ความแตกต่างที่สำคัญ – เซลล์ IPS เทียบกับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน
สเต็มเซลล์มีหลายประเภทที่สามารถนำไปใช้ในการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ในด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อและการรักษาบาดแผล ในหมู่พวกเขาเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนทำหน้าที่เป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่สำคัญและเหมาะสมที่สุดเนื่องจากเป็นเซลล์ที่มีพลูริโพเทนท์ตามธรรมชาติ Pluripotency คือความสามารถของเซลล์ในการแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์หลายชนิดหรือทั้งหมดในร่างกายของผู้ใหญ่ เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนของมนุษย์สามารถแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์พิเศษมากกว่า 200 ชนิดที่พบในมนุษย์ พวกมันถูกแยกออกจากมวลเซลล์ชั้นในของตัวอ่อนที่ปฏิสนธินอกร่างกาย ซึ่งมีอายุไม่กี่วัน และใช้สำหรับวิศวกรรมเนื้อเยื่อและการรักษาโรคอย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัญหาทางจริยธรรมที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามสร้างเซลล์ต้นกำเนิดที่มีพลูริโพเทนต์เทียมในหลอดทดลองโดยการกระตุ้นการแสดงออกของยีนของเซลล์ร่างกายของผู้ใหญ่ พวกเขาเรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent เหนี่ยวนำ (เซลล์ IPS) ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเซลล์ IPS และเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนคือเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent ที่เหนี่ยวนำคือเซลล์โซมาติกของผู้ใหญ่ซึ่งถูกสร้างขึ้นและปรับโปรแกรมทางพันธุกรรมใหม่เพื่อทำหน้าที่เป็นเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนและกลายเป็น pluripotent ในขณะที่เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนนั้นมีพลูริโพเทนตามธรรมชาติ
เซลล์ IPS คืออะไร
เซลล์ต้นกำเนิด pluripotent ที่เหนี่ยวนำ (เซลล์ IPS) เป็นเซลล์ที่นักวิทยาศาสตร์พัฒนาขึ้นเพื่อเลียนแบบเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent ตามธรรมชาติที่เรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน เซลล์เหล่านี้ถูกสร้างขึ้นภายใต้สภาวะในหลอดทดลองในห้องปฏิบัติการ การแสดงออกของยีนของเซลล์ผู้ใหญ่ถูกตั้งโปรแกรมใหม่เพื่อกระตุ้นการสร้างความแตกต่างในเซลล์ต้นกำเนิดพลูริโพเทนต์ที่ถูกเหนี่ยวนำ ดังนั้น เซลล์ IPS จึงแสดงคุณสมบัติเช่นเดียวกับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน เช่น การต่ออายุตัวเอง การสร้างความแตกต่าง ฯลฯแต่เซลล์ IPS นั้นไม่เหมือนกับเซลล์ ES ตามวรรณกรรมและผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์
เซลล์ IPS ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกที่มหาวิทยาลัยเกียวโต ประเทศญี่ปุ่น โดย Shinya Yamanaka และทีมงานในปี 2006 พวกเขาใช้เซลล์ไฟโบรบลาสต์ของเมาส์เพื่อสร้างเซลล์ IPS และยีนถูกส่งโดยใช้ไวรัสย้อนยุคเป็นพาหะ ประการที่สอง เซลล์ IPS ได้รับการพัฒนาในปี 2550 โดยใช้เซลล์ของมนุษย์ นักวิทยาศาสตร์หลายคนสร้างเซลล์ IPS ซึ่งเกือบจะเหมือนกับเซลล์ ES อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อใช้เซลล์ IPS เหล่านี้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสำหรับเซลล์บำบัด
ในระหว่างกระบวนการตั้งโปรแกรมใหม่ของไฟโบรบลาสต์เพื่อพัฒนาเซลล์ IPS การเหนี่ยวนำยีนของเซลล์ ES และการปราบปรามยีนไฟโบรบลาสต์ควรทำอย่างระมัดระวังและถูกต้อง มิฉะนั้น เซลล์ผลลัพธ์จะไม่ทำงานเป็นเซลล์ ES
ES เซลล์มีข้อพิจารณาด้านจริยธรรม เซลล์ IPS สามารถหลีกเลี่ยงได้ เซลล์ IPS นั้นใช้งานง่ายเมื่อเทียบกับเซลล์ ES อย่างไรก็ตาม การพัฒนา IPS มีความท้าทายมากมาย เช่น ประสิทธิภาพต่ำ การแทรกจีโนม การตั้งโปรแกรมใหม่ไม่สมบูรณ์ เป็นต้นมีโอกาสที่จะแนะนำการกลายพันธุ์เป็นส่วนหนึ่งของการสร้าง DNA methylation เป็นเหตุการณ์สำคัญในเซลล์ในการเปิดและปิดยีนและควบคุมการแสดงออกของยีน เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสร้างเซลล์ IPS เช่นกันในระหว่างการตั้งโปรแกรมใหม่ทางพันธุกรรม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องดูรูปแบบเมทิลเลชั่นของเซลล์ ES และพัฒนารูปแบบเดียวกันในเซลล์ IPS เพื่อสร้างเซลล์ IPS ที่เหมือนกันอย่างสมบูรณ์แบบด้วยเซลล์ ES เฉพาะเซลล์ IPS เท่านั้นที่สามารถแทนที่เซลล์ ES สำหรับการวิจัยและการบำบัดได้อย่างมั่นใจและปลอดภัย
