Үндсэн ялгаа – IPS эс ба үр хөврөлийн үүдэл эс
Эд эсийн инженерчлэл болон шархыг эдгээхэд эдийг нөхөн сэргээхэд ашиглаж болох хэд хэдэн төрлийн үүдэл эсүүд байдаг. Тэдгээрийн дотроос үр хөврөлийн үүдэл эсүүд нь байгалиасаа плюрипотент шинж чанартай байдаг тул үндсэн, хамгийн тохиромжтой үүдэл эсийн төрөл юм. Плурипотенци гэдэг нь нас бие гүйцсэн хүний биед эс олон буюу бүх төрлийн эсийг ялгах чадвар юм. Хүний үр хөврөлийн үүдэл эс нь хүний 200 гаруй төрөлжсөн эсийн төрлүүдийг ялгах чадвартай. Эдгээр нь хэдхэн хоногийн настай in vitro бордсон үр хөврөлийн дотоод эсийн массаас тусгаарлагдсан бөгөөд эд эсийн инженерчлэл, өвчнийг эмчлэхэд ашигладаг. Гэсэн хэдий ч үр хөврөлийн үүдэл эстэй холбоотой ёс зүйн асуудлаас болж эрдэмтэд насанд хүрэгчдийн соматик эсийн генийн илэрхийлэлийг өдөөх замаар in vitro хиймэл плюрипотент үүдэл эсийг бий болгохыг оролддог. Тэдгээрийг өдөөгдсөн плюрипотент үүдэл эсүүд (IPS эсүүд) гэж нэрлэдэг. IPS эсүүд болон үр хөврөлийн үүдэл эсүүдийн гол ялгаа нь өдөөгдсөн плюрипотент үүдэл эсүүд нь үр хөврөлийн үүдэл эсийн үүргийг гүйцэтгэхээр үүсэж, генетикийн хувьд дахин програмчлагдсан насанд хүрсэн хүний соматик эсүүд бөгөөд үр хөврөлийн үүдэл эс нь байгалийн плюрипотент шинж чанартай байдагт оршино.
IPS эсүүд гэж юу вэ?
Өдөөгдсөн плюрипотент үүдэл эсүүд (IPS эсүүд) нь үр хөврөлийн үүдэл эс гэж нэрлэгддэг байгалийн плюрипотент үүдэл эсийг дуурайх зорилгоор эрдэмтдийн бүтээсэн эсүүд юм. Эдгээр эсийг лабораторид in vitro нөхцөлд бүтээдэг. Насанд хүрэгчдийн эсийн генийн илэрхийлэл нь өдөөгдсөн плюрипотент үүдэл эсүүдэд ялгахыг өдөөх зорилгоор дахин програмчлагдсан. Тиймээс IPS эсүүд нь үр хөврөлийн үүдэл эстэй ижил шинж чанартай байдаг, тухайлбал өөрийгөө шинэчлэх, ялгах гэх мэт. Гэхдээ IPS эсүүд нь ES эсүүдтэй ижил биш юм.
IPS эсийг Япон улсын Киотогийн их сургуульд Шинья Яманака болон багийнхан 2006 онд анх бүтээжээ. Тэд хулганы фибробластуудыг ашиглан IPS эсийг үүсгэсэн ба генийг ретровирус ашиглан вектор болгон дамжуулдаг. Хоёрдугаарт, IPS эсийг 2007 онд хүний эсийг ашиглан бүтээсэн. Олон эрдэмтэд ES эсүүдтэй бараг адилхан IPS эсүүдийг үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч эдгээр IPS эсүүдийг эсийн эмчилгээнд аюулгүй, үр дүнтэй ашиглахын тулд нэмэлт судалгаа хийх шаардлагатай байна.
Фибробластыг IPS эсийг хөгжүүлэхийн тулд дахин програмчлах явцад ES эсийн генийг өдөөх, фибробласт генийг дарангуйлах ажлыг анхааралтай бөгөөд зөв хийх хэрэгтэй. Эс бөгөөс үүссэн эсүүд нь ES эс болж ажиллахгүй.
ES эсүүд нь ёс зүйн асуудалтай байдаг. IPS эсүүд үүнийг зайлсхийх боломжтой. IPS эсүүд нь ES эсүүдтэй харьцуулахад хэрэглэхэд хялбар байдаг. Гэсэн хэдий ч IPS-ийн хөгжил нь үр ашиг багатай, геномын оруулга, бүрэн бус дахин програмчлал гэх мэт олон бэрхшээлтэй тулгардаг. Мутацийг бүтээлийн нэг хэсэг болгон нэвтрүүлэх боломж бий. ДНХ-ийн метилизаци нь генийг идэвхжүүлэх, унтраах эсүүдэд чухал үйл явдал бөгөөд генийн илэрхийлэлийг зохицуулдаг. Энэ нь генетикийн дахин програмчлалын явцад IPS эсийг бүтээхэд чухал ач холбогдолтой. Иймд ES эсүүдтэй яг ижил IPS эсүүдийг бий болгохын тулд ES эсийн метиляцийн хэв маягийг судалж, IPS эсүүдэд ижил хэв маягийг хөгжүүлэх шаардлагатай. Зөвхөн IPS эсүүд нь судалгаа, эмчилгээний зориулалтаар ES эсийг найдвартай бөгөөд найдвартай орлуулж чадна.
