ძირითადი განსხვავება - IPS უჯრედები ემბრიონული ღეროვანი უჯრედების წინააღმდეგ
არსებობს ღეროვანი უჯრედების რამდენიმე ტიპი, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ქსოვილის რეგენერაციისთვის ქსოვილის ინჟინერიაში და ჭრილობების შეხორცებაში. მათ შორის, ემბრიონის ღეროვანი უჯრედები ემსახურება როგორც ძირითადი და ყველაზე შესაფერისი ღეროვანი უჯრედები, რადგან ისინი ბუნებრივად პლურიპოტენტურია. პლურიპოტენცია არის უჯრედის უნარი, განასხვავოს მრავალ ან ყველა ტიპის უჯრედად ზრდასრულ სხეულში. ადამიანის ემბრიონის ღეროვან უჯრედებს შეუძლიათ დიფერენცირდნენ 200-ზე მეტ სპეციალიზებულ უჯრედად, რომლებიც გვხვდება ადამიანში. ისინი იზოლირებულია ინ ვიტრო განაყოფიერებული ემბრიონის შიდა უჯრედული მასისგან, რომელიც რამდენიმე დღისაა და გამოიყენება ქსოვილის ინჟინერიისთვის და დაავადების თერაპიისთვის.თუმცა, ემბრიონის ღეროვან უჯრედებთან დაკავშირებული ეთიკური საკითხების გამო, მეცნიერები ცდილობენ შექმნან ხელოვნური პლურიპოტენტური ღეროვანი უჯრედები in vitro ზრდასრული სომატური უჯრედების გენის ექსპრესიის გამოწვევით. ისინი ცნობილია როგორც ინდუცირებული პლურიპოტენტური ღეროვანი უჯრედები (IPS). მთავარი განსხვავება IPS უჯრედებსა და ემბრიონულ ღეროვან უჯრედებს შორის არის ის, რომ ინდუცირებული პლურიპოტენტური ღეროვანი უჯრედები არის ზრდასრული სომატური უჯრედები, რომლებიც წარმოიქმნება და გენეტიკურად გადაპროგრამებულია ემბრიონული ღეროვანი უჯრედების ფუნქციონირებისთვის და ხდება პლურიპოტენტური, ხოლო ემბრიონის ღეროვანი უჯრედები ბუნებრივად პლურიპოტენტურია.
რა არის IPS უჯრედები?
ინდუცირებული პლურიპოტენტური ღეროვანი უჯრედები (IPS უჯრედები) არის უჯრედები, რომლებიც შემუშავებულია მეცნიერების მიერ ბუნებრივი პლურიპოტენტური ღეროვანი უჯრედების მიბაძვის მიზნით, რომელსაც ეწოდება ემბრიონის ღეროვანი უჯრედები. ეს უჯრედები აგებულია ლაბორატორიებში in vitro პირობებში. ზრდასრული უჯრედის გენის ექსპრესია რეპროგრამირებულია, რათა გამოიწვიოს დიფერენციაცია ინდუცირებულ პლურიპოტენტურ ღეროვან უჯრედებში. ამრიგად, IPS უჯრედები აჩვენებენ იგივე თვისებებს, რაც ემბრიონის ღეროვან უჯრედებს, როგორიცაა თვითგანახლება, დიფერენციაცია და ა.შ.მაგრამ IPS უჯრედები არ არის ES უჯრედების იდენტური ლიტერატურისა და სამედიცინო ექსპერტების მიხედვით.
IPS უჯრედები პირველად აშენდა კიოტოს უნივერსიტეტში, იაპონიაში შინა იამანაკას და გუნდის მიერ 2006 წელს. მათ გამოიყენეს თაგვის ფიბრობლასტები IPS უჯრედების გენერირებისთვის და გენები გადაეცემა რეტროვირუსების, როგორც ვექტორების გამოყენებით. მეორეც, IPS უჯრედები შეიქმნა 2007 წელს ადამიანის უჯრედების გამოყენებით. ბევრი მეცნიერი ქმნის IPS უჯრედებს, რომლებიც თითქმის იდენტურია ES უჯრედების. თუმცა, საჭიროა შემდგომი კვლევები ამ IPS უჯრედების უსაფრთხოდ და ეფექტურად გამოყენებისთვის უჯრედული თერაპიისთვის.
