Alternatif Minim Risiko bagi Penyakit Jantung

Suatu penelitian di Amerika Serikat telah membuktikan bahwa kadal air dapat menumbuhkan kembali kakinya setela dipotong. Kemampuan regenerasi ini juga dites pada jantung kadal, dan hasilnya menyatakan bahwa meskipun telah terkena serangan jantung dan sel-selnya rusak, jantung kadal dapat bekerja maksimal lagi setelah 1 minggu.

dokpri

dokpei

Mengapa bisa begitu? Mengapa kadal mampu meregenerasi dirinya sendiri dan manusia tidak?

Pertama-tama, saya akan menjelaskan mengenai diferensiasi sel. Diferensiasi sel adalah proses ketika sel kurang khusus menjadi jenis sel yang lebih khusus. Sebelum menjadi sel dewasa seperti sel otot, sel saraf, dll., sel pernah mengalami suatu fase di mana sel masih kecil dan belum terdiferensiasi. Nah, sel yang masih belum terdiferensiasi ini dinamakan stem cell/sel punca.

Ibaratnya, sel punca seperti bayi yang nantinya akan tumbuh dewasa menjadi dokter, pengacara, dan dispesialisasikan berdasarkan fungsinya.

Sel punca mempunyai 2 sifat:

 1. Kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi sel lain (differentiate). Dalam hal ini stem cell mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel matang, misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, sel pankreas, dan lain-lain. 

2. Kemampuan untuk memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri (self-regenerate/self-renew). Dalam hal ini stem cell dapat membuat salinan sel yang persis sama dengan dirinya melalui pembelahan sel. 

Sel punca memiliki dua sumber, tergantung dari jenis apa yang akan diambil. Dua jenis sel punca yaitu sel punca embrionik yang diambil dari embrio dan sel punca dewasa biasanya diambil dari sumsum tulang, jaringan lemak, jaringan tali pusar, serta organ tertentu seperti liver. Perbedaan dari kedua jenis sel punca ini adalah kemampuannya untuk berdiferensiasi. Sel punca embrionik memiliki kemampuan berdiferensiasi yang lebih beragam daripada sel punca dewasa, sehingga lebih fleksibel untuk disisipkan di berbagai jaringan dan organ. Sedangkan sel punca dewasa terdiferensiasi dengan lebih spesifik. Prosedur penggunaan sel punca yang paling banyak digunakan adalah dengan transplantasi, yaitu dengan mengambil sel punca dari jaringan atau organ kemudian diinjeksikan melalui pembuluh arteri ke organ sasaran. 

Kadal air menggunakan sel punca untuk meregenerasi dirinya sendiri. Manusia memiliki kemampuan regenerasi juga, tapi tidak secepat kadal air. Agar manusia dapat menyembuhkan jantungnya sendiri, ditanamkanlah sel punca pada arteri jantung agar mampu menggantikan sel-sel yang rusak.

Detective Conan by Aoyama Gosho

Jika anda membaca Detektif Conan, pasti anda tahu mengenai karakter Eisuke Hondo yang golongan darahnya berganti dari O menjadi AB karena operas leukemia yang dijalaninya saat kecil. Operasi ini mengambil donor dari sumsum tulang dan menggunakan terapi sel punca.

Perkembangan embrio manusia yang diawali oleh adanya fertilisasi sel sperma dan sel telur yang kemudian apabila dibuahi akan menjadi zigot. Zigot mengalami pembelahan dengan sangat cepat dan membentuk morula, blastocyst, dan kemudia menjadi trophoblast. Trophoblast akan berkembang membentuk bagian dari plasenta yang menjaga perkembangan embrio.

Penerapan sel punca menggunakan sebagian kecil sekitar 30 sel dalam blastocyst yang membentuk suatu struktur yang dikenal Inner cell mass yang merupakan sumber sel punca pada manusia (ES). Selama perkembangan embrio, sel punca dalam sel Inner mass memiliki kemampuan untuk mengalami diferensiasi membentuk fungsi-fungsi khusus. Diferensiasi pada sel bergantung pada sinyal kimiawi seperti factor pertumbuhan dan hormone. Pada kondisi yang cocok ES telah berdifferensiasi yang meliputi sel kulit, sel otak, kartilago, osteoblast, sel-sel hati, dinding pembuluh darah, dan sel otot.

Ada beberapa alasan mengapa stem cell merupakan calon yang bagus dalam cell-based therapy: 

1. Stem cell tersebut dapat diperoleh dari pasien itu sendiri. Artinya transplantasi dapat bersifat autolog sehingga menghindari potensi rejeksi. Berbeda dengan transplantasi organ yang membutuhkan organ donor yang sesuai (match), transplantasi stem cell dapat dilakukan tanpa organ donor yang sesuai. 

2. Mempunyai kapasitas proliferasi yang besar sehingga dapat diperoleh sel dalam jumlah besar dari sumber yang terbatas. Misalnya pada luka bakar luas, jaringan kulit yang tersisa tidak cukup untuk menutupi lesi luka bakar yang luas. Dalam hal ini terapi stem cell sangat berguna.

