Bagikan:
Jenis Sel Stem, Aplikasi dan Di Mana Mereka
itu sel induk Mereka adalah jenis sel yang ditemukan secara alami di semua makhluk hidup multisel dan ditandai oleh sifat diferensiasi dalam setiap jenis sel dan membelah untuk menghasilkan lebih banyak sel induk..
Sel induk penting sejak sebelum kelahiran, karena, dalam beberapa hari setelah bergabung, kedua gamet mulai membelah dan melipatgandakan sel-sel batang khusus yang akan menimbulkan berbagai organ dan jaringan tubuh embrio..
Pentingnya sel induk terletak pada potensi luar biasa mereka untuk berkembang dan membentuk hampir semua jenis sel. Kemampuan ini dapat digunakan untuk memperbaiki dan mengisi kembali sel yang rusak atau hancur.
Saat ini, aplikasi klinis sel induk dalam berbagai penyakit seperti Parkinson, Alzheimer atau beberapa kondisi bawaan sedang diselidiki. Selain itu, sudah ada produk-produk yang didasarkan pada sel-sel induk yang sudah mulai digunakan secara internasional dalam kedokteran ortopedi.
Sel induk terus ada pada individu dewasa, meskipun dalam jumlah yang lebih kecil dan dengan potensi yang lebih kecil daripada pada tahap embrionik. Sel-sel induk ini hadir dalam struktur tertentu seperti sumsum tulang, otot dan otak, dan berkat sel-sel yang rusak dapat diganti dan organ dapat terus berfungsi secara normal..
Secara umum, dapat dikatakan bahwa sel induk memiliki tiga sifat utama yang membedakannya dari sel-sel lainnya:
- Mereka dapat bereproduksi untuk jangka waktu yang lama.
- Mereka tidak terspesialisasi.
- Mereka dapat berspesialisasi dalam semua jenis sel.
Sifat-sifat ini membuat mereka berpotensi bermanfaat untuk mengobati beberapa penyakit yang disebabkan oleh keausan atau degenerasi beberapa sel seperti penyakit neurodegeneratif.
Sifat luar biasa dari sel punca ini diselidiki untuk pertama kalinya hanya 35 tahun yang lalu, pada tahun 1981, ketika sekelompok peneliti menemukan bahwa adalah mungkin untuk mengekstrak sel punca dari embrio tikus..
Tidak sampai tahun 1998 ketika studi dengan tikus dapat diekstrapolasi ke manusia, ketika sel induk embrionik manusia pertama diekstraksi dan dikultur secara in vitro untuk mempelajari fungsi dan sifat-sifatnya. Sel punca ini disebut sel punca embrionik.
Pada 2006, tonggak sejarah lain terjadi dalam sejarah studi sel punca, sekelompok peneliti menemukan bagaimana beberapa sel dewasa dapat diprogram ulang secara genetik untuk memunculkan sel punca yang dapat berspesialisasi dalam beberapa jenis sel. Jenis sel induk ini disebut sel induk pluripotent terinduksi (iPS).
Meskipun dalam 35 tahun ini banyak kemajuan telah dibuat dalam penelitian sel induk, masih banyak penelitian yang diperlukan untuk mengenal mereka lebih baik dan dapat menggunakannya dalam penciptaan terapi baru dan dalam studi perkembangan normatif manusia..
Jenis sel induk
Sel induk dapat dikategorikan secara umum, menurut tingkat kematangannya dalam sel induk embrionik, janin, dewasa, dan sel induk berpotensi majemuk yang diinduksi..
Selain itu, tidak semua sel induk memiliki potensi yang sama untuk berdiferensiasi dalam jenis sel apa pun. Tergantung pada jenis sel di mana Anda dapat membedakan sel induk dapat:
- Totipoten (atau Mahakuasa), jika mereka dapat membedakan diri mereka dalam jenis sel apa pun. Sel-sel ini hanya dapat ditemukan dalam morula (himpunan sel yang terjadi setelah penyatuan dua gamet) dan, secara teoritis, dalam embrio, meskipun belum mungkin bagi sel-sel induk embrionik untuk mengembangkan dan menciptakan semua jenis sel.
