پرش به محتوا

سلول‌های بنیادی پرتوان القایی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
میکروسکوپ هم-کانونی از یک کلنی سلول‌های بنیادی پرتوان القایی انسانی که از یک بیمار مبتلا به آلبینیسم چشمی-پوستی مشتق شده‌اند. قرمز نشان‌دهنده فاکتور رونویسی Oct-4، سبز نشان‌دهنده پروتئین SSEA4 و آبی نشان‌دهنده هسته سلول است.
کلنی‌های سلول‌های iPS انسانی. سلول‌های استوانه‌ای شکل در پس‌زمینه، سلول‌های فیبروبلاست موش هستند. تنها سلول‌های موجود در مرکز کلنی، سلول‌های iPS انسانی هستند.

سلول‌های بنیادی پرتوان القایی[۱] (به انگلیسی: Induced pluripotent stem cell) (که همچنین به عنوان سلول‌های iPS یا iPSCs شناخته می‌شوند) نوعی سلول‌های بنیادی توان سلولی هستند که می‌توانند مستقیماً از یک سلول سوماتیک تولید شوند. فناوری iPSC توسط شنایا یاماناکا و کازوتوشی تاکاهاشی در کیوتو، ژاپن آغاز شد، که در سال ۲۰۰۶ نشان دادند که معرفی چهار ژن خاص (با نام‌های Myc, Oct3/4, ساکس ۲ و Klf4) که به‌طور جمعی به‌عنوان عوامل یاماناکا شناخته می‌شوند، می‌تواند سلول‌های سوماتیک را به سلول‌های بنیادی پرتوان تبدیل کند.[۲] شینیا یاماناکا در سال ۲۰۱۲ جایزه نوبل را همراه با سر جان گوردون «برای کشف اینکه سلول‌های بالغ می‌توانند به سلول‌های پرتوان بازبرنامه‌ریزی شوند.» دریافت کرد.[۳]

سلول‌های بنیادی پرتوان در زمینه پزشکی ترمیمی کاربردهای زیادی دارند.[۴] زیرا این سلول‌ها می‌توانند به‌طور نامحدود تکثیر شوند و همچنین قادر به ایجاد انواع مختلف سلول‌ها در بدن (مانند نورون‌ها، سلول‌های قلبی، پانکراس و کبد) هستند و نمایانگر منبع واحدی از سلول‌ها هستند که می‌توانند برای جایگزینی سلول‌های آسیب‌دیده یا از دست رفته استفاده شوند.

مشهورترین نوع سلول‌های بنیادی پرتوان، سلول بنیادی جنینی است. با این حال، از آنجا که تولید سلول‌های بنیادی جنینی با تخریب (یا حداقل دستکاری) جنین در مرحله پیش‌کاشت همراه است، استفاده از آنها با جنجال‌هایی مواجه شده است.[۵]

از آنجا که سلول‌های iPSC می‌توانند مستقیماً از بافت‌های بالغ مشتق شوند، نه تنها نیاز به جنین را کنار می‌زنند، بلکه می‌توانند به‌صورت فردی و مطابق با نیاز بیمار تولید شوند، به این معنی که هر فرد می‌تواند خط سلول‌های بنیادی پرتوان خود را داشته باشد. این منابع نامحدود از سلول‌های خودپیوندی می‌توانند برای تولید پیوندهایی بدون خطر رد ایمنی استفاده شوند. در حالی که فناوری iPSC هنوز به مرحله‌ای نرسیده که پیوندهای درمانی آن ایمن تلقی شوند، سلول‌های iPSC به‌طور گسترده‌ای در تلاش‌های کشف داروهای شخصی‌سازی شده و درک مبنای بیماری‌های خاص هر بیمار استفاده می‌شوند.[۶]

یاماناکا به دلیل محبوبیت آی‌پاد و محصولات دیگر، سلول‌های iPSC را با حرف کوچک "i" نام‌گذاری کرد.[۷][۸][۹][۱۰]

در سمینار نوبل خود، یاماناکا کار پیشگامانه هارولد ام. واینتراب در مورد نقش پروتئین تعیین‌گر میوگلوبلاست 1 (MyoD) در بازبرنامه‌ریزی سرنوشت سلولی به خط سلول‌های عضلانی را به‌عنوان پیش‌نیاز مهمی برای کشف iPSCs ارزیابی کرد.[۱۱]

تولید

[ویرایش]
طرحی از تولید سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPS). (1) ایزوله و کشت سلول‌های اهداکننده. (۲) انتقال ژن‌های مرتبط با سلول‌های بنیادی به سلول‌ها از طریق وکتورهای ویروسی. سلول‌های قرمز نشان‌دهنده سلول‌هایی هستند که ژن‌های برون‌زا را بیان می‌کنند. (۳) برداشت و کشت سلول‌ها طبق کشت سلول بنیادی جنینی، با استفاده از فیبروبلاستهای غیرفعال شده میتوتیک (خاکی). (۴) بخشی کوچک از سلول‌های ترانسفکت شده تبدیل به سلول iPS شده و کلونی‌های شبیه به سلول‌های بنیادی جنینی ایجاد می‌کنند.