 3. Mudah dimanipulasi untuk mengganti gen yang sudah tidak berfungsi lagi melalui metode transfer gen. Hal ini telah dijelaskan dalam penjelasan mengenai terapi gen di atas. 

4. Dapat bermigrasi ke jaringan target dan dapat berintegrasi ke dalam jaringan dan berinteraksi dengan jaringan sekitarnya. 

Sumsum tulang dan darah dari tali pusat mengandung banyak sel punca yang dapat berkembang menjadi sel-sel darah merah, sel-sel darah putih dan unsur-unsur system imun. Bila transfusi darah memberikan sel-sel darah yang hanya hidup beberapa bulan, sel- sel punca ini dapat ditempatkan (settle) dalam tulang penderita dan membentuk sel-sel darah dan sel-sel imun untuk sepanjang hidup. Sama halnya dengan implantasi organ, jaringan sel punca secara genetis mutlak harus identic dengan patron (donor) genetis dan si penerima. Bila tidak akan timbul penolakan dari tubuh.

Ada beberapa poin-poin penting yang harus dipertimbangkan untuk dapat melaksanakan terapi sel punca  : penerimaan secara etis, identifikasi fenotipe untuk isolasi prospektif, kenormalan psikologi, kesediaan sarana, dan penerimaan regulator.Identifikasi sel punca pasa sumsum tulang dengan properti-properti tersebut dan kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi berbagai tipe sel akan memenuhi persyaratan untuk aplikasi klinikal terapi sel punca.

Penanaman sel punca embrionik tidak dapat diterima secara etis oleh banyak orang karena memerlukan manipulasi pre-implanasi embrio dan membutuhkan keselamatan embrionik. Penolakan tersebut berdasarkan suatu keyakinan bahwa telur yang telah mengalami fertilisasi in vitro memiliki hak yang sama dengan manusia yang belum dilahirkan dan mengakibatkan keterbatasan di Amerika Serikat.

Kesulitan utama dalam transplanasi selular adalah kekurangan dalam struktur. Myocardium tersusun dari beberapa unit, yang terdiri atas miofibre yang berorientasi di arah tertentu, dengan jaringan vascular, system elektrik konduksi, jarak yang menyambungkan mycocyte menyebabkan pemasangan elektromekanik, system saraf, dan tulang keras dasar. Idealnya, jikas kita ingin menggunakan populasi sel punca untuk mengimplan ke dalam myocardium yang telah mati, sel tersebut harus mengisi kembali mycosit yang sekarat dengan cara menaikan cardiomiycosit yang masih berfungsi (myogenesis) dan pembuluh darah baru (angiogenesis). Untuk melakukan hal ini, sel-sel tersebut harus memiliki morfologi cardiac dan menunjukkan struktur sakromeric. Yang lebih penting, mereka harus menunjukkan fungsi robust dan pemasangan elektromekanik dengan pendatang mycosit dan dapat bekerja di syncytium (kumpulan sel) yang berfungsi dengan baik dengan otot jantung yang lainnya.

Dengan memasukkan volume dari suspensi sel ke dalam myocardium, penebalan local akan terjadi. Kemudian, karena hukum Laplace, tekanan yang lebih sedikit akan dimasukkan ke dalam dinding vetrikular kiri untuk menghindari terjadinya dilatasi yang lebih parah dan haemodynamic deterioration.

Transplansi dari sel yang berdiferensiasi berasalkan sel punca embrionik membuka kemungkinan baru terhadap terapi untuk berbagai penyakit yang berkarakterkan kerusakan jaringan yang tidak mampu diperbaiki. Berbagai studi hewani yang menjanjikan telah mendemonstrasikan kemajuan oleh organ yang mengalami kerusakan setelah transplansi sel jaringan yang spesifik dari sel punca embrionik. Dalam konteks ini, proses yang signifikan telah dihasilkan dalam mengembangkan metodologi untuk generasi sel jaringan yang spesifik dan aman.

Pengetahuan dan riset mengenai sel punca embrionik telah dipelopori Amerika Serikat, tetapi pertimbangan kegamaan, etika, dan moral telah menghambat perkembangan, a.l. ditentang keras oleh Presiden Bush. Di negeri Belanda berlaku suatu Hukum Embryo sejak tahun 2002  yang memperbolehkan riset denga  sel punca embrionik manusia hanya bila sepatutnya ada harapan besar untuk mencaapai penemuan-penemuan baru di bidang ilmu kedokteran yang tidak dapat dicapai melalui cara lain.

Di lain pihak, negara-negara seperti Inggris dan beberapa negara Asia seperti China, Korea dan terutama negara kecil Singapura berlomba-lomba untuk m enjadi epicenter utama dari riset mengenai sel batang.