- Pluripotent, mereka adalah langkah selanjutnya dari sel induk totipoten dan dapat berdiferensiasi menjadi hampir semua jenis sel. Kultur sel embrionik dan sel punca terinduksi bersifat pluripoten.
- Multipoten, jika mereka dapat dibedakan menjadi berbagai sel, tetapi hanya mereka yang termasuk kelompok sel terkait. Sebagai contoh, sel-sel multipoten jantung hanya dapat dibedakan dalam jaringan yang membentuk organ tersebut. Sel-sel ini dapat diekstraksi dari janin.
- Oligopoten, jika mereka dapat berdiferensiasi menjadi beberapa jenis sel, misalnya, untuk membentuk jaringan yang sama. Sel induk dewasa adalah oligopoten.
- Tanpa daya, jika mereka hanya bisa berdiferensiasi menjadi satu jenis sel. Sel-sel induk ini berbeda dari sel dewasa normal dalam hal mereka mempertahankan sifat reproduksi mereka untuk jangka waktu yang lama (sebelum berdiferensiasi). Jenis sel punca ini dapat ditemukan, misalnya, pada beberapa otot.
Sel induk embrionik
Sel induk embrionik diekstraksi dari embrio. Sebagian besar berasal dari gamet yang telah dibuahi secara in vitro dan bukan dari wanita hamil secara alami. Dan, secara teori, mereka totipoten, yaitu mereka dapat menimbulkan jenis sel apa pun, meskipun di laboratorium saat ini hanya beberapa jenis sel yang bisa dibudidayakan..
Setelah sel-sel induk dihilangkan, kultur dilakukan di mana sel-sel dan bahan gizi (media kultur) dimasukkan ke dalam cawan laboratorium. Dalam kultur sel-sel tumbuh dan mulai membelah menciptakan lapisan tipis yang membentang di seluruh permukaan piring.
Kultur sel batang tidak 100% efektif, ada kalanya sel tidak tumbuh atau membelah. Tetapi ketika tanaman telah efektif, kelompok sel induk diambil dan populasi baru dibuat yang akan terus membelah dan mulai berdiferensiasi. Sel induk dapat dibekukan dan disimpan kapan saja selama proses berlangsung.
Selama kultur, sel-sel induk dapat dikelompokkan dan mengkhususkan secara spontan pada semua jenis jaringan (otot, saraf ...). Mampu mengkhususkan diri adalah tanda bahwa sel-sel dipertahankan dalam kondisi baik, tetapi idealnya proses spesialisasi dikendalikan oleh para peneliti untuk membuat populasi sel tertentu.
Untuk mengontrol diferensiasi sel induk embrionik, para peneliti memodulasi komposisi kimia medium kultur, kuadrat atau sel itu sendiri dengan memasukkan gen spesifik.
Melalui beberapa penelitian, protokol telah dibuat yang menunjukkan parameter mana yang perlu dimodifikasi dan bagaimana melakukannya untuk membuat kultur sel tertentu..
Saat ini transplantasi sel induk embrionik tidak dilakukan pada manusia karena dalam beberapa penelitian dengan hewan, telah diamati bahwa mereka dapat mengarah pada perkembangan kanker. Meski begitu, penelitian terus berlanjut dan mereka sangat menjanjikan untuk perawatan di masa depan.
Sel induk janin
Seperti namanya, sel induk janin diperoleh dari janin (dari minggu ke 10 kehamilan). Sel-sel ini dapat ditemukan di sebagian besar jaringan janin.
Sel-sel induk ini adalah multipoten, yaitu mereka dapat dibedakan menjadi beberapa jenis sel yang terkait, misalnya, dalam beberapa jaringan yang sama untuk membentuk organ yang sama..
Sel induk dewasa
Dalam beberapa jaringan dewasa, seperti kulit, otot, usus, dan sumsum tulang, ada sel-sel induk dewasa yang dapat berkembang biak dan berdiferensiasi menjadi sel-sel dalam jaringan yang sama untuk menggantikan sel-sel mati atau rusak, sehingga mereka oligopeten. Sel induk dewasa juga dapat ditemukan dalam darah tali pusat.
