κύτταρα δεν εφαρμόζονται ακόμη στη θεραπεία ανθρώπινων ασθενειών. Εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε δοκιμές σε ζώα. Ωστόσο, ένας σημαντικός στόχος της κατασκευής κυττάρων IPS είναι η χρήση τους για ασθενείς με Πάρκινσον και αργότερα για σχηματισμό ιστών και πολλές σύνθετες θεραπείες ασθενειών.
Εικόνα 01: Επαγόμενη διαδικασία ανάπτυξης πολυδύναμων βλαστοκυττάρων
Τι είναι τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα;
Εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα (ES κύτταρα) είναι τα αδιαφοροποίητα κύτταρα που βρίσκονται στην εσωτερική κυτταρική μάζα του αναπτυσσόμενου εμβρύου. Έχουν την εγγενή ικανότητα αυτοανανέωσης και διαφοροποίησης σε όλους τους τύπους κυττάρων ενός ενήλικου ατόμου. Ως εκ τούτου, είναι γνωστά και ως πολυδύναμα βλαστοκύτταρα. Το δυναμικό ταχείας κυτταρικής διαίρεσης τα καθιστά κατάλληλα για χρήση στην αναγέννηση των ιστών και την επούλωση τραυμάτων. Τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα αναπτύσσονται κυρίως σε τρεις κύριες βλαστικές στοιβάδες όπως το εξώδερμα, το ενδόδερμα και το μεσόδερμα, τα οποία αργότερα διαφοροποιούνται σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων του ανθρώπινου σώματος. Επομένως, τα ES κύτταρα χρησιμεύουν ως πολύτιμο εργαλείο στην αναγεννητική ιατρική.
Τα κύτταρα ES απομονώνονται από το γονιμοποιημένο in vitro ωάριο, το οποίο αναπτύσσεται σε έμβρυο ηλικίας πολλών ημερών. Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι αυτός ο όρος «εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα» δεν χρησιμοποιείται για να αναφέρεται σε βλαστοκύτταρα που προέρχονται από το έμβρυο που αναπτύχθηκε στο σώμα μιας γυναίκας. Τα βλαστοκύτταρα που λαμβάνονται από ένα έμβρυο ηλικίας πολλών ημερών διατηρούνται σε εργαστήρια ως εμβρυϊκές σειρές βλαστοκυττάρων. Εάν παρέχονται οι κατάλληλες συνθήκες, είναι δυνατή η διατήρηση αδιαφοροποίητων βλαστοκυττάρων στα εργαστήρια.
Τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα είναι οι πρόγονοι όλων των τύπων κυττάρων του σώματος, συμπεριλαμβανομένων των μυών, των νεύρων, του ήπατος και πολλών άλλων κυττάρων. Εάν οι επιστήμονες είναι σε θέση να κατευθύνουν σωστά τη διαφοροποίηση των in vitro διατηρούμενων ES κυττάρων, μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα κύτταρα για τη θεραπεία ορισμένων ασθενειών όπως ο διαβήτης, ο τραυματικός τραυματισμός του νωτιαίου μυελού, η μυϊκή δυστροφία Duchenne, οι καρδιακές παθήσεις και η απώλεια όρασης και ακοής κ.λπ.
Εικόνα 02: Ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των κυττάρων IPS και των εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων;
Κύτταρα IPS vs Εμβρυϊκά Βλαστοκύτταρα |
|
| Κύτταρα IPS είναι τα κύτταρα που δημιουργούνται in vitro με επαναπρογραμματισμό των σωματικών κυττάρων ενηλίκων ώστε να μιμούνται τα κύτταρα ES. | Βλαστοκύτταρα που απομονώνονται από έμβρυο πολλών ημερών είναι γνωστά ως εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα. |
| Απομόνωση από έμβρυο | |
| IPS Τα κύτταρα δεν είναι εμβρυϊκά κύτταρα. | Τα κύτταρα ES είναι φυσικά εμβρυϊκά κύτταρα. |
| Πολυδυναμία | |
| Τα κύτταρα IPS είναι τεχνητά πολυδύναμα κύτταρα. | Τα κύτταρα ES είναι πολυδύναμα κύτταρα |
Σύνοψη – Κύτταρα IPS vs Εμβρυϊκά Βλαστοκύτταρα
Τα κύτταρα IPS μιμούνται κύτταρα ES. Αλλά δεν είναι απολύτως πανομοιότυπα με τα κύτταρα ES. Και οι δύο τύποι κυττάρων παρουσιάζουν πολυδυναμία. Και οι δύο τύποι κυττάρων έχουν μεγάλες δυνατότητες χρήσης στη μηχανική ιστών και στη θεραπεία ασθενειών. Ωστόσο, η χρήση αυτών των κυττάρων στη θεραπεία ανθρώπινων ασθενειών εξακολουθεί να μην εφαρμόζεται λόγω ηθικών και ασφαλών ζητημάτων. Τα IPS δημιουργούνται με γενετικό επαναπρογραμματισμό ενηλίκων κυττάρων. Δεν απομονώνονται από το έμβρυο. Τα ES κύτταρα απομονώνονται από γονιμοποιημένο in vitro ωάριο που είναι αρκετών ημερών. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ των κυττάρων IPS και των εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων.
