Sel punca embrionik – Pengertian dan penggunaan dalam kedokteran

Sel punca embrionik adalah sel yang berasal dari tahap awal embrio yang mampu berdiferensiasi menjadi semua jenis sel tubuh. Sel punca embrionik mampu berdiferensiasi menjadi jenis sel apa saja karena dalam embrio itulah yang digunakan untuk sel tersebut. Ketika embrio tumbuh dan membelah, sel-sel yang digeneralisasi harus menjadi lebih dan lebih spesifik ketika membelah. Ini pada akhirnya menciptakan berbagai organ, jaringan, dan sistem organisme.

Setelah sperma mencapai sel telur (oosit), pembuahan terjadi dan DNA dari dua sel bergabung menjadi satu nukleus, dalam satu sel tunggal. Ini adalah zigot, dan secara teknis merupakan sel punca embrionik karena ketika membelahnya akan berdiferensiasi menjadi semua sel tubuh. Sel ini, dan beberapa divisi pertama sel ini, adalah totipoten. Ini berarti bahwa mereka memiliki kemampuan untuk menjadi seluruh organisme. Kembar identik, misalnya, berkembang dari zigot yang sama yang secara tidak sengaja terpisah ketika mulai membelah.

Dalam kedokteran dan penelitian, ilmuwan menggunakan sel punca embrionik pluripoten. Sel-sel ini tidak memiliki kemampuan untuk menjadi keseluruhan organisme. Sebaliknya, mereka diarahkan oleh sinyal-sinyal dari embrio awal yang memberi tahu mereka tipe sel mana yang harus dibedakan. Para ilmuwan lebih suka sel-sel ini karena berbagai alasan. Pertama, mereka dapat disimpan dan dipelihara dengan lebih mudah.

Sel-sel totipoten memiliki kecenderungan untuk berdiferensiasi dengan cepat, dan segera mencoba menjadi suatu organisme. Sel-sel pluripotent sedang menunggu sinyal untuk membelah, dan dapat dipertahankan untuk periode yang lebih lama. Lebih lanjut, karena sel-sel pluripotent hanya menunggu sinyal yang tepat untuk memberi tahu mereka tipe sel yang mana, mereka dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam aplikasi medis di mana jaringan baru harus ditanam.

Ada juga jenis sel punca lain, tidak harus disamakan dengan sel punca embrionik. Sel punca embrionik berasal dari embrio. Ada juga sel punca dewasa, sel punca tali pusat, dan sel punca janin. Tidak hanya sel-sel punca ini kadang-kadang lebih menantang secara etis, mereka juga multipoten, artinya mereka hanya bisa menjadi sejumlah kecil tipe sel.

Sel punca Embrionik dalam Kedokteran

Penggunaan sel punca embrionik adalah bentuk obat yang sangat baru. Selama beberapa dekade, penyebab banyak penyakit degeneratif dan cedera fisik telah dipahami. Kerusakan jaringan adalah penyebab utama dari banyak penyakit ini, dan ilmuwan telah lama mencari metode pertumbuhan jaringan yang tidak mudah memperbaiki diri. Karena sel punca embrionik pluripoten, dan dapat menjadi hampir semua sel dalam tubuh, sel-sel ini telah lama dipelajari untuk kemungkinan penggunaannya dalam pengobatan.

Sejak akhir 1950-an, para ilmuwan telah mencoba menguji berbagai metode pertumbuhan jaringan dengan sel punca embrionik. Uji klinis pertama dilakukan pada akhir 1960-an, tetapi tidak banyak kemajuan telah dibuat. Presiden Bush memberlakukan moratorium penggunaan dana Federal untuk penelitian sel punca, yang akhirnya dicabut oleh Pemerintahan Obama pada tahun 2009. Negara-negara Eropa juga menghadapi perjuangan berat dalam pendanaan penelitian sel punca. Namun, dengan kemajuan dalam sains datanglah penemuan-penemuan baru yang memungkinkan pemanenan sel punca embrionik secara lebih etis. Perawatan pertama dengan sel punca obat adalah pada tahun 2010.

Secara medis, sel punca embrionik terbatas dalam penggunaannya saat ini, meskipun banyak aplikasi baru dalam karya. Perawatan saat ini fokus pada penggantian jaringan yang rusak dari cedera atau penyakit. Dari jumlah tersebut, perawatan pertama yang disetujui oleh FDA untuk menjalani uji coba adalah mengganti jaringan yang rusak pada cedera tulang belakang. Karena sel-sel saraf jarang regenerasi, sel punca embrionik dapat digunakan untuk menggantikan saraf yang rusak dan mengembalikan fungsi. Pada seseorang dengan cedera tulang belakang, ini berarti bisa berjalan lagi. Bagi orang buta, ini mungkin berarti bisa melihat lagi. Walaupun pengobatannya masih baru dan keberhasilannya terbatas, ia telah menunjukkan beberapa hasil positif.

