Stem-cell-based regenerative medicine approaches hold great
promises for the treatment of many pathologies, but a dramatic
gap between basic research and clinical application is
still present. This is particularly true concerning iPSCs. Human
iPSCs, derived for the first time in 2007 by directly reprogramming
somatic cells with transcription factors, are in a pluripotent
state, such as hESCs, thus having the potential of generating all
types of human tissues, without the ethical issues connected
with the use of human embryos [15]. iPSCs have an outstanding
potential for regenerative therapies and some efforts have been
focused in the last five years on the achievement of in vitro iPSCderived
differentiated cells and tissues, with the highest maturation
level [16]–[19]. This research field is quickly expanding,
but extensive knowledge, novel approaches, and advanced tools
are needed to bring iPSCs close to a safe and effective clinical
use.
Transforming the promise of stem cells into therapeutically
relevant treatments will first require sophisticated approaches
for microenvironment engineering, allowing the reproduction
of the complex series of stimuli that permit both the passages
from totipotent stem cells (S) to partly committed progenitors
(P) and from P to terminally differentiated and functional cells,
thus achieving regeneration. This effort should be driven by a
detailed knowledge of stem cell niche microenvironment and
supported by the design of smart bioresponsive materials with
improved biological and mechanical properties [20].
Furthermore, the targeted delivery and control of stem cells
into defined tissue portions is not always straightforward.
Difficult-to-reach regions (such as certain brain portions) would
require a precise and reliable stem cell delivery method in order
to benefit from this kind of therapy. Specific technologies
should, therefore, be designed and developed or adapted, in
order to significantly enhance clinical efficacy of the stem cellbased
therapeutic approach.
Moreover, both hESCs and iPSCs tend to form teratomas
when implanted in vivo, thus raising the need of developing
specific protocols and instruments for their terminal differentiation
before the implant, or gene manipulation techniques to
induce apoptosis in stem-cell-deriving tumor cells.
Besides regenerative strategies, iPSCs show an incredible potential
for patient-specific disease models. In fact, they allow
us to recapitulate both normal and pathological human tissue
formation in vitro, thereby enabling disease investigation and
personalized drug development [21]. However, they also show
some counter backs that limit their efficacy: reprogrammed cells
are characterized by residual DNA methylation signatures, typical
of their somatic tissue of origin, which restrict their possible
fates. This limitation, known as “epigenetic memory” [22],
could be overcome by engineering stem cells in terms of both
reprogramming techniques and differentiation, and serial reprogramming
methods. In general, technological efforts would be
necessary for the advancement of clinical safety and efficacy of
stem cells and specific tools should be properly designed and
tuned depending on the stem cell type that will be used, in order
ใช้สเต็มเซลล์วิธีการแพทย์ทางเลือกใหม่ถือสัญญาที่ดี
สำหรับการรักษาหลายโรค แต่ช่องว่างระหว่างงานวิจัยพื้นฐานและการประยุกต์ใช้อย่างมาก
คลินิกจะยังคงอยู่ นี้เป็นจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับ ipscs . มนุษย์
ipscs ซึ่งเป็นครั้งแรกในปี 2007 โดยตรง reprogramming
เทียนอบด้วยปัจจัยการถอดความ , ที่อยู่ในรัฐ เช่น hescs พลูริโพเทนท์
, ,จึงมีศักยภาพในการสร้างทั้งหมด
ชนิดเนื้อเยื่อของมนุษย์ โดยไม่มีประเด็นทางจริยธรรมที่เกี่ยวข้องกับการใช้ตัวอ่อนมนุษย์
[ 15 ] ipscs มีศักยภาพที่โดดเด่นสำหรับการบำบัดฟื้นฟูสุขภาพและความพยายาม
ได้เน้นในช่วงห้าปีต่อผลสัมฤทธิ์ของการ ipscderived
จากเซลล์และเนื้อเยื่อที่มีการเจริญเติบโตสูงสุดระดับ [ 16 ] )
[ 19 ]การวิจัยภาคสนามคือการขยายอย่างรวดเร็ว
แต่ความรู้กว้างขวางแนวทางใหม่ และ เครื่องมือ
ขั้นสูงต้องเอา ipscs ปิดให้ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในการใช้ทางคลินิก
.
