Stem Cells, Mengenal Terapi Kedokteran Masa Depan

Stem Cells, Mengenal Terapi Kedokteran Masa Depan

Perkembangan Stem Cells atau Sel Punca dimulai dari penelitian ilmuwan dari Kanada, yaitu Ernerst A. McCulloch dan James E. Hingga pada tahun 1960-an. Stem Cells(Sel Punca) merupakan sel-sel yang mempunyai kemampuan untuk berproliferasi secara terus menerus dalam kultur optimal dan dalam keadaan tertentu mampu berdiferensiasi menjadi berbagai tipe sel jaringan yang khusus, seperti otot polos, kardiomiosit, neuron, sel beta pankreas, khondrosit, dan lainnya. Sehingga dengan memanfaatkan sifat inilah, maka kemudian sel punca mulai dipakai untuk mengobati berbagai penyakit degeneratif yang sekarang termasuk dalam bidang kedokteran regeneratif. Dalam beberapa tahun kedepan, perkembangan riset sel punca manusia ini kabarnya bisa untuk terapi transplantasi berbagai organ yang rusak, seperti ginjal, hati, jantung, tulang dan sebagainya.

Penggunaan terapi sel punca terutama sel punca tipe embrionik hingga saat ini masih dibayangi oleh berbagai masalah etik, pro-kontra dan dilarang bahkan di beberapa negara yang berpengaruh, misalnya di Amerika Serikat, Jerman, Perancis, Indonesia dan sebagainya yang memungkinkan terhambatnya kemajuan penelitian. Akan tetapi di berbagai negara lainnya, seperti di Inggris, Singapura, Korea, India, dan Cina. Penggunaan sel punca manusia sebagai pilihan terapi kedokteran regeneratif telah dilegalkan, sehingga penelitian di negara-negara tersebut telah mengalami banyak kemajuan. Untuk mencegah kontroversi tersebut, maka alternatif lain dengan menggunakan human Umbilical Cord Blood (hUBC) yang mengandung banyak adult stem cells, tipe sel punca yang memiliki kemampuan proliferasi lebih baik dibandingkan sel punca dari sumsum tulang (hBM=human Bone Marrow).

JENIS DAN SUMBER STEM CELLSEmbrionic Stem Cells(Sel Punca Embrionik) adalah sel yang diambil dari inner cell mass, yaitu suatu kumpulan sel yang terletak di salah satu sisi dari sel blastocytembrio yang berumur 5 hari yang tersusun dari sekitar 100 sel. Sel punca ini mempunyai sifat mampu berkembang biak dengan baik secara terus menerus apabila dalam media kultur optimal dan pada keadaan tertentu bisa diarahkan diferensiasinya menjadi berbagai sel khusus yang terdiferensiasi, seperti sel jantung, sel kulit, neuron, hepatosit dan sebagainya.

Adult Stem Cells(Sel Punca Dewasa) merupakan jenis Stem Cells yang terdapat di semua organ tubuh manusia terutama dalam sumsum tulang dan berfungsi melakukan regenerasi untuk mengatasi berbagai kerusakan yang selalu terjadi dalam kehidupan. Setiap saat, tubuh makhluk hidup akan mengalami pengrusakan oleh berbagai faktor baik internal maupun eksternal yang semua kerusakan itu akan mengakibatkan nekrosis (kematian jaringan dan sel) dan selanjutnya akan dibersihkan oleh sel-sel makrofag yang beredar dalam darah. Sel punca dewasa sebaliknya dapat berfungsi untuk memperbaiki jaringan atau sel-sel yang mengalami kerusakan tersebut. Sumber sel punca dewasa dapat diambil dari fetus (Fetal Stem Cells), sumsum tulang (Bone Marrow Stem Cells), darah perifer atau tali pusat (Umbilical Cord Blood Stem Cellsatau UCB).Sel Punca Embrionik Maupun Sel Punca Dewasaadalah tipe Stem Cellsyang memiliki potensi sangat besar untuk mengobati berbagai penyakit degeneratif, seperti infark pada jantung, stroke, penyakit Parkinson, diabetes mellitus, berbagai macam kanker terutama kanker darah, osteoarthritis dan sebagainya. Sel punca embrionik sangat plastis dan mudah dikembangkan menjadi berbagai macam jaringan dan sel, seperti neuron, kardiomiosit, osteoblast, fibroblast dan sebagainya. Dengan sifatnya tersebut sering dipakai untuk terapi transplantasi jaringan yang rusak. Di samping sifat immunogenicity-nya rendah, selama belum mengalami diferensiasi. Sel punca dewasa juga bisa dipakai untuk mengobati berbagai penyakit degeneratif, tetapi plastisitasnya telah berkurang. Mengingat masalah etik, maka banyak negara lebih mengutamakan pengembangan kajian pemanfaatan sel punca dewasa pada berbagai penyakit degeneratif, sehingga tidak harus dihadapkan pada masalah dan kontroversi etika. Oleh karena sel punca dari tali pusat (Umbilical Cord Bloodatau UCB) mudah diisolasi dan ternyata cukup banyak mengandung sel punca, maka dewasa ini mulai banyak diteliti mengenai manfaatnya untuk mengatasi berbagai penyakit degeneratif. Kelebihannya Sel punca UCB adalah lebih mudah diperbanyak, immunogenicity-nya rendah dan plastisitas cukup baik.