Masih banyak kemajuan medis lainnya yang dibuat dengan sel punca embrionik, meskipun ini tidak datang sebagai perawatan medis langsung tetapi lebih sebagai pengetahuan yang diberikan sel punca kepada kita. Ketika sel punca embrionik berdiferensiasi menjadi jaringan target, para ilmuwan dapat mempelajari bahan kimia dan metode yang digunakan untuk melakukannya. Para ilmuwan juga dapat mengubah genom sel-sel ini, dan mempelajari efek berbagai mutasi terhadap fungsi sel. Di antara dua jalur penemuan ini, para ilmuwan telah mengumpulkan banyak informasi tentang bagaimana dan mengapa sel-sel berdiferensiasi dan membelah. Dengan menggunakan alat-alat ini, para ilmuwan mendekati metode yang memungkinkan mereka untuk mengubah sel biasa menjadi sel punca berpotensi majemuk. Proses ini tidak hanya dapat memperbaiki cedera dan penyakit, tetapi juga berpotensi membalikkan penuaan dan mencegah kematian.

Dalam skala yang kurang dramatis dan besar, metode ini juga digunakan untuk menyembuhkan penyakit umum, seperti diabetes. Dengan mempelajari bagaimana sel punca embrionik menjadi sel pankreas dan mengeluarkan insulin, para ilmuwan mempelajari metode mengubah jaringan lain menjadi jaringan yang mensekresi insulin. Ini dapat membantu menyembuhkan diabetes, seringkali disebabkan oleh penghancuran sel-sel penghasil insulin. Jika ini diganti dengan sel punca, atau sel lain diinduksi menjadi sel pankreas, penyakitnya bisa disembuhkan. Penyakit lain, seperti fibrosis kistik, sindrom x rapuh, dan kelainan genetik lainnya dipelajari dalam sel batang embrionik. Tidak hanya banyak sel dapat dibuat, tetapi mereka dapat dibedakan menjadi beberapa tipe sel. Dengan cara ini, seorang ilmuwan dapat membuat gambar penyakit dari snapshot dari setiap jenis sel, dan memahami dengan tepat bagaimana penyakit tersebut mempengaruhi seseorang.

Bagaimana cara mengumpulkan sel punca embrionik?

Sementara pernah ada kekhawatiran bahwa sel-sel punca embrionik sedang dipanen tanpa persetujuan dari wanita yang tidak tahu, sebagian besar sekarang dipanen secara etis di sebuah klinik pembuahan in vitro. Di klinik ini, untuk mendapatkan kehamilan yang sukses, banyak sel telur harus dibuahi. Hanya satu yang ditanamkan, dan dengan persetujuan wanita itu, sisanya dapat digunakan untuk memanen sel punca embrionik. Untuk melakukan ini, para ilmuwan mengekstrak beberapa sel batang embrionik dari embrio ketika itu hanya bola sel kecil. Ini bisa dilihat pada gambar di bawah ini.

Diagram sel punca

Sel punca embrionik yang dipanen ditempatkan di cawan petri dengan nutrisi dan dibiarkan membelah. Tanpa sinyal dari embrio, sel-sel tetap pluripoten. Mereka terus membelah, mengisi satu piring, dan mereka dipindahkan ke lebih banyak piring dan terus tumbuh. Setelah 6 bulan ini, mereka dianggap sebagai garis sel punca embrionik pluripoten yang sukses. Mereka kemudian dapat digunakan untuk mempelajari penyakit, digunakan dalam perawatan, atau dimanipulasi secara genetik untuk menyediakan model bagaimana sel bekerja.

Untuk menguji bahwa sel-sel ini memang sel punca berpotensi majemuk, mereka disuntikkan ke tikus dengan sistem kekebalan tubuh yang tertekan. Tikus harus memiliki sistem kekebalan tertekan, atau tubuh mereka secara alami akan menolak jaringan manusia. Setelah ditanamkan ke dalam tikus, sel-sel pluripotent yang berhasil akan membentuk tumor kecil yang disebut teratoma. Tumor kecil ini memiliki jenis jaringan yang berbeda, dan membuktikan bahwa garis sel masih pluripoten dan dapat berdiferensiasi menjadi jenis sel yang berbeda.
Sel Punca Lainnya

Ada sejumlah jenis sel punca lainnya, selain sel punca embrionik. Sel-sel ini berasal dari sumber yang berbeda dan dapat digunakan untuk tujuan yang berbeda. Seringkali, mereka hanya multipoten, dan dapat berubah menjadi hanya jenis sel yang sempit. Salah satu contohnya adalah sel punca darah tali pusat, yang telah digunakan dalam perawatan medis untuk mengobati berbagai penyakit darah dan menekan sistem kekebalan tubuh. Sel-sel punca dalam darah tali pusat dapat berdiferensiasi menjadi hampir semua jenis darah atau sel imun, membuatnya multipoten. Namun, ini membatasi penggunaannya di bidang kedokteran lainnya.Diagram sel punca

Ada juga sel punca dewasa, yang bertahan hidup di berbagai organ di seluruh tubuh. Sel-sel ini juga multipoten, dan hanya dapat berdiferensiasi menjadi jenis jaringan di mana mereka ditemukan. Penggunaan umum sel punca dewasa adalah transplantasi sumsum tulang. Dalam prosedur ini, donor yang sehat harus diekstraksi dari sumsum tulang mereka. Sumsum adalah zat seperti darah di bagian dalam tulang besar yang menciptakan sel darah dan sel kekebalan. Pasien kanker, setelah menjalani radiasi dan kemoterapi, kehilangan sebagian besar sel kekebalan tubuh mereka dan menjadi immunocompromised. Seringkali transplantasi sumsum tulang diperlukan untuk mengganti jaringan ini. Sel-sel punca baru mulai memproduksi sel-sel kekebalan baru, yang membantu pasien pulih dan melawan infeksi dan penyakit.

Related Posts