เซลล์เหล่านี้ยังไม่ได้ใช้ในการรักษาโรคของมนุษย์ พวกเขายังคงใช้ในการทดลองกับสัตว์ อย่างไรก็ตาม เป้าหมายหลักประการหนึ่งในการสร้างเซลล์ IPS คือการใช้เซลล์เหล่านี้สำหรับผู้ป่วยพาร์กินสัน และต่อมาสำหรับการสร้างเนื้อเยื่อและการรักษาโรคที่ซับซ้อนมากมาย
รูปที่ 01: กระตุ้นกระบวนการพัฒนาเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent
เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนคืออะไร
เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน (เซลล์ ES) เป็นเซลล์ที่ไม่แตกต่างกันที่พบในมวลเซลล์ชั้นในของตัวอ่อนที่กำลังพัฒนา พวกเขามีความสามารถโดยธรรมชาติของการต่ออายุตัวเองและการสร้างความแตกต่างในเซลล์ทุกประเภทของบุคคลที่เป็นผู้ใหญ่ ดังนั้นจึงเรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent เช่นกัน ศักยภาพในการแบ่งเซลล์อย่างรวดเร็วทำให้เหมาะสำหรับใช้ในการสร้างเนื้อเยื่อและสมานแผล เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนเติบโตในขั้นต้นเป็นสามชั้นของเชื้อโรคหลัก เช่น เอ็กโทเดิร์ม เอนโดเดิร์ม และเมโซเดิร์ม ซึ่งต่อมาจะแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์ร่างกายมนุษย์ประเภทต่างๆ ดังนั้นเซลล์ ES จึงเป็นเครื่องมืออันทรงคุณค่าในด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟู
เซลล์ ES ถูกแยกออกจากเซลล์ไข่ที่ปฏิสนธิในหลอดทดลอง ซึ่งพัฒนาเป็นตัวอ่อนอายุหลายวัน สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าคำว่า 'เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน' ไม่ได้ใช้เพื่ออ้างถึงเซลล์ต้นกำเนิดที่ได้มาจากตัวอ่อนที่พัฒนาขึ้นในร่างกายของผู้หญิงเซลล์ต้นกำเนิดที่นำมาจากตัวอ่อนอายุหลายวันจะถูกเก็บรักษาไว้ในห้องปฏิบัติการในลักษณะเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน หากมีเงื่อนไขที่เหมาะสม ก็เป็นไปได้ที่จะรักษาเซลล์ต้นกำเนิดที่ไม่แตกต่างกันในห้องปฏิบัติการ
เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนเป็นต้นกำเนิดของเซลล์ทุกประเภทของร่างกาย รวมถึงกล้ามเนื้อ เส้นประสาท ตับ และเซลล์อื่นๆ อีกมากมาย หากนักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุมความแตกต่างของเซลล์ของเซลล์ ES ในหลอดทดลองได้อย่างถูกต้อง พวกเขาสามารถใช้เซลล์ในการรักษาโรคบางอย่างได้ เช่น โรคเบาหวาน อาการบาดเจ็บที่ไขสันหลังที่กระทบกระเทือนจิตใจ กล้ามเนื้อเสื่อมของ Duchenne โรคหัวใจ และการมองเห็นและการสูญเสียการได้ยิน เป็นต้น
รูปที่ 02: เซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนมนุษย์
IPS Cells และ Embryonic Stem Cells ต่างกันอย่างไร
เซลล์ IPS เทียบกับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน |
|
| เซลล์ IPS คือเซลล์ที่สร้างขึ้นในหลอดทดลองโดยการตั้งโปรแกรมเซลล์โซมาติกของผู้ใหญ่ใหม่เพื่อเลียนแบบเซลล์ ES | เซลล์ต้นกำเนิดที่แยกได้จากตัวอ่อนอายุหลายวันเรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน |
| การแยกตัวออกจากตัวอ่อน | |
|
เซลล์ IPS ไม่ใช่เซลล์ตัวอ่อน | เซลล์ ES เป็นเซลล์ตัวอ่อนตามธรรมชาติ |
| Pluripotency | |
| เซลล์ IPS เป็นเซลล์ pluripotent เทียม | เซลล์ ES เป็นเซลล์ที่มีพหุโพเทนต์ |
สรุป – เซลล์ IPS เทียบกับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน
เซลล์ IPS เลียนแบบเซลล์ ES แต่พวกมันไม่เหมือนกันอย่างสมบูรณ์กับเซลล์ ES เซลล์ทั้งสองชนิดแสดง pluripotency เซลล์ทั้งสองชนิดมีศักยภาพที่ดีที่จะใช้ในด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อและการรักษาโรค อย่างไรก็ตาม การใช้เซลล์เหล่านี้ในการรักษาโรคของมนุษย์ยังไม่ได้รับการปฏิบัติ เนื่องจากปัญหาด้านจริยธรรมและปลอดภัย IPS ถูกสร้างขึ้นโดยการตั้งโปรแกรมเซลล์ผู้ใหญ่ใหม่ทางพันธุกรรม พวกมันไม่ได้ถูกแยกออกจากตัวอ่อน เซลล์ ES ถูกแยกออกจากเซลล์ไข่ที่ปฏิสนธินอกร่างกายซึ่งมีอายุหลายวัน นี่คือความแตกต่างระหว่างเซลล์ IPS และเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน
