Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

15.7: Células-Tronco Pluripotentes Induzidas
TABLE OF
CONTENTS

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Induced Pluripotent Stem Cells
 
TRANSCRIPT

15.7: Induced Pluripotent Stem Cells

15.7: Células-Tronco Pluripotentes Induzidas

Stem cells are undifferentiated cells that divide and produce different types of cells. Ordinarily, cells that have differentiated into a specific cell type are post-mitotic—that is, they no longer divide. However, scientists have found a way to reprogram these mature cells so that they “de-differentiate” and return to an unspecialized, proliferative state. These cells are also pluripotent like embryonic stem cells—able to produce all cell types—and are therefore called induced pluripotent stem cells (iPSCs).

iPSCs are potentially valuable in medicine, because a patient who needs a particular cell type—for instance, someone with a damaged retina due to macular degeneration—could receive a transplant of the required cells, generated from another cell type in their own body. This is called autologous transplantation, and it reduces the risk of transplant rejection that can occur when tissues are transplanted between individuals.

The Process

To create iPSCs, mature cells such as skin fibroblasts or blood cells from a person are grown in culture. Then, genes for multiple transcription factors are delivered into the cells using a viral vector, and the transcription factor proteins are expressed using the cell’s machinery. The transcription factors then turn on many other genes that are expressed by embryonic stem cells, returning the cells to an undifferentiated, proliferative, and pluripotent state.

It is still being studied whether iPSCs are truly equivalent to embryonic stem cells, but they appear to be similar and can produce cells from all three germ layers of the body. As with other types of stem cells, scientists are learning how to promote the differentiation of specific cell types from iPSCs efficiently, so that the needed cell types can be produced in adequate quantities.

Early Clinical Trials

The first clinical trial transplanted retinal cells derived from iPSCs into patients with age-related macular degeneration. Since then, several iPSC clinical trials have been approved for the treatment of Parkinson’s disease, heart disease, and spinal cord injury. Cells taken from patients and turned into iPSCs are also being used to study their diseases in the laboratory. In general, iPSCs provide another source of stem cells for scientific research.

Células-tronco são células indiferenciadas que se dividem e produzem diferentes tipos de células. Normalmente, as células que se diferenciaram em um tipo de célula específica são pós-mitóticas — ou seja, elas não se dividem mais. No entanto, os cientistas encontraram uma maneira de reprogramar essas células maduras para que elas "se diferenciem" e retornem a um estado não especializado e proliferativo. Essas células também são pluripotentes como células-tronco embrionárias — capazes de produzir todos os tipos de células — e, portanto, são chamadas de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs).

IPSCs são potencialmente valiosos na medicina, porque um paciente que precisa de um tipo de célula particular — por exemplo, alguém com uma retina danificada devido à degeneração macular — poderia receber um transplante das células necessárias, gerado a partir de outro tipo de célula em seu próprio corpo. Isso é chamado de transplante autólogo, e reduz o risco de rejeição de transplantes que podem ocorrer quando os tecidos são transplantados entre indivíduos.

O Processo

Para criar iPSCs, células maduras, como fibroblastos de pele ou células sanguíneas de uma pessoa, são cultivadas na cultura. Em seguida, genes para múltiplos fatores de transcrição são entregues nas células usando um vetor viral, e as proteínas do fator de transcrição são expressas usando o maquinário da célula. Os fatores de transcrição então se voltam contra muitos outros genes que são expressos por células-tronco embrionárias, devolvendo as células a um estado indiferenciado, proliferativo e pluripotente.

Ainda está sendo estudado se os iPSCs são verdadeiramente equivalentes às células-tronco embrionárias, mas parecem ser semelhantes e podem produzir células das três camadas de germes do corpo. Como acontece com outros tipos de células-tronco, os cientistas estão aprendendo a promover a diferenciação de tipos celulares específicos dos iPSCs de forma eficiente, para que os tipos de células necessários possam ser produzidos em quantidades adequadas.

Ensaios Clínicos Iniciais

O primeiro ensaio clínico transplantou células da retina derivadas de iPSCs em pacientes com degeneração macular relacionada à idade. Desde então, vários ensaios clínicos do IPSC foram aprovados para o tratamento da doença de Parkinson, doença cardíaca e lesão medular. Células retiradas de pacientes e transformadas em iPSCs também estão sendo usadas para estudar suas doenças em laboratório. Em geral, os iPSCs fornecem outra fonte de células-tronco para a pesquisa científica.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter