Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

15.7: Geïnduceerde Pluripotente Stamcellen
INHOUDSOPGAVE

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: Geïnduceerde Pluripotente Stamcellen

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.

Stamcellen zijn ongedifferentieerde cellen die zich delen en verschillende soorten cellen produceren. Gewoonlijk zijn cellen die zijn gedifferentieerd tot een specifiek celtype post-mitotisch, dat wil zeggen dat ze niet langer delen. Wetenschappers hebben echter een manier gevonden om deze rijpe cellen te herprogrammeren zodat ze ‘de-differentiëren’ en terugkeren naar een niet-gespecialiseerde, proliferatieve toestand. Deze cellen zijn ook pluripotent zoals embryonale stamcellen - in staat om alle celtypen te produceren - en worden daarom geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's) genoemd.

iPSC's zijn potentieel waardevol in de geneeskunde, omdat een patiënt die een bepaald celtype nodig heeft - bijvoorbeeld iemand met een beschadigd netvlies als gevolg van maculaire degeneratie - een transplantatie zou kunnen krijgen van de vereiste cellen, gegenereerd uit een ander celtype in hun eigen lichaam. Dit wordt autologe transplantatie genoemd en het vermindert het risico van transplantaatafstoting dat kan optreden wanneer weefsels tussen individuen worden getransplanteerd.

<h4> Het proces

Om iPSC's te creëren, worden volwassen cellen zoals huidfibroblasten of bloedcellen van een persoon in cultuur gekweekt. Vervolgens worden genen voor meerdere transcriptiefactoren in de cellen afgeleverd met behulp van een virale vector en worden de transcriptiefactoreiwitten tot expressie gebracht met behulp van de machinerie van de cel. De transcriptiefactoren zetten vervolgens vele andere genen aan die tot expressie worden gebracht door embryonale stamcellen, waardoor de cellen terugkeren naar een ongedifferentieerde, proliferatieve en pluripotente toestand.

Er wordt nog onderzocht of iPSC's echt equivalent zijn aan embryonale stamcellen, maar ze lijken op elkaar te lijken en kunnen cellen produceren uit alle drie de kiemlagen van het lichaam. Net als bij andere soorten stamcellen, leren wetenschappers hoe ze de differentiatie van specifieke celtypen van iPSC's efficiënt kunnen bevorderen, zodat de benodigde celtypen in voldoende hoeveelheden kunnen worden geproduceerd.

Vroege klinische onderzoeken

De eerste klinische proef getransplanteerde retinale cellen afgeleid van iPSC's bij patiënten met leeftijdsgebonden maculaire degeneratie. Sindsdien zijn verschillende iPSC klinische onderzoeken goedgekeurd voor de behandeling van de ziekte van Parkinson, hartaandoeningen en ruggenmergletsel. Cellen die van patiënten zijn genomen en in iPSC's zijn omgezet, worden ook gebruikt om hun ziekten in het laboratorium te bestuderen. Over het algemeen bieden iPSC's een andere bron van stamcellen voor wetenschappelijk onderzoek.


Aanbevolen Lectuur

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

Waiting X
simple hit counter