سلول‌های iPSC معمولاً از طریق معرفی محصولات مجموعه‌های خاصی از ژن‌های مرتبط با پلوریپوتنس، یا «فاکتورهای بازآرایی»، به یک نوع سلول خاص تولید می‌شوند. مجموعه اصلی فاکتورهای بازآرایی (که به نام فاکتورهای یاماناکا نیز شناخته می‌شوند) شامل فاکتورهای رونویسی Oct4 (Pou5f1)، ساکس ۲، Klf4 و cMyc است. در حالی که این ترکیب رایج‌ترین روش برای تولید iPSC است، هر یک از این فاکتورها می‌توانند توسط فاکتورهای رونویسی مرتبط، ریزآران‌ای، مولکول‌های کوچک یا حتی ژن‌های غیر مرتبط مانند مشخص‌کننده‌های خط جانبی جایگزین شوند.[۱۲] همچنین واضح است که فاکتورهای پرو-میتوتیک مانند C-MYC/L-MYC یا سرکوب چک‌پوینت‌های چرخه سلولی، مانند p53، راه‌های ایجاد وضعیت سلولی مناسب برای بازآرایی iPSC را فراهم می‌کنند.[۱۳]

تولید iPSC معمولاً یک فرایند کند و ناکارآمد است که برای سلول‌های موش یک تا دو هفته و برای سلول‌های انسانی سه تا چهار هفته طول می‌کشد، با کارایی حدود ۰٫۰۱–۰٫۱٪. با این حال، پیشرفت‌های قابل توجهی در بهبود کارایی و زمان لازم برای به‌دست آوردن iPSC حاصل شده است. پس از معرفی فاکتورهای بازآرایی، سلول‌ها شروع به تشکیل کلونی‌هایی می‌کنند که شبیه به سلول‌های بنیادی پلوریپوتنت هستند، که می‌توانند بر اساس مورفولوژی‌شان، شرایطی که برای رشد آن‌ها انتخاب شده است، یا از طریق بیان مارکرهای سطحی یا ژن گزارشگرها ایزوله شوند.

جستارهای وابسته

[ویرایش]

پانویس

[ویرایش]
  1. ↑ مرادی, شریف; بهاروند, حسین (2014-11-10). "سلول‌های بنیادی پرتوان القایی از تولید تا کاربرد: مقاله مروری". مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران. 72 (8): 497–507.
  2. ↑ Takahashi K, Yamanaka S (August 2006). "Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors". Cell. 126 (4): 663–76. doi:10.1016/j.cell.2006.07.024. hdl:2433/159777. PMID 16904174.open access publication - free to read
  3. ↑ "The Nobel Prize in Physiology or Medicine – 2012 Press Release". Nobel Media AB. 8 October 2012.
  4. ↑ Mahla RS (2016). "Stem Cells Applications in Regenerative Medicine and Disease Therapeutics". International Journal of Cell Biology. 2016: 6940283. doi:10.1155/2016/6940283. PMC 4969512. PMID 27516776.
  5. ↑ Klimanskaya I, Chung Y, Becker S, Lu SJ, Lanza R (November 2006). "Human embryonic stem cell lines derived from single blastomeres". Nature. 444 (7118): 481–5. Bibcode:2006Natur.444..481K. doi:10.1038/nature05142. PMID 16929302. S2CID 84792371.
  6. ↑ Hockemeyer D, Jaenisch R (May 2016). "Induced Pluripotent Stem Cells Meet Genome Editing". Cell Stem Cell. 18 (5): 573–86. doi:10.1016/j.stem.2016.04.013. PMC 4871596. PMID 27152442.
  7. ↑ "「i」PSなぜ小文字？ 山中さんってどんな人？". روزنامه آساهی. 2012-10-08. Archived from the original on 21 November 2012. Retrieved 2013-04-27.
  8. ↑ "万能なiPS細胞「iPodのように普及してほしい」". スポーツニッポン. 2012-10-09. Retrieved 2012-10-14.
  9. ↑ "山中教授の「iPS細胞」ってiPod のパクリ!?流行らせたいと頭小文字". J-CASTニュース. 2012-10-09. Retrieved 2013-04-28.
  10. ↑ Eguizabal C, Aran B, Chuva de Sousa Lopes SM, Geens M, Heindryckx B, Panula S, Popovic M, Vassena R, Veiga A (2019). "Two decades of embryonic stem cells: a historical overview". Human Reproduction Open. 2019 (1): hoy024. doi:10.1093/hropen/hoy024. PMC 6396646. PMID 30895264.
  11. ↑ Yamanaka S (December 2013). "The winding road to pluripotency (Nobel Lecture)". Angewandte Chemie. 52 (52): 13900–9. doi:10.1002/anie.201306721. PMID 24255017.
  12. ↑ Guo XL, Chen JS (2015). "Research on induced pluripotent stem cells and the application in ocular tissues". International Journal of Ophthalmology. 8 (4): 818–25. doi:10.3980/j.issn.2222-3959.2015.04.31. PMC 4539634. PMID 26309885.
  13. ↑ Thornton, Christopher D.; Fielding, Stuart; Karbowniczek, Kinga; Roig-Merino, Alicia; Burrows, Alysha E.; FitzPatrick, Lorna M.; Sharaireh, Aseel; Tite, John P.; Mole, Sara E.; Harbottle, Richard P.; Caproni, Lisa J.; McKay, Tristan R. (2021-12-10). "Safe and stable generation of induced pluripotent stem cells using doggybone DNA vectors". Molecular Therapy - Methods & Clinical Development (به انگلیسی). 23: 348–358. doi:10.1016/j.omtm.2021.09.018. ISSN 2329-0501. PMC 8546411. PMID 34729381.

پیوند به بیرون

[ویرایش]
در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ سلول‌های بنیادی پرتوان القایی موجود است.
برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=سلول‌های_بنیادی_پرتوان_القایی&oldid=40827391»