Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil dari suatu organisme. Tubuh manusia tersusun dari ratusan atau bahkan ribuan sel. Sel-sel di tubuh kita berfungsi untuk metabolisme, bereproduksi, membuat jantung, ginjal, otak, dan organ-organ tubuh manusia bekerja. Meskipun jumlah sel manusia sangat banyak, namun setiap sel memiliki sifat dasar yang berbeda satu sama lain.
Sel-sel di tubuh manusia memiliki rentang hidup tertentu. Pendeknya jangka waktu hidup setiap sel tubuh membuat sel memiliki siklus hidup dan mati.Saat kita terluka atau sakit, sel kita juga terluka atau mati. Saat hal tersebut terjadi, stem sel akan aktif. Stem sel menjamin adanya penggantian atas sel kita yang mati.
Stem sel (atau sel punca) adalah kelas sel tak terdiferensiasi yang mampu berdiferensiasi menjadi tipe sel khusus. Stem sel terdiri dari berbagai macam jenis yang bertanggung jawab terhadap berbagai fungsi yang spesifik.
Sel-sel darah berasal dari stem sel darah, sel-sel kulit berasal dari stem sel kulit, sel-sel ginjal berasal dari stem sel ginjal dan lain sebagainya. Umumnya, stem sell berasal dari 2 sumber utama, yaitu embrio yang terbentuk selama fase blastokista dari perkembangan embriologis (sel induk embrionik) dan jaringan dewasa (sel induk dewasa). Kedua jenis sel ini umumnya dikelompokkan oleh potensi mereka untuk berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel (seperti kulit, otot, tulang).
Sel induk dewasa atau somatik terdapat di seluruh tubuh manusia setelah perkembangan embrio dan bisa ditemukan di dalam berbagai jenis jaringan. Sel-sel induk ini bisa ditemukan di jaringan seperti otak, sumsum tulang, darah, pembuluh darah, otot rangka, kulit, dan hati.
Mereka tetap dalam keadaan diam atau tidak terbelah selama bertahun-tahun sampai penyakit atau luka di jaringan mengaktifkan mereka. Sel induk dewasa dapat membelah atau memperbarui diri tanpa batas, memungkinkan mereka untuk menghasilkan berbagai jenis sel dari organ asal atau bahkan meregenerasi seluruh organ asli.
Sedangkan untuk sel induk embrio berasal dari embrio manusia yang baru berusia empat atau lima hari yang berada dalam fase perkembangan blastokista. Embrio yang dipakai biasanya merupakan sisa yang telah dibuat di klinik IVF (fertilisasi in vitro) di mana beberapa sel telur dibuahi dalam sebuah tabung reaksi, namun hanya satu yang sel telur ditanamkan ke wanita.
Stem sel embrionik, tidak seperti stem sel dewasa, dapat berubah menjadi hampir semua ratusan jenis sel manusia lainnya. Alasannya, karena peran alami dari stem sel embrionik adalah untuk membentuk setiap organ dan jaringan di tubuh manusia selama masa perkembangannya. Sebagai contoh, stem sel kulit hanya bisa menciptakan kulit, namun stem sel embrio bisa menciptakan kulit, darah, dan lain-lain.
Stem sel embrionik juga secara alami dibuat untuk membangun jaringan dan organ yang tidak dibuat oleh stem sel dewasa, sehingga stem sel embrionik memiliki kesempatan yang lebih besar untuk memperbaiki organ tubuh yang sakit. Itulah mengapa para ilmuwan lebih tertarik mengembangkan stem sel embrionik dibandingkan dengan stem sel dewasa. Sel punca diklasifikasi menjadi 4, meliputi:
- Totipotent, adalah kemampuan sel punca untuk berdiferensiasi ke semua jenis sel yang mungkin. Contohnya adalah zigot yang terbentuk pada pembuahan sel telur dan beberapa sel pertama yang dihasilkan dari pembelahan zigot.
- Pluripotent, adalah kemampuan sel punca untuk berdiferensiasi menjadi hampir semua tipe sel. Contohnya termasuk stem sel embrio dan sel yang berasal dari lapisan mesoderm, endoderm, dan lapisan pertumbuhan yang terbentuk pada tahap awal diferensiasi sel induk embrio.
- Multipoten, adalah kemampuan sel punca untuk berdiferensiasi menjadi sel yang terkait erat dengan sel tersebut. Contohnya termasuk stem sel hematopoietik (dewasa) yang dapat menjadi sel darah merah dan sel darah putih atau trombosit.
- Oligopotent, adalah kemampuan sel punca untuk berdiferensiasi menjadi beberapa sel. Contohnya termasuk limfoid (dewasa) atau stem sel myeloid.
- Unipotent, adalah kemampuan sel punca untuk hanya memproduksi sel-sel dari jenis mereka sendiri, tetapi memiliki sifat pembaruan diri yang diperlukan untuk dianggap sebagai stem sel. Contohnya termasuk sel induk otot (dewasa).
Sel punca embrionik sendiri dianggap pluripotent karena sel tersebut tidak memiliki kemampuan untuk menjadi bagian dari membran ekstra-embrionik atau plasenta.
Untuk menguji apakah sel induk embrionik manusia bersifat pluripotent, para ilmuwan memungkinkan sel untuk berdiferensiasi secara spontan dalam kultur sel, memanipulasi sel sehingga mereka akan berdiferensiasi untuk membentuk suatu jenis sel tertentu, atau menyuntikkan sel ke dalam tikus yang sudah dilemahkan daya tahan tubuhnya untuk menguji pembentukan teratoma (tumor jinak yang mengandung campuran sel yang berbeda).