ფიბრობლასტის რეპროგრამირების პროცესის დროს IPS უჯრედების განვითარებისთვის, ES უჯრედების გენების ინდუქცია და ფიბრობლასტის გენების დათრგუნვა უნდა მოხდეს ფრთხილად და სწორად. წინააღმდეგ შემთხვევაში, შედეგად მიღებული უჯრედები არ იმუშავებენ როგორც ES უჯრედები.
ES უჯრედებს აქვთ ეთიკური მოსაზრებები. მისი თავიდან აცილება შესაძლებელია IPS უჯრედებით. IPS უჯრედები მარტივი გამოსაყენებელია ES უჯრედებთან შედარებით. თუმცა, IPS-ის განვითარებას ბევრი გამოწვევა აქვს, როგორიცაა დაბალი ეფექტურობა, გენომური ჩასმა, არასრული რეპროგრამირება და ა.შ.არსებობს მუტაციების, როგორც შემოქმედების ნაწილის დანერგვის შანსი. დნმ-ის მეთილაცია მნიშვნელოვანი მოვლენაა უჯრედებში გენების ჩართვისა და გამორთვისთვის და არეგულირებს გენის ექსპრესიას. მნიშვნელოვანია IPS უჯრედების კონსტრუქციისთვის, ასევე გენეტიკური რეპროგრამირების დროს. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია შევხედოთ ES უჯრედების მეთილაციის შაბლონებს და განვავითაროთ იგივე შაბლონები IPS უჯრედებში, რათა შეიქმნას იდეალურად იდენტური IPS უჯრედები ES უჯრედებთან. მხოლოდ IPS უჯრედებს შეუძლიათ დამაჯერებლად და უსაფრთხოდ შეცვალონ ES უჯრედები კვლევისა და თერაპიისთვის.
ეს უჯრედები ჯერ არ გამოიყენება ადამიანის დაავადების თერაპიულ საშუალებებში. ისინი ჯერ კიდევ გამოიყენება ცხოველებზე ტესტირებაში. თუმცა, IPS უჯრედების აგების ერთ-ერთი მთავარი მიზანია მათი გამოყენება პარკინსონის ავადმყოფებისთვის და მოგვიანებით ქსოვილის ფორმირებისთვის და მრავალი დაავადების კომპლექსური თერაპიისთვის.
სურათი 01: ინდუცირებული პლურიპოტენტური ღეროვანი უჯრედების განვითარების პროცესი
რა არის ემბრიონის ღეროვანი უჯრედები?
ემბრიონის ღეროვანი უჯრედები (ES უჯრედები) არის არადიფერენცირებული უჯრედები, რომლებიც გვხვდება განვითარებადი ემბრიონის შიდა უჯრედულ მასაში. მათ აქვთ თვითგანახლების და ზრდასრული ადამიანის ყველა ტიპის უჯრედად დიფერენცირების თანდაყოლილი უნარი. აქედან გამომდინარე, ისინი ასევე ცნობილია როგორც პლურიპოტენტური ღეროვანი უჯრედები. უჯრედების სწრაფი გაყოფის პოტენციალი მათ შესაფერისს ხდის ქსოვილების რეგენერაციასა და ჭრილობების შეხორცებისთვის. ემბრიონის ღეროვანი უჯრედები ძირითადად იზრდება სამ ძირითად ჩანასახად, როგორიცაა ექტოდერმი, ენდოდერმი და მეზოდერმი, რომლებიც მოგვიანებით დიფერენცირებულია ადამიანის სხეულის უჯრედების სხვადასხვა ტიპებად. ამიტომ, ES უჯრედები ემსახურება როგორც ღირებული ინსტრუმენტი რეგენერაციულ მედიცინაში.