SCNT (Somatic Cells Nuclear Transfer)merupakan teknik untuk menghasilkan klon sel punca embrionik yang seratu persen identik dengan donor nukleusnya. Apabila oosit manusia dikeluarkan nukleusnya (enukleasi) kemudian pada oosit tersebut dimasukkan nukleus somatik dari seorang donor, kemudian pada oosit tersebut diberi aliran listrik, maka oosit akan mengalami reprogramming DNA sehingga dapat berkembang menjadi embrio. Saat ini, keberhasilan teknik SCNT masih sangat rendah dan embrio yang dihasilkan pun banyak mengalami kelainan kongenital. Tetapi jika teknik tersebut berhasil maka embrio itu merupakan klon dari donor nukleus, sehingga DNA donor nukleus dan embrio seratus persen akan sama. Jika dilakukan transplantasi tidak akan terjadi reaksi penolakan terhadap transplan hasil teknik SCNT dan secara teoretis dapat dipergunakan untuk transplantasi berbagai organ dan jaringan tubuh manusia.

KEGUNAAN STEM CELLSStroke Iskemik pada tikus maupun domba penyakit tersebut telah dapat disembuhkan dengan pemberian hUCB (Human Umbilical Cord Blood) Stem Cells. Percobaan pada binatang dengan memberikan CD34+ dari hUCB dapat menimbulkan perbaikan fungsional dengan munculnya proses angiogenesis dan neurogenesis. Berdasarkan hasil percobaan pada binatang di atas yang sangat prospektif, maka beberapa pusat penelitian mulai merencanakan untuk melakukan uji klinis pada manusia.

Penyakit Parkinsonyang dekade ini banyak menghinggapi orang usia lanjut, mulai mempunyai prospek baik untuk dapat disembuhkan dengan terapi sel punca. Patogenesis penyakit Parkinson sendiri disebabkan oleh degenerasi sel neuron dopaminergik di substansia nigra. Berbagai percobaan telah berhasil mengubah sel punca menjadi neuron dopaminergik, jika sel punca disuntikkan ke dalam otak dapat menimbulkan perbaikan. Akan tetapi sampai sekarang belum ada laporan percobaan klinik yang baik, sehingga masih belum dapat diambil kesimpulan efektifitas terapi sel punca pada penyakit parkinson secara objektif.

Spinal Cord Injuryyang disertai dengan demielinasi akan menyebabkan hilangnya fungsi sel saraf. Remielinasi dengan sel punca dapat mengembalikan fungsi yang telah hilang. Percobaan pendahuluan dengan tikus dapat menghasilkan oligodendrosit yang kemudian dapat menyebabkan remielinisasi akson yang telah rusak.

