Mengganti Sel Tua yang Rusak dengan Teknologi Sel Punca

Keberhasilan studi tim Universitas Northwestern dalam menghasilkan neuron matang memberi wawasan tentang penyakit terkait penuaan. Penciptaan neuron melalui yang dihasilkan dari sel punca pluripoten yang diinduksi (induced pluripotent stem cells/iPSCs) oleh manusia dapat dikembangkan menjadi kandidat yang lebih baik untuk menguji berbagai terapi obat dalam kultur sel.

Dengan menggunakan molekul penari (dancing molecules), para peneliti dapat memajukan neuron manusia ke usia yang jauh lebih tua dari sebelumnya. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari timbulnya penyakit neurodegeneratif.

Sebagai bagian dari penelitian, Evangelos Kiskinis dan timnya mengambil sel kulit dari pasien amyotrophic lateral sclerosis (ALS) dan mengubahnya menjadi iPSC khusus pasien. Kemudian, mereka membedakan sel punca tersebut menjadi neuron motorik, yang merupakan jenis sel yang menderita penyakit neurodegeneratif ini.

Akhirnya, para peneliti membudidayakan neuron pada bahan pelapis sintetik baru untuk mengembangkan tanda tangan ALS lebih lanjut. Ini tidak hanya memberi Kiskinis, asisten profesor neurologi dan ilmu saraf di Universitas Northwestern, jendela baru ke ALS, tetapi "neuron ALS" ini juga dapat digunakan untuk menguji terapi potensial.

"Untuk pertama kalinya, kami dapat melihat agregasi protein neurologis onset dewasa di neuron motorik pasien ALS yang diturunkan dari sel punca. Ini merupakan terobosan bagi kami," kata Kiskinis. "Tidak jelas bagaimana agregasi memicu penyakit. Itulah yang kami harapkan untuk diketahui untuk pertama kalinya," imbuh dia.

Harapan untuk perawatan masa depan untuk cedera tulang belakang, penyakit neurodegeneratif. Lebih jauh lagi, neuron dewasa dan ditingkatkan yang diturunkan dari iPSC juga dapat ditransplantasikan ke pasien dengan cedera tulang belakang atau penyakit neurodegeneratif.

Misalnya, dokter dapat mengambil sel kulit dari pasien dengan penyakit ALS atau Parkinson, mengubahnya menjadi iPSC, lalu membiakkan sel tersebut pada lapisan untuk membuat neuron yang sehat dan sangat fungsional.

Mentransplantasikan neuron sehat ke pasien dapat menggantikan neuron yang rusak atau hilang, berpotensi memulihkan kognisi atau sensasi yang hilang. Karena sel awal berasal dari pasien, neuron baru yang diturunkan dari iPSC secara genetik akan cocok dengan pasien, menghilangkan kemungkinan penolakan.

"Terapi penggantian sel bisa sangat menantang untuk penyakit seperti ALS, karena neuron motorik yang ditransplantasikan di sumsum tulang belakang perlu memproyeksikan akson panjangnya ke lokasi otot yang sesuai di pinggiran tetapi bisa lebih mudah untuk penyakit Parkinson," kata Kiskinis. "Bagaimanapun teknologi ini akan bersifat transformatif," imbuh dia.

Teknologi tersebut juga mumungkinkan untuk mengambil sel dari pasien, mengubahnya menjadi sel punca dan kemudian membedakannya menjadi berbagai jenis sel. Tetapi hasil sel-sel itu cenderung rendah, dan mencapai kematangan yang tepat adalah masalah besar.

"Kami dapat mengintegrasikan lapisan kami ke dalam pembuatan neuron yang berasal dari pasien dalam skala besar untuk terapi transplantasi sel tanpa penolakan kekebalan," kata profesor Universitas Northwestern, Samuel I Stupp, seorang yang berperan sebagai Dewan Pengawas Profesor Ilmu dan Teknik Material, Kimia, Kedokteran, dan Teknik Biomedis di Universitas Northwestern. hay/I-1