Belangrijkste verschil - IPS-cellen versus embryonale stamcellen
Er zijn verschillende soorten stamcellen die kunnen worden gebruikt voor weefselregeneratie bij weefselmanipulatie en wondgenezing. Onder hen dienen embryonale stamcellen als de belangrijkste en meest geschikte stamceltypen, aangezien ze van nature pluripotent zijn. Pluripotentie is het vermogen van een cel om zich te differentiëren in veel of alle celtypen in een volwassen lichaam. Menselijke embryonale stamcellen kunnen differentiëren tot meer dan 200 gespecialiseerde celtypen die bij mensen voorkomen. Ze worden geïsoleerd uit de binnenste celmassa van in vitro bevruchte embryo's die een paar dagen oud zijn en worden gebruikt voor weefselmanipulatie en ziektetherapie. Vanwege ethische kwesties die verband houden met embryonale stamcellen, proberen wetenschappers echter in vitro kunstmatige pluripotente stamcellen te creëren door de genexpressie van volwassen somatische cellen te induceren. Ze staan bekend als geïnduceerde pluripotente stamcellen (IPS-cellen). Het belangrijkste verschil tussen IPS-cellen en embryonale stamcellen is dat geïnduceerde pluripotente stamcellen volwassen somatische cellen zijn die worden gegenereerd en genetisch geherprogrammeerd om te functioneren als embryonale stamcellen en pluripotent worden, terwijl embryonale stamcellen van nature pluripotent zijn.
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 stamcellen (IPS-cellen) zijn de cellen die door wetenschappers zijn ontwikkeld om natuurlijke pluripotente stamcellen, embryonale stamcellen, na te bootsen. Deze cellen worden in de laboratoria onder in vitro omstandigheden geconstrueerd. Genexpressie van de volwassen cel wordt geherprogrammeerd om differentiatie in geïnduceerde pluripotente stamcellen te induceren. Daarom vertonen IPS-cellen dezelfde eigenschappen als embryonale stamcellen, zoals zelfvernieuwing, differentiatie, enz. Maar IPS-cellen zijn volgens de literatuur en medische experts niet identiek aan ES-cellen.
IPS-cellen werden voor het eerst geconstrueerd aan de Universiteit van Kyoto, Japan door Shinya Yamanaka en team in 2006. Ze gebruikten fibroblasten van muizen om IPS-cellen te genereren en de genen worden geleverd met behulp van retrovirussen als vectoren. Ten tweede zijn in 2007 IPS-cellen ontwikkeld met behulp van menselijke cellen. Veel wetenschappers genereren IPS-cellen die bijna identiek zijn aan ES-cellen. Er is 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, moeten de inductie van ES-celgenen en onderdrukking van fibroblastgenen zorgvuldig en correct worden uitgevoerd. Anders werken de resulterende cellen niet 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 kent echter veel uitdagingen, zoals lage efficiëntie, genomische insertie, onvolledige herprogrammering, enz. Er is een kans dat mutaties worden geïntroduceerd als onderdeel van de creatie. DNA-methylatie is een belangrijke gebeurtenis in cellen om genen aan en uit te zetten en reguleert de genexpressie. Het is ook belangrijk voor de constructie van IPS-cellen tijdens de genetische herprogrammering. Daarom is het noodzakelijk om naar de methylatiepatronen van ES-cellen te kijken en dezelfde patronen in IPS-cellen te ontwikkelen om perfect identieke IPS-cellen met ES-cellen te creëren. Alleen IPS-cellen kunnen ES-cellen vol vertrouwen en veilig vervangen voor onderzoek en therapie.
Deze cellen worden nog niet toegepast bij de behandeling van ziekten bij de mens. Ze worden nog steeds gebruikt bij dierproeven. Een belangrijk doel van het construeren van IPS-cellen is echter om ze te gebruiken voor Parkinson-patiënten en later voor weefselvorming en vele 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. Het snelle celdelingspotentieel maakt ze geschikt voor gebruik bij weefselregeneratie en wondgenezing. Embryonale stamcellen groeien voornamelijk tot drie primaire kiemlagen, zoals ectoderm, endoderm en mesoderm, die later worden gedifferentieerd in verschillende celtypen van het menselijk lichaam. Daarom dienen ES-cellen als een waardevol hulpmiddel in de regeneratieve geneeskunde.
ES-cellen worden geïsoleerd uit de in vitro bevruchte eicel die is ontwikkeld tot een enkele dagen oud embryo. Het is belangrijk om te weten dat deze term 'embryonale stamcellen' niet wordt gebruikt om stamcellen aan te duiden 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 bewaard als embryonale stamcellijnen. Als de juiste voorwaarden worden geboden, is het mogelijk om ongedifferentieerde stamcellen in de labs te behouden.
Embryonale stamcellen zijn de voorlopers van alle celtypen van het lichaam, inclusief spieren, zenuwen, lever en vele andere cellen. Als wetenschappers de celdifferentiatie van in vitro onderhouden ES-cellen correct kunnen sturen, kunnen ze de cellen gebruiken om bepaalde ziekten te behandelen, zoals diabetes, traumatisch ruggenmergletsel, spierdystrofie van Duchenne, hartaandoeningen en gezichts- en gehoorverlies enz.
Figuur 02: Menselijke embryonale stamcellen
Wat is het verschil tussen IPS-cellen en embryonale stamcellen?
Diff Artikel Midden voor Tafel
IPS-cellen versus embryonale stamcellen |
|
| IPS-cellen zijn de cellen die in vitro worden gegenereerd door de volwassen somatische cellen te herprogrammeren om ES-cellen na te bootsen. | Stamcellen die zijn geïsoleerd uit enkele 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 weefselmanipulatie en ziektetherapie. Het gebruik van deze cellen bij de behandeling van ziekten bij de mens wordt echter nog steeds niet toegepast vanwege ethische en veilige kwesties. IPS wordt 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.