Diabetes Mellitus Tipe Idengan kondisi sel beta pankreas yang mensekresi hormon insulin mengalami kerusakan baik oleh faktor genetik, lingkungan dan imunologik. Akibatnya terjadi defisiensi insulin dan menyebabkan keadaan hiperglikemi yang mengakibatkan Diabetes Mellitus. Transplantasi organ pankreas dari kadaver (orang meninggal) dapat menyembuhkan penderita, tetapi jumlah kadaver sangatlah sedikit dan obat imunosupresi yang dibutuhkan untuk mencegah reaksi imunologik juga menimbulkan banyak efek samping. Transplantasi sel punca merupakan alternatif yang baik dan telah menunjukkan hasil positif pada mencit. Walau masih banyak kendala yang harus diatasi supaya penggunaan sel punca untuk menyembuhkan pasien diabetes mellitus tipe I dapat terlaksana.Infark Jantung(infark miokard akut) sel punca dari sumsum tulang (bone marrow) yang beredar dalam darah perifer dan sel punca yang sudah berada di dalam jantung akan menuju ke daerah infark, tetapi jumlahnya sepenuhnya belumlah cukup untuk dapat mengatasi dan menyembuhkan daerah infark tersebut. Sel punca akan membentuk sel-sel kardiomiosit dan juga mengadakan neovaskularisasi. Karena jumlah sel punca endogen kurang memadai, maka secara logika diperlukan bantuan dukungan sel punca dari luar yang bisa berasal baik dari sumsum tulang atau sumber-sumber lainnya, seperti UCB. Penelitian untuk hal ini telah dilakukan dengan hasil yang cukup menggembirakan. Bartinek telah melakukan intracoronary infusion BM stem cell pada 22 pasien dengan AMI (Acute Miocard Infark) dan melaporkan hasil yang sangat baik. Berbagai literatur sekarang ini juga sudah banyak dilaporkan hasil positif dari pemberian sel punca BM intrakoroner pada AMI.Osteoarthritis merupakan penyakit degeneratif yang banyak sekali menghinggapi orang usia lanjut maupun para atlet. Lutut, bahu, dan berbagai sendi akan mengalami degenerasi tulang rawan dan menyebabkan rasa nyeri pada pergerakan. Sel punca dapat membentuk khondroblast dan osteoblast, serta melalui tissue engineering sel punca dapat diarahkan sehingga dapat membentuk jaringan tulang rawan, yang kemudian dapat dimasukkan ke dalam sendi hingga dapat berfungsi sebagai pengganti tulang rawan yang rusak. Jika kerusakan tulang rawan masih ringan, maka sel punca secara autolog dapat langsung dimasukkan ke dalam sendi, sel stem akan berubah menjadi khondroblast dan membentuk lapisan tulang rawan baru. Berbagai percobaan lainnya sudah membuktikan manfaat yang sangat besar dari sel punca untuk osteoarthritis.Kanker. Salah satu sebab mengapa sel punca hematopoetik dari sumsum tulang dapat dipakai untuk pengobatan kanker dikarenakan dalam keadaaan tertentu pasien yang harus diberikan kemoterapi atau radiasi dosis tinggi akan membunuh semua sel yang berkembang biak cepat. Ttermasuk sel kanker, tetapi juga membunuh sel punca sumsum tulang, endotel usus dan sel rambut, sehingga pada radiasi atau kemoterapi dosis tinggi selain membunuh sel kanker, pasien akan menderita diare dan rambutnya rontok. Sel punca hematopoetik di dalam sumsum tulang yang bertugas membentuk leukosit untuk memerangi infeksi, eritrosit untuk membawa oksigen dan trombosit untuk pembekuan darah. Jika teradiasi atau diberi obat kemoterapi akan mati semua, maka seseorang sebelum radiasi atau diberi obat kemoterapi dosis tinggi, sumsum tulangnya sebaiknya dipanen dulu. Setelah radiasi, sel punca hematopoetik dimasukkan lagi dalam darah akan kembali masuk sumsum tulang dan akan berkembang lagi. Penggunaan sel punca hematopoetik untuk kanker sudah dipakai sejak beberapa puluh tahun lamanya. Selain sel punca sumsum tulang, juga dapat dipakai sel UCB dan darah perifer yang juga mengandung sel punca. Jika diambil dari darah perifer maka pasien diberi CGSF (Colony Growth