Anahtar Fark – IPS Hücreleri ve Embriyonik Kök Hücreler
Doku mühendisliğinde ve yara iyileşmesinde doku rejenerasyonu için kullanılabilecek çeşitli kök hücre türleri vardır. Bunlar arasında embriyonik kök hücreler, doğal olarak pluripotent oldukları için en önemli ve en uygun kök hücre türleri olarak hizmet ederler. Pluripotens, bir hücrenin yetişkin bir vücutta birçok veya tüm hücre tiplerine farklılaşma yeteneğidir. İnsan embriyonik kök hücreleri, insanda bulunan 200'den fazla özel hücre tipine farklılaşabilmektedir. Birkaç günlük in vitro döllenmiş embriyonun iç hücre kütlesinden izole edilirler ve doku mühendisliği ve hastalık tedavilerinde kullanılırlar. Bununla birlikte, embriyonik kök hücrelerle ilgili etik sorunlar nedeniyle, bilim adamları, yetişkin somatik hücrelerin gen ekspresyonunu indükleyerek in vitro yapay pluripotent kök hücreler oluşturmaya çalışırlar. İndüklenmiş pluripotent kök hücreler (IPS hücreleri) olarak bilinirler. IPS hücreleri ve embriyonik kök hücreler arasındaki temel fark, uyarılmış pluripotent kök hücrelerin, embriyonik kök hücreler olarak işlev görmek üzere genetik olarak yeniden programlanan ve embriyonik kök hücreler doğal olarak pluripotent iken pluripotent hale gelen yetişkin somatik hücreler olmasıdır.
IPS Hücreleri nedir?
İndüklenmiş pluripotent kök hücreler (IPS hücreleri), bilim adamları tarafından embriyonik kök hücreler olarak adlandırılan doğal pluripotent kök hücreleri taklit etmek için geliştirilen hücrelerdir. Bu hücreler laboratuvarlarda in vitro koşullarda oluşturulur. Yetişkin hücrenin gen ekspresyonu, uyarılmış pluripotent kök hücrelerde farklılaşmayı indüklemek için yeniden programlanır. Dolayısıyla IPS hücreleri, kendini yenileme, farklılaşma vb. gibi embriyonik kök hücrelerle aynı özellikleri gösterir. Ancak literatüre ve tıp uzmanlarına göre IPS hücreleri ES hücreleriyle aynı değildir.
IPS hücreleri ilk olarak 2006 yılında Shinya Yamanaka ve ekibi tarafından Japonya'daki Kyoto Üniversitesi'nde inşa edildi. IPS hücreleri oluşturmak için fare fibroblastlarını kullandılar ve genler vektör olarak retrovirüsler kullanılarak iletildi. İkincisi, IPS hücreleri 2007 yılında insan hücreleri kullanılarak geliştirildi. Birçok bilim adamı, ES hücreleriyle neredeyse aynı olan IPS hücreleri üretir. Ancak bu IPS hücrelerinin hücre tedavisinde güvenli ve etkili bir şekilde kullanılması için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Fibroblastın IPS hücrelerini geliştirmek için yeniden programlanması sürecinde ES hücre genlerinin uyarılması ve fibroblast genlerinin baskılanması dikkatli ve doğru bir şekilde yapılmalıdır. Aksi takdirde, elde edilen hücreler ES hücreleri olarak çalışmayacaktır.
ES hücrelerinin etik kaygıları vardır. IPS hücreleri tarafından önlenebilir. IPS hücreleri, ES hücrelerine kıyasla kullanımı kolaydır. Bununla birlikte, IPS'nin geliştirilmesi, düşük verimlilik, genomik yerleştirme, eksik yeniden programlama vb. gibi birçok zorluğa sahiptir. Yaratılışın bir parçası olarak mutasyonları dahil etme şansı vardır. DNA metilasyonu, hücrelerde genlerin açılması ve kapanması için önemli bir olaydır ve gen ekspresyonunu düzenler. Genetik yeniden programlama sırasında da IPS hücrelerinin yapımı için önemlidir. Bu nedenle, ES hücreleriyle tamamen özdeş IPS hücreleri oluşturmak için ES hücrelerinin metilasyon kalıplarına bakmak ve IPS hücrelerinde aynı kalıpları geliştirmek gerekir. Yalnızca IPS hücreleri, araştırma ve terapi için ES hücrelerinin yerini güvenle ve güvenle alabilir.
