Сравните преимущества и ограничения использования индукцированных плюрипотентных стволовых клеток и эмбриональных стволовых клеток в регенеративной медицине с точки зрения плюрипотентности, иммуногенитета, этики и практической применения в клинике

10 Окт в 13:38
7 +7
0
Ответы
1

Кратко — обе платформы эмбриональныестволовыеклетки,ESC,ииндуцированныеплюрипотентныестволовыеклетки,iPSCэмбриональные стволовые клетки, ESC, и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, iPSCэмбриональныестволовыеклетки,ESC,ииндуцированныеплюрипотентныестволовыеклетки,iPSC дают плюрипотентность и огромный терапевтический потенциал, но имеют разные сильные и слабые стороны в реальной клинике. Ниже — сравнительная оценка по запрошенным аспектам.

1) Плюрипотентность

ESC
Плюсы: «эталон» плюрипотентности — стабильные, предсказуемые линии с высокой способностью дифференцироваться во все три зародышевых листка; большое количество хорошо охарактеризованных исторических линий.Минусы: линия‑зависимая вариабельность по склонности к конкретным ветвям дифференцировки; риск сохранения недифференцированных клеток тератомытератомытератомы.iPSC
Плюсы: по сути обладают полнотой дифференцировочного потенциала, многие характеристики сходны с ESC; можно получать клетки от доноров с нужными генотипами или заболеваниями моделиболезни,автологичнаятерапиямодели болезни, автологичная терапиямоделиболезни,автологичнаятерапия.Минусы: более высокая межлинейная вариабельность; «эпигенетическая память» исходной соматической клетки может влиять на эффективность дифференцировки; возможность остаточных факторов ре-программирования или мутаций, появившихся во время получения/культивирования.

2) Иммуногенетика иммуногенностьиммуногенностьиммуногенность

ESC
Плюсы: хорошо охарактеризованные линии можно использовать для производства стандартизированных «off‑the‑shelf» продуктов; при HLA‑совместимости возможно минимальное отторжение.Минусы: ESC‑производные обычно аллогенные — нужна иммуносупрессия или HLA‑согласование; большое количество пациентов потребовало бы либо широкую панель HLA‑совместимых линий, либо генетическое редактирование для снижения иммунных реакций.iPSC
Плюсы: потенциально автологичный источник клеткипациентаклетки пациентаклеткипациента — минимальная реакция иммунитета; возможна генерация банка HLA‑гомозиготных iPSC для покрытия большого процента популяции.Минусы: автологичное производство затратное и времязатратное; данные по иммуногенности iPSC‑производных противоречивы — в некоторых докладах сообщали об иммунных реакциях даже при аутологичных iPSC‑производных, что может быть связано с артефактами ре‑программирования или мутациями. Генетически модифицированные «универсальные» линии снижениеHLAилиPD‑L1ит.п.снижение HLA или PD‑L1 и т.п.снижениеHLAилиPDL1ит.п. находятся в разработке, но несут дополнительные риски и регулятивные сложности.

3) Этические соображения

ESC
Минусы: получение ESC обычно связано с разрушением эмбриона → вызывает серьёзные этические и религиозные возражения в ряде стран; регуляция и финансирование исследований часто строже и варьируются по юрисдикциям.Плюсы: есть разрешённые линии и существующие запасные линии, на которых базируются исследования, что уменьшает необходимость постоянного получения новых эмбрионов.iPSC
Плюсы: обходят проблему уничтожения эмбрионов — получение соматических клеток кожа,кровькожа, кровькожа,кровь обычно приемлемо; широкая общественная и регуляторная поддержка.Минусы: новые этические вопросы — возможное создание гамето/человеко‑животных химер, проблемы с генетическим редактированием донорских клеток, вопросы конфиденциальности генетической информации донора.

4) Практическое применение в клинике безопасность,масштабируемость,регуляциябезопасность, масштабируемость, регуляциябезопасность,масштабируемость,регуляция

ESC
Плюсы: ряд клинических испытаний ESC‑производных например,препаратынаосновеESC‑RPEпримакулярнойдегенерации,ранниеиспытаниядляспинногомозганапример, препараты на основе ESC‑RPE при макулярной дегенерации, ранние испытания для спинного мозганапример,препаратынаосновеESCRPEпримакулярнойдегенерации,ранниеиспытаниядляспинногомозга показали жизнеспособность концепции; легче стандартизировать «off‑the‑shelf» продукт, централизованное производство GMP‑линий.Минусы: необходимость иммуносупрессии при аллогенной трансплантации; этические и регуляторные ограничения; риск тератом и хромосомных аномалий должен контролироваться.iPSC
Плюсы: возможность индивидуальной терапии; создание HLA‑банков iPSC гомозиготныедонорыгомозиготные донорыгомозиготныедоноры как компромисс между персонализированными и универсальными решениями; несколько клинических пилотов например,трансляционныеподходывретинопатиисучастиемiPSCнапример, трансляционные подходы в ретинопатии с участием iPSCнапример,трансляционныеподходывретинопатиисучастиемiPSC.Минусы: автологичная стратегия дорога и требует времени функциональныесрокипроизводства—недели‑месяцыфункциональные сроки производства — недели‑месяцыфункциональныесрокипроизводстванеделимесяцы, что неприменимо при острых состояниях; стандартизация и контроль качества сложнее из‑за вариабельности линий; риск геномных изменений при ре‑программировании/культивировании — нужно углублённое геномное/эпигеномное тестирование; риск остаточных плюрипотентных клеток и тератом. Регуляторно – требуется строгий контроль, в т.ч. WGS, karyotype, тесты на остаточные ре‑программирующие векторы, биологическая безопасность.

Дополнительные общие соображения

Риск туморогенности и необходимость удаления/контроля недифференцированных клеток — общая проблема для обоих типов.Генетические и эпигенетические аномалии могут накапливаться при расширении клеточных культур → регулярный скрининг обязателен.Экономика: массовые «off‑the‑shelf» продукты ESCилиHLA‑совместимыеiPSCбанкиESC или HLA‑совместимые iPSC банкиESCилиHLAсовместимыеiPSCбанки дешевле в масштабировании, тогда как персонализированные iPSC‑терапии остаются дорогими.Текущие направления решения проблем: оптимизация протоколов дифференцировки, селекции и удаления неопорных клеток, создание HLA‑банков, применение CRISPR для «универсализации» линий, улучшенные методики контроля качества WGS,эпигенетическийскринингWGS, эпигенетический скринингWGS,эпигенетическийскрининг.

Короткий вывод

ESC — более «стабильный» и стандартизируемый источник плюрипотентных клеток для разработки off‑the‑shelf продуктов, но несёт этические и иммунологические ограничения.iPSC — ключ к персонализированной регенеративной медицине и обходу этических проблем, но сталкивается с практическими трудностями: вариабельность линий, вопросы безопасности, длительное время и стоимость производства. Наиболее реалистичный промежуточный путь сейчас — создание банков HLA‑гомозиготных iPSC или стандартизованных аллогенных линий с дополнительной иммуномодуляцией/редактированием.

Если хотите, могу:

привести конкретные примеры клинических испытаний и их результаты ESC/iPSCESC/iPSCESC/iPSC илисоставить чек‑лист требований к контролю качества для клинической продукции на основе ESC/iPSC.
10 Окт в 16:35
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир