Transplantasi Sel Kulit Matang ke Otak Monyet, Berkembang Jadi Beberapa Jenis Sel Otak

Jumat, 26 April 2013 | MUHAMMAD HENDRA di 17.58 |

 
Senin, 18 Maret 2013 - Sel-sel yang ditransplantasikan itu berasal dari sel-sel punca pluripotent (sel iPS). Sama seperti sel punca embrio, sel ini mampu berkembang menjadi hampir semua jenis sel yang ada di dalam tubuh.

Untuk pertama kalinya, para ilmuwan berhasil mentransplantasikan sel-sel saraf yang berasal dari kulit monyet ke dalam otak monyet itu sendiri, kemudian menyaksikan sel-sel tersebut berkembang menjadi beberapa jenis sel matang otak. Setelah enam bulan, sel-sel itu tampak sepenuhnya normal, total memulihkan cidera otak penyebab Parkinson, yang sebelumnya diderita monyet tersebut.
Mengingat sel-sel tersebut berasal dari sel-sel dewasa dalam kulit monyet, maka percobaan ini menjadi bukti-prinsipil untuk terwujudnya konsep personalisasi perawatan, jenis pengobatan yang penanganannya dirancang untuk tiap-tiap individu yang berbeda agar memperoleh terapi atau obat yang tepat bagi penyakitnya.
Dan mengingat sel-sel kulit bukan merupakan jaringan “asing”, maka tak terlihat tanda-tanda adanya penolakan kekebalan, yang berpotensi menimbulkan masalah besar saat transplantasi sel dilakukan. “Saat Anda melihat ke dalam otak, Anda takkan sadar bahwa otak itu sudah ditanam,” kata penulis senior Su-Chun Zhang, profesor ilmu saraf di University of Wisconsin-Madison, “Secara struktural, otak inang terlihat seperti otak yang normal, sel-sel transpalan hanya bisa dilihat di bawah mikroskop fluoresen.”

Neuron, yang diciptakan dalam laboratorium Su-Chun Zhang, University of Wisconsin-Madison, membuat dopamin, sebuah neurotransmiter yang terlibat dalam gerakan normal. Sel ini berasal dari sel punca pluripotent, yang diangkat dari jaringan dewasa. Neuron yang sama tetap bertahan dan terintegrasi secara normal setelah ditransplantasi ke dalam otak monyet sebagai bukti-prinsipil bahwa personalisasi perawatan suatu saat mungkin bisa memulihkan penyakit Parkinson. (Kredit: Yan Liu dan Su-Chun Zhang, Waisman Center)

Marina Emborg, profesor kedokteran di University of Wisconsin-Madison, mengatakan, “Ini pertama kalinya saya menyaksikan pada primata non-manusia, di mana sel-sel transplantasi terintegrasi begitu baik, dengan suatu reaksi yang minimal. Dan setelah enam bulan, tak terlihat ada bekas luka, itulah bagian yang terbaik. “
Sel-sel yang ditanamkan ke dalam otak monyet dengan “menggunakan prosedur pembedahan state-of-the-art” ini dipandu dengan pencitraan MRI. Tiga ekor monyet rhesus yang dilibatkan dalam penelitian ini sebelumnya menderita luka di area otak yang menyebabkan gangguan gerakan Parkinson, suatu penyakit yang juga menimpa hingga 1 juta orang di Amerika Serikat. Parkinson terjadi akibat matinya sejumlah kecil neuron penghasil dopamin, bahan kimia pemberi sinyal di dalam otak.
Sel-sel yang ditransplantasikan itu berasal dari sel-sel punca pluripotent (sel iPS). Sama seperti sel punca embrio, sel ini mampu berkembang menjadi hampir semua jenis sel yang ada di dalam tubuh. Bedanya, sel iPS berasal dari sel dewasa, bukan dari embrio.
Dalam laboratorium, sel-sel iPS diubah menjadi sel progenitor saraf. Sel tahap-menengah ini mampu beralih lebih lanjut menjadi neuron yang membawa sinyal saraf, serta sel-sel glial yang banyak melakukan fungsi pendukung dan nutrisi. Peristiwa tahap akhir pematangan ini terjadi dalam diri monyet.
Salah satu kunci keberhasilannya adalah ketepatan kontrol proses pengembangan, ungkap Zhang, ilmuwan pertama di dunia yang berhasil mengangkat sel-sel saraf dari sel induk embrionik dan kemudian sel iPS. “Kami mendiferensiasi sel-sel punca hanya ke dalam sel-sel saraf. Takkan berhasil jika mentransplantasikan suatu populasi sel yang terkontaminasi sel-sel non-saraf.”
Tanda positif lainnya adalah tidak adanya tanda-tanda kemunculan kanker – hal yang selalu dihindari dalam transplantasi sel punca. “Penampilan sel-sel itu normal. Kami juga menggunakan antibodi untuk menandai sel-sel yang membelah dengan cepat, seperti sel kanker, dan kami tak melihat hal itu. Dan saat Anda menyaksikan apa yang terjadi, sel-sel itu menjadi neuron dengan akson yang panjang, sesuai yang kami harapkan. Sel-sel itu juga memproduksi oligodendrocytes yang membantu membangun isolasi selubung mielin bagi neuron. Artinya, sel-sel itu sudah matang secara tepat, dan tidak menimbulkan kanker.”