ES უჯრედები იზოლირებულია ინ ვიტრო განაყოფიერებული კვერცხუჯრედიდან, რომელიც ყალიბდება რამდენიმე დღის ემბრიონად. მნიშვნელოვანია ვიცოდეთ, რომ ეს ტერმინი „ემბრიონული ღეროვანი უჯრედები“არ გამოიყენება ქალის სხეულში განვითარებული ემბრიონიდან მიღებული ღეროვანი უჯრედების აღსანიშნავად.რამდენიმე დღის ემბრიონიდან აღებული ღეროვანი უჯრედები ინახება ლაბორატორიებში, როგორც ემბრიონის ღეროვანი უჯრედების ხაზები. სათანადო პირობების უზრუნველყოფის შემთხვევაში, შესაძლებელია არადიფერენცირებული ღეროვანი უჯრედების შენარჩუნება ლაბორატორიებში.
ემბრიონის ღეროვანი უჯრედები არის სხეულის ყველა ტიპის უჯრედის წინამორბედი, მათ შორის კუნთების, ნერვული, ღვიძლის და მრავალი სხვა უჯრედი. თუ მეცნიერებს შეუძლიათ სწორად წარმართონ ინ ვიტრო შენარჩუნებული ES უჯრედების უჯრედების დიფერენციაცია, მათ შეუძლიათ გამოიყენონ უჯრედები გარკვეული დაავადებების სამკურნალოდ, როგორიცაა დიაბეტი, ზურგის ტვინის ტრავმული დაზიანება, დუშენის კუნთოვანი დისტროფია, გულის დაავადება და მხედველობისა და სმენის დაქვეითება და ა.შ.
სურათი 02: ადამიანის ემბრიონის ღეროვანი უჯრედები
რა განსხვავებაა IPS უჯრედებსა და ემბრიონის ღეროვან უჯრედებს შორის?
IPS უჯრედები ემბრიონის ღეროვანი უჯრედების წინააღმდეგ |
|
| IPS უჯრედები არის უჯრედები, რომლებიც წარმოიქმნება in vitro ზრდასრული სომატური უჯრედების რეპროგრამით ES უჯრედების იმიტაციისთვის. | ღეროვანი უჯრედები, რომლებიც იზოლირებულია რამდენიმე დღის ემბრიონისგან, ცნობილია როგორც ემბრიონული ღეროვანი უჯრედები. |
| ემბრიონისგან იზოლაცია | |
| IPS უჯრედები არ არის ემბრიონული უჯრედები. | ES უჯრედები ბუნებრივი ემბრიონული უჯრედებია. |
| პლურიპოტენცია | |
| IPS უჯრედები ხელოვნური პლურიპოტენტური უჯრედებია. | ES უჯრედები არის პლურიპოტენტური უჯრედები |
რეზიუმე – IPS უჯრედები ემბრიონის ღეროვანი უჯრედების წინააღმდეგ
IPS უჯრედები მიბაძავს ES უჯრედებს. მაგრამ ისინი არ არიან სრულყოფილად იდენტური ES უჯრედების. ორივე ტიპის უჯრედი აჩვენებს პლურიპოტენციას. უჯრედების ორივე ტიპს აქვს დიდი პოტენციალი, გამოიყენოს ქსოვილის ინჟინერიაში და დაავადების თერაპიულ საკითხებში. თუმცა, ამ უჯრედების გამოყენება ადამიანის დაავადების თერაპიაში ჯერ კიდევ არ არის პრაქტიკული ეთიკური და უსაფრთხო საკითხების გამო. IPS წარმოიქმნება ზრდასრული უჯრედების გენეტიკური რეპროგრამით. ისინი არ არიან იზოლირებული ემბრიონიდან. ES უჯრედები იზოლირებულია ინ ვიტრო განაყოფიერებული კვერცხუჯრედიდან, რომელიც რამდენიმე დღისაა. ეს არის განსხვავება IPS უჯრედებსა და ემბრიონის ღეროვან უჯრედებს შორის.
