Haloo semua, kembali lagi dengan penulis. Kali ini penulis akan membagikan artikel mengenai sel punca. Pada akhir - akhir ini sel punca (stem cell) menjadi topik utama pembicaraan banyak ilmuwan, ahli medis, bahkan orang awam di seluruh dunia. Bagaimana tidak? Sejumlah keunikan yang dimiliki sel punca membuatnya berbeda dari sel-sel jenis lain yang menyusun suatu organisme. Meningkatnya usia harapan hidup seseorang adalah indikator kualitas kesehatan penduduk negara. Potensi yang dimiliki sel punca telah memberikan harapan akan tersedianya terapi medis jenis yang baru untuk penderita penyakit degeneratif yaitu penyakit yang mengiringi proses penuaan seseorang.
Sebenarnya apakah sel punca itu? Sel punca merupakan sel primitif yang belum terspesialisasi dan berpotensi untuk berdiferensiasi menjadi sel-sel yang lebih spesifik sebagai pembentuk berbagai jaringan tubuh, mengganti sel-sel tubuh yang rusak, serta dalam mengobati penyakit tertentu yang menjadi topik pembicaraan masyarakat.
Karakteristik Sel Punca
Setiap sel memiliki karakteristik yang berbeda-beda, demikian pula sel punca. Karakteristik sel punca sebagai berikut
Belum berdiferensiasi
Sel punca merupakan sel yang belum memiliki bentuk dan fungsi yang spesifik seperti sel lainnya pada organ tubuh, misalnya fungsi sel jantung untuk berdenyut, neuron otak untuk menghantarkan impuls saraf. Berbeda dengan hal tersebut, sel punca belum memiliki fungsi khusus seperti berdenyut, menghantarkan impuls, menghasilkan hormon atau fungsi lainnya. Fungsi pada sel punca baru akan terlihat pada waktu dan kondisi tertentu.
Mampu memperbanyak diri
Sel punca dapat bereplikasi dan menghasilkan karakter yang sama dengan induknya. Kemampuan ini tidak dimiliki oleh sel - sel tubuh lainnya, itulah sebabnya apabila jaringan dalam otak, jantung, pankreas, dan organ lainnya mengalami kerusakan maka kerusakan tersebut bersifat ireversibel (tidak dapat kembali ke benuk asal). Populasi sel punca dalam tubuh kita terjaga dengan kemampuan memperbanyak diri sendiri. Kemampuan ini dapat dilakukan berulang kali bahkan hingga tak terbatas dalam jangka waktu yang relatif lama.
Jenis-Jenis Sel Punca
Keberadaan sel punca dalam berbagai tahap pertumbuhan dan organ tubuh membuat sel punca terbagi menjadi 2 jenis berdasarkan tingkat maturasi tubuh yaitu sel punca embrionik dan sel punca dewasa
Merupakan sel mula-mula yang akan berkembang biak menjadi seluruh organ tubuh makhluk hidup. Sel punca ini akan terus menerus membelah diri hingga membentuk janin yang kemudian lahir sebagai bayi. Sel punca embrionik biasanya terdapat pada ari - ari atau plasenta bayi yang baru lahir. Banyak pasangan yang menyimpan plasenta bayi di Bank Placenta Jakarta, walaupun biayanya sangat mahal tetapi pemanfaatan fasilitas ini berguna untuk terapi penyembuhan ketika bayi sedang terkena penyakit mematikan.
Sel punca dewasa
Merupakan sel induk sudah dewasa, artinya telah memiliki fungsi spesifik sehingga hanya mampu membentuk beberapa jenis sel yang segolongan saja (multipoten), misalnya sel punca jantung hanya dapat membentuk sel otot polos, endotel, dan sel otot jantung itu sendiri. Terapi menggunakan sel punca dewasa telah lama diterapkan namun karena harganya terlalu mahal dan prosedur yang sangat rumit, tidak banyak pasien yang berkesempatan dalam menjalankan terapi ini.
Mekanisme Penggunaan Sel Punca
Sebagai sel yang diharapkan mampu melakukan perbaikan fungsi organ tubuh yang telah rusak, sel punca yang telah diisolasi dan mengalami perlakuan di laboratorium, akan ditransplantasikan dalam tubuh pasien. Hingga saat ini peneliti diberbagai riset sel punca berupaya menemukan metode yang paling optimal. Secara garis besar, terdapat dua metode transplantasi sel punca dalam tubuh, metode pertama yaitu secara langsung mengimplamantasikan sel punca tersebut ke dalam jaringan atau organ pasien yang rusak. Sedangkan metode kedua dengan mengimplantasikan sel punca melalui pembuluh darah pasien. Kemudahannya dalam penerapan transplantasi, maka metode inilah yang sering digunakan dan diuji efektifitasnya.