Stimulating Factor) yang akan merangsang sumsum tulang untuk memproduksi dan melepaskan banyak sel punca ke sirkulasi dan kemudian dengan alat apheresis, sel punca dipisah dan darah dikembalikan ke dalam sirkulasi. Jika sel punca diambil dari pasien yang sama maka disebut transplantasi autolog. Jika sel punca diambil dari saudara kembar disebut transplantasi syngenetik, sedangkan kalau sel punca diambil dari saudara kandung disebut transplantasi alogenetik.Rejuvenasi. Belakangan diketahui bahwa kerusakan jaringan tubuh akan diperbaiki oleh sel punca yang mengalir di darah perifer dan berasal dari sumsum tulang, beserta sel punca yang memang selalu berada di setiap organ. Cara kerja sel punca mungkin melalui tiga mekanisme, yaitu menciptakan lingkungan mikro yang kondusif untuk regenerasi sel endogen jaringan, transdiferensiasi (sel punca dewasa akan berubah menjadi sel jaringan pengganti dari sel yang telah rusak) dan mungkin melalui fusi sel. Memang sampai sekarang pertanyaan yang timbul adalah bagaimana tubuh kita dapat memperbaiki jaringan yang rusak tersebut? Pada tanaman dan organisme sederhana, seperti hydra, planaria, atau salamander dan newt, jika cabang pohon dipotong atau kaki salamander dipotong maka secara otomatis akan tumbuh kembali. Telah terbukti pada organisme sederhana ini sel punca sangat besar peranannya. Dengan penemuan bahwa sel punca embrionik dan dewasa dapat berkembang tidak terbatas dan dapat mengalami transdiferensiasi, maka sekarang sudah jelas bahwa perbaikan kerusakan jaringan tubuh dapat diperbaiki oleh sel punca dewasa yang beredar dalam darah dan sel punca yang terdapat dalam setiap organ. Dengan penemuan ini, secara teoretis setiap kerusakan dapat diperbaiki dengan melakukan infus sel punca eksogen karena sel punca endogen tidak cukup banyak untuk dapat melakukan fungsi regenerasi. Sumber sel stem endogen yang paling mudah didapatkan adalah sel punca sumsum tulang dan sel punca UCB, jika kita menghendaki sel stem autolog. Oleh karena itu, pengambilan dan penyimpanan sel punca UCB akan sangat bermanfaat, tidak hanya untuk pengobatan kanker pasca radiasi atau pemberian kemoterapi dosis tinggi, tetapi juga untuk memperbaiki kerusakan jaringan dan organ tubuh. Sel punca ini dapat dipergunakan untuk melakukan rejuvenasi dan regenerasi jaringan dan organ tubuh yang telah rusak.Potensi Lain Sel stemjuga dapat dimanfaatkan untuk transplantasi kulit, mengobati penyakit autoimun, terapi gen, skrining obat dan mempelajari perkembangan embrio (developmental biology) dan masih banyak lagi potensi lain yang masih ingin ditemukan dewasa ini.KESIMPULANManfaat sel punca untuk pengobatan regeneratif sangat besar dan potensinya masih belum digali secara optimal. Namun masih banyak negara, dipelopori oleh AS yang menghambat penelitian mengenai sel stem ini. Walau beberapa negara Eropa dan Asia, seperti Swedia, Finlandia, Rusia, Belgia, Korea, China, India, Singapura dan Malaysia sangat mendukung penelitian sel punca ini. Semoga mereka dapat memanfaatkan kebebasan dan dorongan pemerintah mereka untuk dapat memetik hasil optimal dari penelitian ini. Dalam hal ini Indonesia masih belum berani mengambil keputusan tegas, apakah mendorong penelitian mengenai sel punca ini untuk kegunaan terapeutik, bukan untuk reproduksi. Pemerintah, dunia akademis dan industri sebaiknya membangun kerjasama yang erat untuk memanfaatkan kesempatan penelitian sel punca ini untuk kemudian dapat diaplikasikan untuk pengobatan regeneratif, rejuvenasi orang tua, skrining obat baru dan membantu terapi gen. Banyak hal yang masih bisa dilakukan untuk meneliti sel punca ini dan semoga akan membawa manfaat yang tida terhingga untuk mengurangi penderitaan orang sakit dan meningkatkan kesejahteraan manusia.