เปลี่ยนสัญญาของสเต็มเซลล์ในการรักษา therapeutically
ก่อนจะต้องใช้วิธีที่ซับซ้อนสำหรับวิศวกรรม microenvironment การสืบพันธุ์
, ที่ช่วยให้ของชุดที่ซับซ้อนของสิ่งเร้าที่อนุญาตให้ทั้งทางเดิน
จากสเต็มเซลล์โททิโพเทนต์ ( s ) บางส่วนได้ตั้งต้น
( p ) และจาก P ยังแตกต่างและเซลล์ทำงาน
จึงบรรลุการงอกใหม่ ความพยายามนี้จะถูกขับเคลื่อนโดย
ความรู้รายละเอียดของ microenvironment โพรงสเต็มเซลล์และ
สนับสนุนโดยการออกแบบวัสดุด้วย
bioresponsive สมาร์ทการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและชีวภาพ [ 20 ] .
นอกจากนี้ เป้าหมายและส่งมอบการควบคุมของเซลล์ต้นกำเนิดในส่วนเนื้อเยื่อที่กำหนด
มักไม่ตรงไปตรงมา ยากที่จะเข้าถึงพื้นที่ ( เช่นส่วนสมองบางอย่าง ) จะต้องแม่นยำและเชื่อถือได้
วิธีการจัดส่งเซลล์ต้นกำเนิดเพื่อที่จะได้รับประโยชน์จากชนิดของการรักษา เฉพาะเทคโนโลยี
ควรดังนั้นได้รับการออกแบบ และพัฒนา หรือ ดัดแปลง ใน
เพื่อที่จะมากเพิ่มประสิทธิภาพทางคลินิกของก้าน cellbased
นอกจากนี้ ทั้งวิธีการรักษาโรค . hescs ipscs และมักจะฟอร์มเทอ ทอมัส
เมื่ออยู่ในร่างกาย ดังนั้น การเพิ่มความต้องการของการพัฒนา
โปรโตคอลที่เฉพาะเจาะจงและเครื่องมือของขั้วความแตกต่าง
ก่อนสอดใส่ หรือเทคนิคการจัดการยีน
กระตุ้นในเซลล์ต้นกำเนิดเซลล์ใช้เซลล์เนื้องอก
นอกจากกลยุทธ์การปฏิรูป ipscs แสดงศักยภาพที่น่าทึ่งสำหรับรุ่นที่เฉพาะเจาะจง
ผู้ป่วยโรค ในความเป็นจริง , พวกเขาให้
เราสรุปความทั้งปกติ และการเกิดพยาธิสภาพเนื้อเยื่อ
มนุษย์ในหลอดทดลอง ดังนั้นจึง สอบสวนโรค และการพัฒนายา
ส่วนบุคคล [ 21 ] อย่างไรก็ตาม พวกเขายังโชว์
บางหลังเคาน์เตอร์ที่จำกัดประสิทธิภาพของ : รีโปรแกรมเซลล์
มีตกค้าง methylation ดีเอ็นเอลายเซ็นทั่วไป
เนื้อเยื่อโซมาที่เดิมซึ่งจำกัดโชคชะตาที่สุด
. ข้อ จำกัด นี้ เรียกว่า " Epigenetic หน่วยความจำ " [ 22 ] ,
สามารถเอาชนะโดยวิศวกรรมเซลล์ต้นกำเนิดทั้งในแง่ของ
reprogramming เทคนิคและความแตกต่าง และอนุกรม reprogramming
วิธีโดยทั่วไปความพยายามของเทคโนโลยีจะ
จำเป็นเพื่อความก้าวหน้าของความปลอดภัยทางคลินิกและผลของ
สเต็มเซลล์และเครื่องมือเฉพาะควรออกแบบอย่างถูกต้องและ
ปรับขึ้นอยู่กับสเต็มเซลล์ชนิด ที่ จะ ใช้ เพื่อ
การแปล กรุณารอสักครู่..