Bu hücreler henüz insan hastalığı terapötiklerinde uygulanmadı. Hala hayvan testlerinde kullanılmaktadırlar. Bununla birlikte, IPS hücreleri oluşturmanın ana hedeflerinden biri, bunları Parkinson hastaları için ve daha sonra doku oluşumu ve birçok karmaşık hastalık tedavisi için kullanmaktır.
Şekil 01: İndüklenmiş pluripotent kök hücre geliştirme süreci
Embriyonik Kök Hücreler nelerdir?
Embriyonik kök hücreler (ES hücreleri), gelişmekte olan embriyonun iç hücre kütlesinde bulunan farklılaşmamış hücrelerdir. Kendilerini yenileme ve yetişkin bir kişinin tüm hücre tiplerine farklılaşma yeteneğine sahiptirler. Bu nedenle pluripotent kök hücreler olarak da bilinirler. Hızlı hücre bölünme potansiyeli, onları doku rejenerasyonu ve yara iyileşmesinde kullanıma uygun hale getirir. Embriyonik kök hücreler öncelikle ektoderm, endoderm ve mezoderm gibi üç ana germ tabakasına büyür ve bunlar daha sonra farklı insan vücudu hücre tiplerine ayrılır. Bu nedenle, ES hücreleri rejeneratif tıpta değerli bir araç olarak hizmet eder.
ES hücreleri, birkaç günlük embriyoya dönüşen in vitro döllenmiş yumurta hücresinden izole edilir. Bu "embriyonik kök hücreler" teriminin, bir kadının vücudunda geliştirilen embriyodan türetilen kök hücreleri belirtmek için kullanılmadığını bilmek önemlidir. Birkaç günlük embriyodan alınan kök hücreler, embriyonik kök hücre hatları olarak laboratuvarlarda muhafaza edilir. Uygun koşullar sağlanırsa, farklılaşmamış kök hücrelerin laboratuvarlarda muhafaza edilmesi mümkündür.
Embriyonik kök hücreler, kas, sinir, karaciğer ve diğer birçok hücre dahil olmak üzere vücudun tüm hücre tiplerinin atalarıdır. Bilim adamları, in vitro muhafaza edilen ES hücrelerinin hücre farklılaşmasını doğru bir şekilde yönlendirebilirse, hücreleri diyabet, travmatik omurilik yaralanması, Duchenne kas distrofisi, kalp hastalığı ve görme ve işitme kaybı gibi belirli hastalıkları tedavi etmek için kullanabilirler.
Şekil 02: İnsan embriyonik kök hücreleri
IPS Hücreleri ve Embriyonik Kök Hücreler arasındaki fark nedir?
IPS Hücreleri ve Embriyonik Kök Hücreler |
|
| IPS hücreleri, yetişkin somatik hücrelerin ES hücrelerini taklit edecek şekilde yeniden programlanmasıyla in vitro olarak üretilen hücrelerdir. | Birkaç günlük embriyodan izole edilen kök hücreler, embriyonik kök hücreler olarak bilinir. |
| Embriyodan İzolasyon | |
| IPS Hücreleri embriyonik hücreler değildir. | ES hücreleri doğal embriyonik hücrelerdir. |
| Pluripotency | |
| IPS hücreleri yapay pluripotent hücrelerdir. | ES hücreleri pluripotent hücrelerdir |
Özet – IPS Hücreleri ve Embriyonik Kök Hücreler
IPS hücreleri ES hücrelerini taklit eder. Ancak ES hücreleriyle tam olarak aynı değildirler. Her iki hücre tipi de pluripotens gösterir. Her iki hücre tipi de doku mühendisliği ve hastalık terapötiklerinde kullanım için büyük bir potansiyele sahiptir. Ancak bu hücrelerin insan hastalık tedavisinde kullanımı etik ve güvenli sebeplerden dolayı halen uygulanmamaktadır. IPS, yetişkin hücrelerin genetik olarak yeniden programlanmasıyla üretilir. Embriyodan izole edilmezler. ES hücreleri, birkaç günlük in vitro döllenmiş yumurta hücresinden izole edilir. IPS hücreleri ve embriyonik kök hücreler arasındaki fark budur.