Homing
Homing merupakan aktifitas sel punca untuk kembali ke rumahnya, yaitu jaringan tubuh yang rusak dan akan diperbaiki. Istilah homing digunakan dalam mendeskripsikan proses transplantasi sel sumsum tulang. Sel punca hematopoietik yang disuntikan dalam pembuluh darah secara otomatis akan menuju bagian sumsum tulang yang rusak. Dalam uji laboratorium pada hewan, sel punca diberi penanda untuk melacak keberadaanya setelah masuk ke pembuluh darah. Melalui percobaan tersebut, sel punca terbukti menuju jaringan tubuh hewan yang rusak. Selanjutnya aktifitas sel punca seperti ini dipengaruhi oleh kandungan protein yang dilepaskan sel-sel tubuh yang rusak sebagai bentuk komunikasi selular.
Kemampuan sel punca dalam merespon sinyal selular sel-sel yang rusak dimanfaatkan dalam pengoptimalan aplikasi klinis terapi sel punca, telah terbukti pula bahwa efisensi homing pada transplantasinya dipengaruhi usia individu resipien. Semakin tua usia individu reipien, maka efiseinsinya relatif menurun.
Mekanisme Regenerasi Jaringan Oleh Sel Punca
Mekanisme perbaikan jaringan yang rusak dengan menggunakan sel punca terdiri dari dua jenis, yaitu diferensiasi sel punca dan produksi faktor pertumbuhan sel punca
Diferensiasi sel punca
Dengan kemampuan ini maka sel punca yang telah sampai pada lokasi kerusakan mampu berdiferensiasi menjadi bentuk sel somatik jaringan tubuh tersebut sehingga dapat menggantikan sel-sel yang rusak. Agar kinerja lebih efektif, jenis sel punca yang dipakai harus disesuaikan dengan jalur diferensiasi yang dikehendaki. Bukan hal yang tidak mungkin diferensiasi sel punca dewasa dipakai menjadi sel diluar jalur diferensiasinya. Hal ini disebut transdiferensiasi.
Sel punca embrionik berpotensi pula dalam berdiferensiasi. Dalam pengujian dalam cawan kultur maupun pada hewan percobaan, sel punca embrionik tak diragukan lagi kemampuannya dalam membentuk seluruh jenis sel dari ketiga lapisan enbrional manusia. Namun kelebihan potensi ini menimbulkan resiko teratoma apabila langsung diterapkan pada manusia yang membutuhkannya. Untuk meminimalisir resiko ini dengan melakukan induksi diferensiasi selpunca embrionik terlebih dahulu dalam laboratorium sebelum ditransplantasikan dalam tubuh manusia.
Produksi faktor pertumbuhan sel punca
Sel punca yang ditransplantasikan ke tubuh secara sistematik (melalui pembuluh darah) dapat menginduksi sel punca lain yang berada di berbagai organ tubuh pasien untuk berpoliferasi dan bergerak menuju jaringan yang mengalamai kerusakan. Dengan demikian sel punca yang berasal dari tubuh individu melakukan tugas regenerasi sel yang telah rusak.
Penggunaan Sel Punca Dalam Terapi Gen
Selain sel punca, rekayasa genetika merupakan bidang ilmu kedokteran lainnya yang juga banyak mengundang perhatian para peneliti akhir-akhir ini. Penyakit kongential yang berawal dari kelainan genetik dapat ditolong dengan merekayasa susunan genetik pasien. Dalam penerapannya, rekayasa genetika memiliki prinsip memperbaiki dan menutupi ekspresi susunan DNA yang rusak, atau menambahkan DNA yang membawa dampak positif bagi sel tersebut. Terapi gen dibagi menjadi dua jenis, yaitu
Terapi gen menggunakan vektor sel gamet
Spermatozoa dan ovum merupakan sel-sel yang berpotensi dalam rekayasa genetika. Bila kedua sel ini disisipi susunan DNA yang hendak dimasukkan dalam tubuh pasien, maka susunan DNA ini akan terus diturunkan ke keturunan pasien
Terapi gen menggunakan vektor sel somatis
Penyisipan susunan DNA dalam terapi gen dapat dilakukan pada sel somatis manapun, namun sel somatis merupakan sel dewasa yang tidak lagi memiliki kemampuan poliferasi tinggi sehingga sifat gen yang disisipkan hanya bertahan sementara waktu. Hal ini disebabkan karena sel somatis dimasukan dalam tubuh pasien mengalami kerusakan, maka efek yang dibawanya pun akan hilang
Peran Sel Punca
Mengetahui proses biologis, yaitu perkembangan organisme dan perkembangan kanker. Melalui sel punca dapat dipelajari aktifitas sel, baik sel normal maupun sel kanker.
