Mahmuddin

Belajar dan Berbagi

Terapi Stem Cell untuk Penyembuhan Leukimia

Posted by Mahmuddin pada Juli 6, 2010

Teori Dasar

Pada proses reproduksi, sebuah sel zigot terbentuk ketika satu sel sperma dan sel telur bersatu melalui peristiwa fertilisasi. Sel zigot memiliki sifat totipotensi (totipotent cell), yakni memiliki potensi untuk membentuk semua sel manusia, seperti saraf, darah atau jantung. Pada awal perkembangan embrio, pembelahan sel menghasilkan lebih banyak sel-sel dan bersifat totipoten. Dalam beberapa hari, sel totipoten ini membelah dan membuat replika, sehingga menghasilkan lebih banyak sel-sel totipoten. Setelah sekitar empat hari, sel-sel mulai terspesialisasi membentuk kelompok sel yang disebut blastokista. Blastokista merupakan massa sel induk yang berpotensi majemuk (pluripotent cell), yang dapat membentuk semua sel dalam tubuh organisme dan meneruskan ke spesialisasi lebih lanjut seperti membentuk sel saraf dan jantung. Namun, sel pluripoten ini berbeda dengan sel induk totipoten, karena sel pluripoten tidak berkembang menjadi organisme lengkap. Dengan demikian, sel induk pluripoten dapat melakukan segala sesuatu yang totipoten kecuali untuk menciptakan seluruh organisme. Sedangkan totipotensi sel induk memiliki kemampuan untuk berdeferensiasi membentuk sel apapun pada tubuh organisme termasuk jaringan embrional dan sel-sel plasenta (Anonim, 2010).

Salah satu potensi sel yang banyak diteliti saat ini adalah sel induk multipoten. Sel induk multipoten merupakan kelompok sel yang membawa sifat-sifat yang terpisah dari sel totipoten dan sel pluripoten. Namun demikian, sel multipoten mengandung fitur dasar yang sama dengan semua sel induk. Sel induk multipoten memiliki kemampuan memperbarui diri dalam jangka waktu yang lama dan dapat berdeferensiasi menjadi sel-sel khusus dengan fungsi khusus. Contoh sel multipoten di otak dapat membentuk berbagai sel-sel saraf dan sel glia atau haemotopoetic yang dapat membentuk jenis sel darah yang berbeda tetapi tidak dapat membentuk sel otak. Sum-sum tulang belakang juga mengandung sel induk multipoten yang dapat membentuk semua tipe sel darah, tetapi tidak dapat membentuk sel-sel lainnya. Sel induk multipoten pada dasarnya merupakan hasil spesialisasi dari sel pluripoten, dan dikenal sebagai sel mesenchymal (stem cell mesenchymal). Sel induk multipoten ini ditemukan pada jaringan mamalia dewasa dan diperkirakan berada di sebagian besar organ tubuh. Sel induk multipoten berperan dalam mengganti sel yang sakit atau sel tua sepanjang hidup seseorang. Dalam perkembangan penelitian, sel multipoten ini telah ditemukan dapat membentuk tulang, otot, tulang rawan, lemak dan jaringan serupa lainnya (Anonim, 2010).

Potensi lain dari sel tubuh manusia yang belum marak diteliti adalah sel induk unipoten (unipotent cell). Sel induk unipoten ini memiliki potensi dalam mengobati kondisi kesehatan. Sel induk unipoten mengacu pada sebuah sel yang dapat berdeferensiasi hanya dalam satu garis sel keturunan (uni dari kata latin “unus” yang berarti satu). Sel unipoten ditemukan dalam jaringan dewasa dan memiliki potensi deferensiasi rendah dibandingkan dengan sel induk totipoten, pluripoten dan multipoten. Hal ini berarti bahwa sel unipoten memiliki kemampuan berdeferensiasi menjadi hanya satu jenis sel atau jaringan. Namun demikian, keberadaan sel induk unipoten ini memiliki sifat penting yang dapat memperbarui diri. Selain itu, dengan potensi diferensiasi terbatas, sel unipoten terapeutik memiliki potensi besar untuk mengobati luka dan penyakit pada tubuh. Sel unipoten dapat menghasilkan sel-sel sehat dan layak untuk keperluan transplantasi (Anonim, 2010).