Эдгээр эсийг хүний өвчнийг эмчлэхэд хараахан хэрэглээгүй байна. Тэдгээрийг амьтдын туршилтанд ашигладаг хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч IPS эсийг бүтээх нэг гол зорилго нь Паркинсоны өвчтнүүдэд, дараа нь эд эс үүсэх, олон өвчний цогц эмчилгээнд ашиглах явдал юм.
Зураг 01: Өдөөгдсөн плюрипотент үүдэл эсийн хөгжлийн үйл явц
Үр хөврөлийн үүдэл эс гэж юу вэ?
Үр хөврөлийн үүдэл эс (ES эс) нь хөгжиж буй үр хөврөлийн дотоод эсийн массад байдаг ялгагдаагүй эсүүд юм. Тэд насанд хүрсэн хүний бүх төрлийн эсийг ялгах, өөрийгөө шинэчлэх чадвартай байдаг. Тиймээс тэдгээрийг плюрипотент үүдэл эс гэж нэрлэдэг. Эсийн хурдан хуваагдах чадвар нь эдийг нөхөн сэргээх, шархыг эдгээхэд хэрэглэхэд тохиромжтой. Үр хөврөлийн үүдэл эсүүд нь үндсэндээ эктодерм, эндодерм, мезодерм зэрэг гурван үндсэн үр хөврөлийн давхарга болж өсөж, улмаар хүний биеийн янз бүрийн эсийн төрөлд хуваагддаг. Тиймээс ES эсүүд нөхөн төлжих анагаах ухаанд үнэ цэнэтэй хэрэгсэл болдог.
ES эсүүд нь хэд хоногийн настай үр хөврөл болж хөгжсөн in vitro бордсон өндөгний эсээс тусгаарлагддаг. "Үр хөврөлийн үүдэл эс" гэсэн нэр томъёо нь эмэгтэй хүний биед үүссэн үр хөврөлөөс үүссэн үүдэл эсийг хэлдэггүй гэдгийг мэдэх нь чухал юм. Хэдэн өдрийн настай үр хөврөлөөс авсан үүдэл эсийг үр хөврөлийн үүдэл эсийн шугам хэлбэрээр лабораторид хадгалдаг. Тохиромжтой нөхцөл хангасан тохиолдолд лабораторид ялгагдаагүй үүдэл эсийг хадгалах боломжтой.
Үр хөврөлийн үүдэл эс нь булчин, мэдрэл, элэг болон бусад олон эсүүд зэрэг биеийн бүх төрлийн эсийн өвөг дээдэс юм. Эрдэмтэд in vitro нөхцөлд хадгалагдаж буй ES эсийн эсийн ялгах чадварыг зөв удирдаж чадвал чихрийн шижин, нугасны гэмтэл, Дюшений булчингийн дистрофи, зүрхний өвчин, хараа, сонсголын алдагдал гэх мэт зарим өвчнийг эмчлэхэд эсийг ашиглах боломжтой.
Зураг 02: Хүний үр хөврөлийн үүдэл эс
IPS эсүүд болон үр хөврөлийн үүдэл эсүүд юугаараа ялгаатай вэ?
IPS эсүүд ба үр хөврөлийн үүдэл эсүүд |
|
| IPS эсүүд нь насанд хүрэгчдийн соматик эсийг ES эсийг дуурайхаар дахин програмчлах замаар in vitro үүсгэсэн эсүүд юм. | Хэдэн өдрийн настай үр хөврөлөөс тусгаарлагдсан үүдэл эсийг үр хөврөлийн үүдэл эс гэж нэрлэдэг. |
| Үр хөврөлөөс тусгаарлах | |
| IPS Эсүүд нь үр хөврөлийн эс биш. | ES эсүүд нь байгалийн үр хөврөлийн эсүүд юм. |
| Pluripotency | |
| IPS эсүүд нь хиймэл плюрипотент эс юм. | ES эсүүд нь плюрипотент эсүүд |
Хураангуй – IPS эсүүд үр хөврөлийн үүдэл эсүүдтэй харьцуулахад
IPS эсүүд ES эсүүдийг дуурайдаг. Гэхдээ тэдгээр нь ES эсүүдтэй төгс адилгүй. Хоёр төрлийн эсийн аль аль нь плюрипотент шинж чанартай байдаг. Хоёр төрлийн эсийн аль аль нь эд эсийн инженерчлэл болон өвчний эмчилгээнд хэрэглэх асар их боломжтой. Гэсэн хэдий ч эдгээр эсийг хүний өвчлөлийн эмчилгээнд хэрэглэх нь ёс зүй, аюулгүй байдлын асуудлаас шалтгаалан одоог хүртэл хэрэгжээгүй байна. IPS нь насанд хүрсэн эсийг генетикийн хувьд дахин програмчлах замаар үүсдэг. Тэд үр хөврөлөөс тусгаарлагддаггүй. ES эсүүд нь хэд хоногийн настай in vitro бордсон өндөгний эсээс тусгаарлагдсан байдаг. Энэ нь IPS эс болон үр хөврөлийн үүдэл эсийн ялгаа юм.