Berdiri di tengah, Su-Chun Zhang, profesor ilmu saraf di Sekolah Kedokteran dan Kesehatan Publik, melakukan pembicaraan dengan stafnya selagi mereka mempersiapkan kultur sel punca dalam laboratorium penelitian Zhang di Waisman Center. Mahasiswa pascadoktoral Liu Yan berada pada latar belakang gambar, dan Lin Yao di bagian paling depan. (Kredit: Jeff Miller)

Studi yang dipublikasikan dalam jurnal Cell Reports ini menerapkan percobaan yang dirancang sebagai bukti prinsipil, lanjut Zhang. Jika neuron yang ditransplantasikan tak cukup untuk menggantikan sel-sel pembuat-dopamin dalam otak, maka perilaku hewan tidak akan membaik.
Meski menjanjikan, teknik transplantasi ini masih jauh dari klinis. “Sayangnya, teknik ini tak bisa digunakan untuk membantu pasien sebelum sejumlah pertanyaan bisa terjawab: Dapatkah transplantasi ini memperbaiki berbagai gejala? Apakah aman? Enam bulan bukanlah waktu yang cukup untuk bisa memastikannya … Dan apa saja efek sampingnya? Anda mungkin memperbaiki beberapa gejala, tapi jika malah mengarah ke hal yang lain, maka Anda belum memecahkan masalah.”
Meski demikian, studi ini merupakan langkah nyata ke depan yang mungkin bermanfaat bagi pasien yang menderita beberapa penyakit, menurut Emborg. “Dengan mengangkat sel-sel tersebut dari hewan dan mengembalikannya dalam bentuk baru ke hewan yang sama, merupakan langkah awal menuju personalisasi perawatan.”
Kebutuhan pada terwujudnya pengobatan ini sangat diharapkan. Tercatat tiap tahunnya, Parkinson diderita oleh 60.000 pasien. “Saya bersyukur Parkinson’s Disease Foundation bersedia menjadi penyandang dana utama bagi penelitian kecil ini. Sekarang kami ingin bergerak maju dan melihat apakah hasilnya mengarah ke pengobatan nyata bagi penyakit yang mengerikan itu.”
“Ini benar-benar pertama kalinya transplantasi sel iPS dari primata non-manusia yang dikembalikan ke hewan yang sama, tak hanya dalam otak,” tutur Zhang, “Saya belum melihat siapa pun yang mentransplantasikan sel iPS terprogram ke dalam darah, pankreas atau mana pun pada primata yang sama. Yang pasti, studi bukti-prinsipil pada primata ini menyajikan harapan bagi terwujudnya personalisasi perawatan regeneratif.”