Prinsip Kerja Terapi Stem Cell untuk Leukemia

Inti dari terapi ini adalah adanya stem cell (sel induk). Sel ini menjadi cikal bakal sel-sel tubuh manusia, sebagaimana dijelaskan dalam teori dasar di atas. Dari sisi “fase”nya ada 2 sel induk yang banyak digunakan dalam terapi stem cell, yaitu  Embryonic stem cells (ESC) dan Adult stem cell (ASC). ESC diperoleh dari sel-sel pada tahap blastosit (sekitar 5-7 hari setelah pembuahan), sedangkan ASC diambil dari sumsum tulang, darah tepi dan darah tali pusat. Sebenarnya di setiap bagian tubuh terdapat stem cell, namun dari ketiga tempat tersebut yang mudah diperoleh stem cell.

Kemampuan stem cell dalam hal berdiferensiasi ditentukan oleh usia sel. Stem cell yang paling kuat dalam hal penggunaan terapi adalah tipe ESC. Sel dalam tipe ini memiliki sifat totipotensi stem cell karena menjadi cikal bakal baik janin (embrionik) maupun komponen pendukungnya seperti plasenta (ekstra-embrionik).

Aplikasi terapi stem cell untuk leukemia dapat menggunakan sel hematopoietic melalui transplantasi sumsum tulang belakang. Sel hematopoietic pada perkembangannya kemudian menjadi berbagai jenis sel darah. Di bawah sel hematopoietik masih ada sel bersfiat oligopotent misalnya sel mieloid yang membentuk sel darah merah, trombosit, netrofil tetapi tidak membentuk limfosit yang termasuk kelompok non-mieloid.

Semula untuk keperluan tersebut, harus dicari donor sumsum tulang dengan syarat ada kecocokan HLA (human leucocyte antigent). HLA terdiri dari 6 komponen, dan antara donor dengan resipien harus sama persis. Untuk itu sering diperoleh dari saudara kandung atau saudara kembar. Begitupun sering sulit didapatkan, di samping kendala teknis terhadap pengambilan donor melalui operasi. Tipe transplantasi dari donor tersebut disebut allogenik. Perkembangan selanjutnya mengarah ke autolog dimana donor diusahakan dari diri pasien itu sendiri. Pada kasus leukemia, diusahakan mendapatkan sel-sel sumum tulang yang masih sehat dari penderita.

Sel-sel hematopoetic dari sum-sum tulang belakang dibiakkan di laboratorium sambil pasien menjalani kemoterapi dan radiasi untuk membersihkan sumsum tulang yang menderita kanker. Selanjutnya, sel hasil biakan dimasukkan lagi ke pasien dan diharapkan menghasilan sel-sel darah yang sehat. Ilustrasi proses terapi dapat disajikan pada gambar berikut ini.

Di samping stem cell dari sumsum tulang, diusahakan pula stem cell dari darah tepi dengan teknik penyaringan tertentu. Namun tidak selalu bisa didapatkan sampel autolog setelah terlanjur menderita sakit. Untuk itulah berkembang ke sumber stem cell yang lebih baik yaitu dari darah tali pusat. Stem cell dari darah tali pusat cenderung lebih baik, karena masih lebih “murni” dari perubahan ciri genetik daripada setelah tumbuh dewasa. Perubahan genetik tersebut bisa terjadi oleh pengaruh infeksi ataupun faktor lingkungan (misalnya radiasi). Darah tali pusat juga belum mengandung sel-sel imun yang relatif matur, sehingga reaksi penolakan imunologis lebih rendah. Dengan demikian, darah tali pusat bisa ditransplantasikan ke pasien lain (tipe allogenik) tanpa harus mendapatkan kecocokan HLA 100%. Dilaporkan cukup 60% sesuai sudah mampu mencegah reaksi penolakan.

Dalam perkembangannya, tentu bukan hanya penyakit darah yang diharapkan bisa diatasi dengan terapi stem cell. Di dalam sumsum tulang, terdapat juga sel-sel non hematopoietik (disebut mesenchymal stem cell) yang menjadi bakal dari tulang, tulang rawan, jaringan lemak dan jaringan ikat. Begitu juga dalam darah tali pusat, terdapat EPC (endothelial progenitor cell) yang menjadi bakal dari sel-sel dinding pembuluh darah. Dengan demikian, kelainan-kelainan vaskuler diharapkan bisa diatasi dengan transplantasi sel-sel EPC tersebut. Selanjutnya sel bakal spesifik tersebut dibiakkan dalam suatu “matriks” khusus. Setelah berkembang kemudian di”cangkok”kan ke organ yang mengalami kerusakan. “matriks” tersebut akan diserap dan digantikan oleh perkembangan jaringan yang asli.