Misalnya, di sumsum tulang terdapat sel-sel punca darah yang matang dan berubah menjadi sel darah matang (sel darah merah, sel darah putih atau trombosit).
Penelitian dengan jenis sel ini sangat maju dan transplantasi sel induk dewasa dari sumsum tulang atau darah tali pusat saat ini dilakukan untuk mengobati penyakit darah seperti sindrom myelodysplastic dan myeloproliferative..
Potensi terapeutik sel induk dewasa lainnya seperti sel mesenkhim, yang menghasilkan tulang, tulang rawan, dan sel lemak untuk mengobati penyakit seperti artritis, saat ini sedang diselidiki..
Sel induk berpotensi majemuk yang diinduksi
Sel induk pluripoten terinduksi (iPS) sudah merupakan sel dewasa khusus (misalnya, dari kulit) yang telah diprogram ulang secara in vitro untuk memiliki sifat sel induk embrionik.
Untuk memprogram ulang sel dewasa, ini diekstraksi dari orang dewasa dan tumbuh di piring, di mana virus yang dibuat di laboratorium dimasukkan dengan gen tertentu sehingga mereka berintegrasi dengan sel dan memodifikasi informasi genetik mereka..
Walaupun sel-sel iPS dan sel-sel embrionik memiliki banyak karakteristik yang tidak sepenuhnya sama, perbedaan-perbedaan ini sedang diselidiki, serta prosedur-prosedur baru untuk membuat iPS.
Meskipun penelitian lebih lanjut diperlukan, sel iPS sudah digunakan untuk memeriksa efek dari beberapa obat yang sedang dalam uji klinis dan dalam waktu dekat mereka diharapkan berguna untuk melakukan transplantasi..
Transplantasi sel iPS saat ini tidak dilakukan karena beberapa studi dengan hewan telah memunculkan formasi kanker, mungkin karena teknik yang digunakan untuk memprogram ulang sel..
Perawatan dengan sel induk
Saat ini, penggunaan klinis sel punca yang paling banyak dipelajari dan digunakan dalam praktik adalah transplantasi sel punca darah (hematopoietik) dari sumsum tulang atau tali pusar. Mereka digunakan untuk mengobati masalah darah dan sistem kekebalan tubuh, serta untuk memperbaharui sel yang rusak setelah perawatan dengan kemoterapi atau radioterapi..
Setiap tahun lebih dari 26.000 orang dirawat di Eropa dengan transplantasi sel induk hemetapoietic setiap tahun. Penyakit yang saat ini dapat diobati dengan transplantasi adalah:
- Leukemia dan linformas, seperti:
- Leukemia mieloid akut.
- Leukemia limfoblastik akut.
- Leukemia mieloid kronis.
- Leukemia limfoblastik kronis.
- Leukemia myelomonocytic remaja.
- Limfoma Hodgkin.
- Limfoma non-Hodgkin.
- Penyakit yang berhubungan dengan sumsum tulang, seperti:
- Anemia aplastik berat.
- Anemia Fanconi.
- Hemoglobinuria nokturnal paroksismal.
- Aplasia sel darah merah murni.
- Trombositopenia / amegacariocytosis bawaan.
- Sindrom mieloproliferatif dan mielodisplastik.
- Mieloma multipel.
- Penyakit sistem imun herediter, seperti:
- Defisiensi imun kombinasi yang parah.
- Sindrom Wiskott-Aldrich.
- Hemoglobinopathies (penyakit sel darah merah), seperti:
- Talasemia beta mayor.
- Penyakit sel sabit.
- Penyakit metabolik herediter, seperti:
- Penyakit Krabbe.
- Sindrom Hurler.
- Adrenoleukodistrofi.
- Leukodistrofi metakromatik.
- Kondisi dan kanker lainnya.