Sel punca dewasa terdapat pada banyak jaringan dan organ, dan sel- sel punca ini memiliki potensi berdiferensiasi di atas syarat agar bisa meregenrerasi jaringan atau organ yang mereka letaki. Beberapa lokasi sumber sel punca dewasa, seperti sel punca otak memiliki tempat yang lebih sult diakses. Penggunaan sel punca pada sumsum tulang untuk memperbaiki organ telah dilaksanakan dengan sukses pada suatu eksperimen transplanasi pada tahun 1970an ketika studi klinikal baru saja dikembangkan. Pada tahun 2002, 20.207 transplanasi sel punca haemopoiteic telah dilaksanakan di Eropa oleh 586 tim di 39 negara.

sel donor : keuntungan dan kerugian

 Penelitian terkini memberikan bukti awal bahwa adult stem cells dan embryonic stem cell dapat menggantikan sel otot jantung yang rusak dan memberikan pembuluh darah baru. Strauer dkk. mencangkok mononuclear bone marrow cell (sel sumsum tulang) autolog ke dalam arteri yang menimbulkan infark pada saat PTCA (prosedur untuk membuka arteri jantung yang tersumbat) 6 hari setelah infark miokard akut. Sepuluh pasien yang diberi sel punca area infarknya menjadi lebih kecil dan indeks volume stroke, left ventricular end-systolic volume, kontraktilitas area infark, dan perfusi miokard menunjukkan perbaikan dibandingkan dengan kelompok kontrol. 

Perin dkk. memberikan transplantasi bone marrow mononuclear cells (sel sumsum tulang) autolog yang diinjeksikan pada miokard yang lemah dengan panduan electromechanical mapping pada 14 pasien gagal jantung iskemik kronik berat. Single-photon emission computed tomography myocardial perfusion scintigraphy menunjukkan penurunan defek yang signifikan dan perbaikan fungsi sistolik ventrikel kiri global pada pasien yang diterapi. 

Sehingga dapat disimpulkan bahwa, sel punca mampu digunakan sebagai alternative penyembuhan penyakit jantung. Di Indonesia, masih sulit untuk melakukan terapi sel punca karena keterbatasan perkembangan dunia medis. Namun, saat ini para peneliti kiat mengembangkannya sehingga penderita penyakit jantung mampu sembuh secara maksimal. 

Sel punca merupakan sel yang belum berdiferensiasi dan mampu beradaptasi di tempat ita ditanamkan.Sel punca dibagi menjadi 3 yaitu sel punca embrional, sel punca dewasa (somatic/adult stem cells), sel punca pluriprotein hasil induksi dari sel somatic (induced plutiprotein) .Jika sel punca pada sumsum tulang ditanamkan di jantung manusia, maka sel punca akan berdiferensiasi menjadi sel jantung dan mereplikasi serta menggantikan sel jantung yang sudah mati. Namun, sebelum dilakukan prosedur, sel punca harus cocok  dengan struktur jantung atau akan ada penolakan karena dianggap antigen. Namun, kemungkinannya kecil karena sel punca berasal dari tubuh penderita sendiri.

Sekian sekiranya artikel saya mengenai pengobatan jantung menggunakan sel punca. JIka sekiranya ada kritik/saran atau pertanyaan, silakan tinggalkan kometar di bawah.

Terima kasih!

Daftar Pustaka :

1. The Stem Cells -- Stem cell information -- The Official National Institute of Health Resource for Stem cell Research 

2. Anatomy 101: Stem cells -- Reeve Irvine Research Center - http://www.reeve.uci.edu/anatomy/stemcells.php

 3. Stem Cell -- Wikipedia - http://en.wikipedia.org/wiki/Stem_cell

 4. Stem Cells for Cell-Based Therapies, Lauren Pecorino -- American Institute of Biological Science. 

5. Stem Cell Therapy -- Research in focus - MRC (Medical Research Council) 

6. Therapeutic Use of Cell Nuclear Replacement: Therapeutic Cloning -- Research in focus - MRC (Medical Research Council)

 7. F2-S-Cord Blood Stem Cell Transplantation -- Leukemia & Lymphoma Society. http://www.leukemia-lymphoma.org/all_mat_toc.adp?item_id=9622

 8. What Are Stem Cells? -- CSA Guide to Discovery - http://www.csa.com/discoveryguides/stemcell/overview.php

 9. Transplantation of Embryonic Dopamine Neurons for Severe for Severe Parkinson's Disease . NEJM 2001;344:710 -- 719

 10. Intravenous Administration of Human Umbilical Cord Blood Reduces Behavioral Deficits After Stroke in Rats. Stroke 2001;32:2682 

11. Umbilical cord blood-derived stem cells given intravenously reduce stroke damage. www.medicalnewstoday.com

 12. Autologous mesenchymal stem cell transplantation in stroke patients -- Ann. Neurol. 2005 Jun;57(6):874-82

 13. Stem-Cell Transplantation in Myocardial Infarction: A Status Report -- Ann. Intern. Med. 2004 May;140(9):729 -- 737