Terapi sel berupa replacement therapy. Oleh karena sel punca dapat hidup di luar organ tubuh manusia misalnya di cawan petri, maka dapat dilakukan manipulasi terhadap sel punca itu tanpa mengganggu organ tubuh manusia. Sel punca yang telah dimanipulasi tersebut dapat ditransplantasi kembali masuk ke dalam organ tubuh untuk menangani penyakit-penyakit tertentu.
Terapi gen, sel punca dapat digunakan sebagai alat pembawa transgen ke dalam tubuh pasien, kemudian dilacak jejaknya apakah sel punca tersebut berhasil mengekspresikan gen tertentu dalam tubuh pasien atau tidak. Karena sel punca mempunyai sifat self - renewing, maka pemberian terapi gen tidak perlu dilakukan berulang-ulang, selain itu hematopoietic sel punca juga dapat berdiferensiasi menjadi berbagai macam sel, sehingga transgen tersebut dapat menetap pada sel tubuh.
Penemuan dan pengembangan obat baru, yaitu untuk mengetahui efek obat terhadap berbagai jaringan yang ada.
Letak Sel Punca
Sel punca dewasa dapat diambil dari berbagai sumber seperti;
1. Otak, mempunyai sel punca yang dapat diubah menjadi berbagai jenis sel darah seperti sel mieloid, sel limfoid, serta sel hematopoietik.
2. Sumsum tulang belakang, merupakan sumber sel punca dewasa paling umum yang menghasilkan sel punca hematopoietik. Sel punca jenis ini telah digunakan untuk transplantasi sumsum tulang belakang dalam pengobatan kanker darah seperti leukemia. Selain itu juga dapat digunakan dalam memperbaiki otot jantung yang terjadi kerusakan dengan cara menginjeksi ke daerah yang rusak untuk membentuk pembuluh baru dan meningkatkan kapasitas fungsional jantung.
3. Darah tepi, darah yang mengalir pada pembuluh darah diketahui memiliki sel punca yang berperan dalam pembentukan sel darah (hematopoiesis). Selain itu, sel punca dari darah manusia dapat berdiferensiasi menjadi sel hati, saluran pencernaan, dan kulit.
4. Pembuluh darah.
5. Saluran pencernaan memiliki sel punca tepatnya pada bagian epitel usus untuk mendukung pergantian terus-menerus dari sel-sel epitel usus.
6. Kornea
7. Hati
8. Pankreas
Perkembangan Penelitian Sel Punca
Berbagai negara berlomba-lomba dalam melakukan penelitian terhadap sel punca, terutama sel punca embrio. Salah satunya adalah Amerika Serikat. Sampai saat ini telah ada 3 uji klinis yang terdaftar di NIH (National Institues of Health). Bagaimana dengan Indonesia ? Penelitian mengenai sel punca di Indonesia masih terbatas sehingga tertinggal jauh apabila dibandingkan dengan negara-negara lain. Hal ini terkait dengan isu bioteknik, kecaman tebesar datang dari pemuka agama yang menyatakan jka embrio dalam bentuk sekecil apapun merupakan hal yang harus kita hargai. Pelegalan penelitian sel punca embrionik dikhawatirkan meningkatkan jumlah aborsi di Indonesia. Padahal sel punca embrionik berpotensi besar mengubah garis besar pengobatan medis di Indonesia, oleh karena itu kebijakan mengenai penelitian sel punca di Indonesia harus ditetapkan oleh pemerintah Indonesia.
Lalu hal apa yang dapat kita simpulkan dari penjelasan tersebut?
Sel punca dapat diinduksi menjadi sel dengan fungsi tertentu, seperti sel jaringan maupun sel organ yang mempunyai tugasnya masing - masing. Pada bagian sumsum tulang dan darah tali pusar, sel punca dengan teratur membelah dan memperbaiki jaringan yang rusak, begitu pula pada organ lain seperti pankreas atau hati, pembelahan hanya terjadi dalam kondisi tertentu.
Sel punca merupakan sebuah potensi besar untuk mengubah keadaan penyakit pada manusia dengan jalan memperbaiki jaringan atau organ tertentu. Sel punca ini dapat diperoleh dari sel embrionik yang diambil dari embrio bayi maupun dari sel dewasa, seperti pada sumsum tulang, darah tepi, dan tali pusat bayi baru lahir.
Pada proses terapi, sel punca hanya disuntikkan ke jaringan yang rusak, sama halnya pada penanganan pasien penyakit jantung stadium akhir. Terapi menggunakan sel punca menjadi alternatif lain dalam pengobatan suatu penyakit yang mungkin tidak ada obatnya. Terapi ini masih terus menerus dikembangkan untuk mendapatkan hasil pengobatan yang optimal.
Referensi: 1, 2, 3, 4, 5,
Aguirre A, Sancho-Martinez I, Izpisua Belmonte JC. Reprogramming toward heart regeneration: stem cells and beyond. Cell Stem Cell. 2013.
