Differenza chiave: cellule IPS vs cellule staminali embrionali
Ci sono diversi tipi di cellule staminali che possono essere utilizzate per la rigenerazione dei tessuti nell'ingegneria dei tessuti e nella guarigione delle ferite. Tra questi, le cellule staminali embrionali fungono da tipi di cellule staminali principali e più adatti poiché sono naturalmente pluripotenti. La pluripotenza è la capacità di una cellula di differenziarsi in molti o tutti i tipi cellulari in un corpo adulto. Le cellule staminali embrionali umane sono in grado di differenziarsi in più di 200 tipi cellulari specializzati che si trovano nell'uomo. Sono isolati dalla massa cellulare interna dell'embrione fecondato in vitro che ha pochi giorni e viene utilizzato per l'ingegneria dei tessuti e la terapia delle malattie. Tuttavia, a causa di problemi etici relativi alle cellule staminali embrionali, gli scienziati tentano di creare cellule staminali pluripotenti artificiali in vitro inducendo l'espressione genica delle cellule somatiche adulte. Sono conosciute come cellule staminali pluripotenti indotte (cellule IPS). Il differenza fondamentale tra le cellule IPS e le cellule staminali embrionali è quello le cellule staminali pluripotenti indotte sono cellule somatiche adulte che vengono generate e riprogrammate geneticamente per funzionare come cellule staminali embrionali e diventano pluripotenti mentre le cellule staminali embrionali sono naturalmente pluripotenti.
Cosa sono le celle IPS?
Le cellule staminali pluripotenti indotte (cellule IPS) sono le cellule sviluppate dagli scienziati per imitare le cellule staminali pluripotenti naturali chiamate cellule staminali embrionali. Queste cellule sono costruite in condizioni in vitro nei laboratori. L'espressione genica della cellula adulta viene riprogrammata per indurre la differenziazione nelle cellule staminali pluripotenti indotte. Quindi, le cellule IPS mostrano le stesse proprietà delle cellule staminali embrionali come l'autorinnovamento, la differenziazione, ecc. Ma le cellule IPS non sono identiche alle cellule ES secondo la letteratura e gli esperti medici.
Le cellule IPS sono state costruite per la prima volta all'Università di Kyoto, in Giappone, da Shinya Yamanaka e dal team nel 2006. Hanno utilizzato fibroblasti di topo per generare cellule IPS e i geni vengono forniti utilizzando i retrovirus come vettori. In secondo luogo, le cellule IPS sono state sviluppate nel 2007 utilizzando cellule umane. Molti scienziati generano cellule IPS che sono quasi identiche alle cellule ES. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per utilizzare queste cellule IPS in modo sicuro ed efficace per la terapia cellulare.
Durante il processo di riprogrammazione dei fibroblasti per sviluppare le cellule IPS, l'induzione dei geni delle cellule ES e la soppressione dei geni dei fibroblasti dovrebbero essere eseguite con cura e correttamente. In caso contrario, le celle risultanti non funzioneranno come celle ES.
Le cellule ES hanno considerazioni etiche. Può essere evitato dalle celle IPS. Le celle IPS sono facili da usare rispetto alle celle ES. Tuttavia, lo sviluppo dell'IPS presenta molte sfide come bassa efficienza, inserimento genomico, riprogrammazione incompleta, ecc. C'è la possibilità di introdurre mutazioni come parte della creazione. La metilazione del DNA è un evento importante nelle cellule per attivare e disattivare i geni e regola l'espressione genica. È importante anche per la costruzione delle cellule IPS durante la riprogrammazione genetica. Pertanto, è necessario esaminare i modelli di metilazione delle cellule ES e sviluppare gli stessi modelli nelle cellule IPS per creare cellule IPS perfettamente identiche con cellule ES. Solo le cellule IPS possono sostituire con sicurezza e sicurezza le cellule ES per la ricerca e la terapia.
Queste cellule non sono ancora state applicate nella terapia delle malattie umane. Sono ancora utilizzati nella sperimentazione animale. Tuttavia, uno degli obiettivi principali della costruzione delle cellule IPS è di utilizzarle per i pazienti con Parkinson e successivamente per la formazione di tessuti e molte terapie complesse per malattie.
Figura 01: Processo di sviluppo delle cellule staminali pluripotenti indotte
Cosa sono le cellule staminali embrionali?
Le cellule staminali embrionali (cellule ES) sono le cellule indifferenziate che si trovano nella massa cellulare interna dell'embrione in via di sviluppo. Hanno la capacità intrinseca di auto-rinnovamento e differenziazione in tutti i tipi cellulari di una persona adulta. Quindi, sono anche conosciute come cellule staminali pluripotenti. Il rapido potenziale di divisione cellulare li rende adatti per l'uso nella rigenerazione dei tessuti e nella guarigione delle ferite. Le cellule staminali embrionali crescono principalmente in tre strati germinali primari come ectoderma, endoderma e mesoderma che vengono successivamente differenziati in diversi tipi di cellule del corpo umano. Pertanto, le cellule ES servono come uno strumento prezioso nella medicina rigenerativa.
Le cellule ES vengono isolate dall'ovulo fecondato in vitro che si sviluppa in un embrione di diversi giorni. È importante sapere che questo termine "cellule staminali embrionali" non è usato per riferirsi a cellule staminali derivate dall'embrione sviluppato nel corpo di una donna. Le cellule staminali prelevate da un embrione di diversi giorni vengono mantenute nei laboratori come linee di cellule staminali embrionali. Se vengono fornite le condizioni adeguate, è possibile mantenere le cellule staminali indifferenziate nei laboratori.
Le cellule staminali embrionali sono i progenitori di tutti i tipi di cellule del corpo inclusi muscoli, nervi, fegato e molte altre cellule. Se gli scienziati sono in grado di dirigere correttamente la differenziazione cellulare delle cellule ES mantenute in vitro, possono utilizzare le cellule per curare alcune malattie come il diabete, lesioni traumatiche del midollo spinale, distrofia muscolare di Duchenne, malattie cardiache e perdita della vista e dell'udito ecc.
Figura 02: Cellule staminali embrionali umane
Qual è la differenza tra le cellule IPS e le cellule staminali embrionali?
Cellule IPS vs Cellule staminali embrionali |
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| Le cellule IPS sono le cellule generate in vitro riprogrammando le cellule somatiche adulte per imitare le cellule ES. | Le cellule staminali che sono isolate da un embrione di diversi giorni sono conosciute come cellule staminali embrionali. |
| Isolamento dall'embrione | |
| Le cellule IPS non sono cellule embrionali. | Le cellule ES sono cellule embrionali naturali. |
| Pluripotenza | |
| Le cellule IPS sono cellule pluripotenti artificiali. | Le cellule ES sono cellule pluripotenti |
Riepilogo – Cellule IPS vs Cellule staminali embrionali
Le cellule IPS imitano le cellule ES. Ma non sono perfettamente identici alle cellule ES. Entrambi i tipi cellulari mostrano pluripotenza. Entrambi i tipi cellulari hanno un grande potenziale da utilizzare nell'ingegneria dei tessuti e nella terapia delle malattie. Tuttavia, l'uso di queste cellule nella terapia delle malattie umane non è ancora praticato a causa di problemi etici e di sicurezza. Gli IPS sono generati dalla riprogrammazione genetica delle cellule adulte. Non sono isolati dall'embrione. Le cellule ES sono isolate da un ovulo fecondato in vitro che ha diversi giorni di vita. Questa è la differenza tra le cellule IPS e le cellule staminali embrionali.