Aplikasi transplantasi sel induk lainnya adalah cangkok kulit. Aplikasi ini mungkin yang tertua sejak digunakan sebelum benar-benar memahami cara kerja sel punca.
Cangkok kulit biasanya dilakukan hanya dalam kasus-kasus ekstrem di mana orang tersebut telah merusak area kulit yang luas, misalnya oleh luka bakar yang parah..
Cangkok kulit pertama dibuat pada tahun 1970 dan sejak itu teknik ini telah sempurna, meskipun masih ada jalan panjang, karena saat ini kulit yang dicangkokkan tidak dapat mengembangkan rambut fulículos atau kelenjar keringat.
Aplikasi terbaru sel punca yang telah disetujui di Eropa adalah Holoclar, pengobatan untuk memperbaiki kerusakan yang mungkin diderita kornea apakah luka atau luka bakar..
Prosedur ini terdiri dari mengeluarkan sebagian kecil sel limbal dalam kondisi baik, bertanggung jawab untuk memperbaiki kornea, dan mengolahnya di laboratorium sampai mereka membentuk stratum korneum tipis yang dapat ditransplantasikan ke mata pasien.
Aplikasi sel punca lainnya yang mungkin sedang diselidiki dalam uji klinis. Aplikasi utama yang sedang dalam penelitian adalah regenerasi jaringan dan organ, pengobatan penyakit kardiovaskular dan pengobatan penyakit otak..
Penggunaan sel induk untuk regenerasi jaringan dan organ mungkin merupakan aplikasi yang paling banyak dipelajari. Jika organ atau jaringan dibuat dari sel punca, mereka dapat ditransplantasikan ke orang yang membutuhkannya, pada kenyataannya, ginjal pertama dengan sel punca telah dibuat dan hasilnya menjanjikan.
Hasil yang diperoleh dalam penelitian tentang penggunaan sel punca dalam pengobatan penyakit kardiovaskular juga sangat menggembirakan.
Pada 2013, sekelompok peneliti dari Massachusetts General Hospital (Amerika Serikat) membuat pembuluh darah ke bagian sel induk manusia yang ditanamkan pada tikus dan berfungsi dengan benar. Saat ini penelitian sedang berlangsung dan mereka mencoba menerapkannya tanpa risiko pada manusia.
Penggunaan sel punca untuk pengobatan penyakit otak seperti Parkinson atau Alzheimer sedang dipelajari menggunakan sel punca embrionik karena potensi mereka untuk diferensiasi. Hasilnya tampak menjanjikan, meskipun studi masih pada tahap yang sangat awal.
Studi sel induk tidak hanya dilakukan untuk mengobati penyakit, mereka juga dipelajari untuk mengetahui perkembangan normal sel sehat dan lebih memahami beberapa proses seperti pembelahan dan diferensiasi sel..
Referensi
- Dari Luca, M. (1 September 2015). Penyakit dan kondisi apa yang dapat diobati dengan sel punca? Diperoleh dari EuroStemCell.
- Masyarakat Internasional untuk Penelitian Sel Induk, ISSCR. (s.f.). Jenis Sel Punca. Diperoleh pada 20 Juni 2016, dari A Closer Look At Stem Cells.
- Kementerian Sains, Teknologi, dan Inovasi Produktif Republik Argentina. (s.f.). Diperoleh pada 20 Juni 2016, dari incucai.
- Institut Kesehatan Nasional. (5 Maret 2015). Informasi Sel Punca. Diperoleh dari National Institutes of Health.
- Schöler, H. R. (2007). Potensi Sel Induk: Inventarisasi. Dalam N. Knoepffler, D. Schipanski, & S. L. Sorgner, Humanbiotechnology as Social Challenge (halaman 28). Ashgate Publishing.
- Di Sel Induk (s.f.). Perawatan dengan sel induk. Diperoleh pada tanggal 20 Juni 2016, dari sobrecellesmadre.com.
- Ketentuan penggunaan Kebijakan privasi EEO / Affirmative Action Employer. (s.f.). Penyakit dapat diobati dengan transplantasi. Diakses pada 20 Juni 2016, dari Be the match.