Protokol untuk Kultur Stem Cell

Kultur jaringan atau kultur sel primer dapat diperoleh dengan cara menumbuhkan sel yang berasal dari potongan jaringan atau fragmen jaringan. Kultur sel primer juga dapat menggunakan sel dari hasil disagregasi fragmen jaringan menggunakan enzim atau diperoleh secara mekanik. Potongan jaringan atau sel disagregasi yang dikultur ini disebut eksplan primer. Pada eksplan primer akan terjadi seleksi berdasarkan kemampuan sel untuk migrasi dari eksplan dan tumbuh menjadi kultur sel primer. Pada kultur sel yang berasal dari disagregasi jaringan, sel yang tumbuh dan melekat pada substrat merupakan hasil seleksi dari sel-sel yang ada.

Kultur sel primer mempunyai sifat, dapat bertahan hidup setelah dilakukan agregasi, dan mempunyai sifat adhesif yaitu mampu melekat pada substrat. Beberapa segi fungsi khusus sel dapat diekspresikan lebih kuat dan jelas pada kultur sel primer, terutama setelah kultur itu menjadi konfluen. Pada fase ini, kultur sel akan menjunjukkan morfologi yang hampir serupa dengan jaringan asalnya.

Menurut Trenggono (2009), setiap jenis jaringan masing-masing memerlukan kondisi lingkungan yang berbeda, tetapi terdapat prosedur umum untuk menghasilkan kultur sel primer, yaitu:

  1. fragmen jaringan dibersihkan dari jaringan lemak dan jaringan nekrotik.
  2. pada proses pemotongan jaringan harus dijaga agar kerusakan yang terjadi sekecil mungkin.
  3. jika dilakukan disagregasi dengan enzim, perlu disertai sentrifugasi.
  4. jumlah sel yang ditanam jumlahnya harus cukup banyak atau lebih pekat.
  5. lebih baik menggunaka media kultur yang mengandung nutrisi tinggi, seperti Hams F10 atau F12, atau penambahan serum dari fetus sapi.
  6. penggunaan jaringan embrional lebih baik, karena mudah dilakukan disagregasi dan menghasilkan sel hidup dalam jumlah besar dan berproliferasi lebih cepat dibandingkan penggunaan jaringan dewasa.

Sebuah contoh protocol kultur sel dapat dilihat pada skema berikut:

Dari skema di atas, kumpulan osteoblas berupa pellet yang telah dipersiapkan pada langkah sebelumnya ditambahkan media MEM sebanyak 5 ml, ditambah Penstrep 2% dan Fungizon 0,5%, kemudian dipipet dan dipindahkan ke dalam culture flask 25 cm2 dan ditutup, selanjutnya diinkubasi pada suhu 37oC dalam 5% CO2 selama 5 – 10 hari, selanjutnya sel dipanen dan diperbanyak dengan menumbuhkan menggunakan 3 buah cawan kulutr 25 cm, kemudian dilakukan inkubasi pada suhu 37o C dalam 5% CO2 selama 5 hari, apabila setelah 5 hari sel belum tumbuh, maka sebaiknya ditunggu untuk beberapa hari lagi karena mungkin masih perlu waktu tambahan.

Manfaat Terapi Stem Cell

Terapi stem cell sangat bermanfaat bagi penderita penyakit leukemia terutama dalam meningkatkan surivivalitasnya. Pada proses terapi yang sukses, terapi stem cell dapat menyembuhkan penyakit leukemia. Namun banyak dari perkembangan dalam teknik ini masih berupa harapan, meski hasil-hasil di laboratorium cukup baik. Masalah pertama, apakah apa yang diperoleh secara in-vitro (laboratorium) tersebut benar-benar sama dengan capaian in-vivo (di dalam tubuh). Dalam implementasinya, masalah terbesar yang dihadapi dalam setiap tahap perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi adalah perdebatan soal etika.

Daftar Pustaka

Anonim. 2010. Totipotent Stem Cell. Online. http://www.explorestemcells.co.uk/ cloned-numan-embryos-skin-cells.html. Diakses tanggal 4 Januari 2010.

Koh, Chester J. dan A. Atala. 2004. Tissue Engineering, Stem Cells, and Cloning: Opportunities for Regenerative Medicine. Online. (http://jasn.asnjournals.org/cgi/content/full/15/5/1113). Diakses 18 Juni 2010.

Trenggono, Bambang Sarjono. 2009. Metode Dasar Kultur Jaringan Hewan. Penerbit Universitas trisakti. Jakarta.

3 Tanggapan to “Terapi Stem Cell untuk Penyembuhan Leukimia”

  1. chokey said

    Terima kasihinfonya Pak…

  2. Anonim said

    terimakasih🙂

  3. Anonim said

    sangat membantu

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: