Makalah Stem Cell

 

  STEM CELL

Terkait dengan hakekatnya, stem cell kini telah menjadi topik utama pembicaraan  banyak ilmuwan, ahli medis, bahkan orang awam diseluruh penjuru dun dunia. ia. Karakteristik yang dimiliki stem sel ini telah memberikan secercah harapan akan tersedianya terapi medis jenis  baru bagi penderita penyakit degeneratif yaitu penyakit-penyakit penyakit-penyakit yang mengiringi proses  penuaan seperti stroke, parkinson, Alzheimer, dan sebagainya. Peningkatan usia harapan hidup merupakan suatu indikator penting kualitas kesehatan  penduduk suatu negara. negara. Bila pada era sebelumnya angka kematian banyak disebabkan oleh  penyakit infeksi, secara perlahan namun pasti saat ini penyakit degeneratif mulai menunjukan dominasinya sebagai penyebab kematian utama. Sebagai salah satu tema sentral riset ri set biomedis yang akan mengubah konsep  pengobatan dunia kedokteran kedokteran masa depan, stem cell adalah sesuatu yang perlu diketahui dan dipahami oleh seluruh tenaga profesi kesehatan, baik yang berhubungan dengan riset at ataupun aupun  pengobatan. Makalah ini dibuat sebagai referensi pengenalan dasar stem cell dan prinsip aplikasinya dalam berbagai masalah masal ah pengobatan. Akhir kata penyusun menyambut gembira setiap apresiasi dan kritik konstruktif demi perbaikan yang akan terus dilangsungkan. Definisi Stem cell Stem cell adalah sel primitif yang memiliki kemampuan memperbaru dan potensi

untuk berdiferensiasi, merupakan sel yang bersumber dari tubuh, dalam keadaan tertentu dapat berdiferensiasi menjadi berbagai fungsi jaringan sel maupun organ, dalam dunia medis disebut sebagai “sel multi-f  multi-f ungsi”. ungsi”. Stem cell juga merupakan awal mula dari dar i pertumbuhan sel lain yang menyusun keseluruhan tubuh organisme, termasuk manusia. Stem cell cell dalam bahasa mandarin berasal dari kata “pohon”, “batang” dan “sumber”, artinya stem sel sama seperti sep erti batang pohon yang dapat tumbuh cabang, daun, berbung berbungaa dan  berbuah. Oleh karena itu, ilmuan menamakannya menamakannya sebagai stem cell. Dalam bahasa indonesia kata stem cell akhir-akhir ini diartikan sebagai sel punca. Kata punca berarti awal mula Makna sebagai sel awal mula ini semakin diteguhkan pada penemuan keberadaan stem cell  pada awal kehidupan manusia, yaitu pada pada masa embrio. Hal ini tentu menegaskan bahwa stem cell adalah sel yang menjadi awal mula terbentuknya 200 jenis sel yang menyusun tubuh manusia.

 

KARAKTERISTIK KARAKTERIS TIK STEM CELL

Setiap sel memiliki karakteristik masing-masing, begitu juga stem cell. Karateristik yang dimiliki stem cell adalah : belum berdiferensiasi (undifferentiated) dan mampu memperbanyak diri sendiri (self renewall). Belum berdiferensiasi ( undifferentiated) Stem cell merupakan sel yang belum memiliki  bentuk dan fungsi spesifik layaknya sel lainnya lainnya pada organ tubuh. Misalnya fung fungsi si berdenyut (sel jantung), menghasilkan hormon, menghantarkan impuls (sel syaraf) ataupun fungsi lainnya. Bukti ilmiah bahkan menunjukan bahwa populasi stem cell belum aktif (inaktive) dan fungsinya baru terlihat pada waktu dan kondisi tertentu. Gambar 2.1 keistimewaan stem cell dalam berdiferensiasi menjadi > 1 jenis sel

 

Kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi lebih dari 1 jenis sel lain (differentiate) yang membuat stem cell mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel matang, misalnya misaln ya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, sel pankreas, dan lain-lain inilah yang membuat stem cell dipercaya akan menjadi jalan keluar bagi penyakit degeneratif seperti stroke, Alzheimer, diabetes melitus, dan lain-lain.Kemampuan stem cell sebagai sel yang belum berdiferensiasi ternyata dimaksudkan untuk menjaga kontinuitas regenerasi populasi sel yang menyusun  jaringan dan organ tubuh. Selain itu, kemampuan kemampuan stem cell untuk berdiferensiasi juga dianggap lebih istimewa dari sel-sel lain, karena stem cell mampu berdiferensiasi menjadi lebih dari 1 jenis sel tubuh. Hal ini berarti stem cell bersifat multipoten dan pluripoten  bergantung pada jenis sel itu sendiri. Proses diferensiasi stem cell diduga dipengaruhi faktor internal dan faktor eksternal sel. Faktor internal mencakup faktor genetik, sedangkan faktor eksternal mencakup kondisi lingkungan sel, faktor pertumbuhan serta kondisi kebutuhan jaringan atau organ tubuh itu sendiri. Hingga saat ini faktor-faktor yang mempengaruhi tujuan diferensiasi stem cell secara  pasti masih di terus teliti. Berdasarkan pada kemampuannya untuk b berdifferensiasi erdifferensiasi sel punca dikelompokkan menjadi: 1.  Totipoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi semua jenis sel. Yang termasuk dalam sel punca totipoten adalah zigot dan morula. Sel-sel ini merupakan sel embrionik awal yang mempunyai kemampuan untuk membentuk berbagai jenis sel termasuk sel-sel yang menyusun plasenta dan tali pusat. Karenanya sel punca kelompok ini mempunyai kemampuan untuk membentuk satu individu yang utuh.

 

  2.  Pluripoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi 3 lapisan germinal (ektoderm, mesoderm, dan endoderm) tetapi tidak dapat menjadi jaringan ekstraembrionik seperti plasenta dan tali pusat. Yang termasuk sel punca pluripoten adalah sel punca embrionik (embryonic (embryonic stem cells). cells). 3.  Multipoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi berbagai jenis sel misalnya sel punca hemopoetik (hemopoetic stem cells) cells) yang terdapat pada sumsum tulang yang mempunyai kemampuan untuk berdifferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang terdapat di dalam darah seperti eritrosit, lekosit dan trombosit. Contoh lainnya adalah sel punca saraf (neural stem cells) yang mempunyai kemampuan  berdifferensiasi menjadi sel saraf dan sel glia. 4.  Unipotent yaitu sel punca yang hanya dapat berdifferensiasi menjadi 1 jenis sel. Berbeda dengan non sel punca, sel punca mempunyai sifat masih dapat memperbaharui atau meregenerasi diri (self-regenerate/self renew) Contohnya erythroid progenitor cells hanya cells hanya mampu berdifferensiasi menjadi sel darah merah.

Gambar-3 Multipotent dan unipotent stem cells pada sumsum tulang

 

  Memperbanyak diri sendiri (self renewall) Kemampuan untuk memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri (selfregenerate/self-renew). Dalam hal ini stem cell dapat membuat salinan sel yang hampir sama dengan dirinya melalui pembelahan sel. Kemampuan meregenerasi diri sendiri s endiri ini tidak dimiliki sel-sel tubuh lainnya seperti sel jantung, sel syaraf, sel otak dan lain-lain.itulah sebabnya apabila terjadi kerusakan pada sel jantung, sel otak, maupun sel pankreas maka  pada umumnya kerusakan tersebut bersifat ireversebel. Karena kemampuannya memperbanyak diri ini jugalah populasi stem cell dalam tubuh terjaga. Kemampuan stem cell untuk memperbanyak diri ini diduga dapat dilakukan berulang kali dan tidak terbatas, serta dapat dipertahankan dalam waktu yang relatif lama. JENIS-JENIS STEM SEL

Keberadaan stem cell dalam berbagai tahap pertumbuhan dan organ tubuh, telah membuat stem cell terbagi lagi menjadi beberapa jenis. Asal-usul stem cell menentukan penamaan dan karakteristik dari setiap jenis stem cell. Jenis stem cell yang akan dibahas pada bab ini meliputi stem cell embrionik dan stem cell dewasa Berdasarkan tingkat maturasi tubuh yang menjadi sumber keberadaanya, secara singkat s ingkat stem cell dibagi menjadi dua jenis yaitu stem cell embrionik (embryonic stem cell) dan stem cell dewasa ( adult stem cell). 1.  Stem cell embrionik (embryonic stem cell) Stem cell embrionik adalah stem cell yang didapatkan pada saat tubuh masih berada dalam masa embriogenesis. Lebih tepatnya disebut juga sebagai massa sel dalam (inner cell mass) yang terdapat dalam blastosis. Stem ccll ccl l embrionik merupakan awal dari seluruh jenis sel dalam tubuh manusia. Tergolong sebagai stem cell yang bersifat pluripoten. Dengan sifatnya yang pluripoten ini, secara logika tidak ada satupun penyakit degeratif yang tidak dapat disembuhkan oleh stem cell jenis ini. Selain sifat pluripoten ini, stem cell cel l jenis ini memiliki daya polimerasi yang tinggi, talomer yang panjang dan aktifitas hormon telomerase yang tinggi. Karena hal ini juga j uga lah terapi menggunakan stem cell embrionik ini memiliki resiko yang tinggi akan terjadinya terjadin ya polimerase

 

sel yang berlebih,sehingga berpotensi terjadinya ter jadinya tumorigenesis (pembentukan tumor yang tidak diinginkan). Selain itu kontroversi lain dari penggunaan stem cell embrionik e mbrionik ini berasal dari nilai etis  penggunaan embrio sebagai sumber didapatkan didapatkan nya stem cell ini. Hal ini lah yang menyebabkan riset seputar stem cell ini umumnya menggunakan stem cell yang berasal dari embrio hewan, yang tentunya tidak dapat disamakan dengan manusia Setiap kehidupan manusia berasal dari proses fertilisasi, fertili sasi, yaitu hasil pertemuan antara sperma dan ovum.Dari fertilisasi maka dihasilkan zigot, oleh karena zigot terbentuk oleh penyatuan sperma dan ovum maka materi genetik yang berada di dalamnya merupakan kesatuan dari sperma dan ovum. Setelah terbentuk maka zigot akan membelah menghasilkan blastomer yang setiap hari berlipat ganda ganda (2,4 dan seterusnya). Dengan demikian saat hari keempat  pasca fertilisasi, blastomer yang terbentuk akan berjumlah 8 sel. Blastomer yang terdapat dalam tahapan tahapan 2 sampai dengan inilah yang masih bersifat totipotensi. Bila dipisahkan dan diisolasi maka blastomer-blastomer tersebut akan mampu melakukan proses embriogenesis masing-masing dan membentuk individu baru. Potensi ini tidak ditemukan pada  blastomer di atas tahapan 8. Sesuai dengan literatur ilmiah bahwa potensi diferensiasi sel akan terus menurun seiiring dengan ertambahnya usia sel-sel tersebut. Riset dan penerapan terapi menggunakan stem sel embrionik ini memang banyak ditentang karena dianggap melanggar etika. Betapa tidak, embrio yang seharusnya merupakan awal mula dari kehidupan manusia dianggap tidak layak dijadikan bahan riset dan penelitian. Oleh karena itu para peneliti terus mencari dan mengkaji beberapa metode produksi embrio yang sekiranya tidak melanggar etika yang ada. 1.  Metode isolasi stem cell embrionik Setelah stem cell embrionik berhasil diproduksi maka langkah selanjutnya adalah proses isolasi. Terdapat beberapa macam metode isolasi stem cell embrionik, antara lain metode enzimatis, metode bedah imun, metode bedah mikro atau mekanik, dan metode penyayatan laser.

 

  Gambar 3.1 berbagai teknik produksi stem cell embrionik : fertilisasi, kloning dan  partenogenesis 2.  Stem cell dewasa ( adult stem cell) Stem cell dewasa adalah stem cell c ell yang ditemukan ditengah sel-sel lain yang telah  berdiferensiasi dalam suatu jaringan yang telah mengalami maturasi. Dengan kata lain stem cell jenis ini adalah sekelompok sel yang belum berdiferensiasi atau bahkan masih dalam keadaan tidak aktif, yang terdapat pada suatu jaringan dalam tubuh yang telah memiliki fungsi spesifik. Bukti ilmiah yang telah ada menunjukan bahwa stem cell dewasa memiliki sifat yang multipoten, dengan demikian stem cell jenis ini memiliki kemampuan berdiferensiasi yang lebih rendah bila dibandingkan dengan stem cell c ell embrionik.Namun yang menjadi kekurangan stem cell dewasa adalah konsentrasinya yang tergolong jauh lebih rendah bila dibandingkan dengan sel sel lain yang telah berdiferensiasi dalam suatu jaringan dewasa. Hal ini

 

mengakibatkan tahap isolasi yang jauh lebih sulit dari tahap isolasi isolas i stem sel embrionik. Selain itu maturitasi sel yang jauh lebih tua dibandingkan dengan stem cell embrionik, diperkirakan  berdampak pada kemampuan sel jenis ini memperbanyak diri. Keberadaan stem cell jenis ini diperkirakan untuk mejaga homeostatis jaringan tempatnya berada. Saat ini hampir semua jaringan dalam tubuh terbukti mengandung stem cell dewasa di segala usia, sekalipun manusia yang bersangkutan telah lanjut usianya. Oleh karena itu penggolongan stem cell dewasa dilakukan berdasarkan organ dan golongan sel yang akan menjadi alur diferensiasinya.. Seperti stem cell hematopoetik, stem cell syaraf, stem cell kulit, stem cell mesenkimal, stem cell jantung dan sebagainya.

Tabel 3.1 Menjelaskan contoh stem cell dewasa dan jalur multipotennya multipotennya masing-masing Jenis stem cell Mesenkimal Hematopoietik

Diferensiasi multipoten yang dihasilkan

Osteosit, tenosit, adiposit, kondrosit, sel stroma sumsum tulang Progenitor sel darah yang akan menjadi seluruh jenis sel darah matur mat ur yang fungsional

Epidermis

Keratinosit, fibrobas, folikel rambut

Neural

 Neuron, oligodendrosit, astrosit

Sel oval hati

Hepatosit, sel β pankreas  pankreas 

Testis dan ovarium

Sel gonad pria dan wanita, sel sertoli, sel leydig

 

a. Metode isolasi stem cell dewasa Manusia sebagai makhluk multiselular, terdiri dari berbagai macam sel s el yang menjalankan fungsinya secara spesifik dalam organ/jaringan tubuh. Seringkali, walaupun peneliti melakukan pengamatan yang cermat dengan mikroskop, karakteristik sel yang satu dengan yang lainnya tidak dapat dibedakan. Dalam jaringan / organ yang telah matang, stem cell dewaa bahkan seringkali tampak tidak aktif. Stem cell ini baru teraktivasi jika jaringan/ organ tersebut mengalami kerusakan. Baik dalam keadaan aktif maupun inaktif, secara kasat mata stem cell tampak serupa dengan sel lainnya yang juga menyusun organ/jaringan tersebut. ter sebut. Untuk mendapatkan isolasi murni stem cell organ yang bersangkutan, maka peneliti dan praktisi medis mengginakan modal

 

 pengetahuan yang yang ada menyangkut karakteristik stem cell masing-masing organ.Dua metode identifikasi dan isolasi stem cell dewasa yang paling sering digunakan yaitu pemisahan sel mononuklear yang mengandung mengandung stem cell, pada darah tepi, dar darah ah tali pusat, dan sumsum tulang; serta identifikasi dan isolasi stem cell yang terkandung dalam polpulasi multiselular, dengan menggunakan fluorescene menggunakan fluorescene activated cell storing (FACS)/flowcytometry. (FACS)/flowcytometry.   Tabel 3.2 kesamaan potensi stem cell embrionik dan stem cell cel l dewasa Berada dalam kondisi yang belum berdiferensiasi Dapat melakukan poliferasi yang menghasilkan sel-sel dengan sifat yang sama dengan sifat yang dimiliki sel induknya Dapat berdiferensiasi berdiferensiasi menjadi lebih dari satu jenis sel yang spesifik

Tabel 3.3 perbedaan antara stem cell embrionik dan stem cell dewasa Perihal

Stem cell embrionik

Stem cell dewasa

Sumber

Inner cell mass

Populasi sel somatis

Potensi diferensiasi

Pluripoten

Multipoten

Potensi poliferasi

++

+

Isolasi

Lebih mudah karena seluruh

Lebih susah karna

sel yang terdapat pada inner

konsentrasi perbandinan

cell mass adalah stem cell

 jumlahnya dengan sel dewasa

embrionik

dalam jaringan sangat kecil

Lebih mudah karna ditunjan

Lebih sulit karena

dengan kemampuan

kemampuan poliferasi yang

 poliferasi yang lebih tinggi

lebih rendah dan prosedur

dan prosedur yang lebih baku

yang masih terus di

Kulturisasi in vitro

optimalkan

 

 

MEKANISME MEKANISM E PENGGUNAAN STEM CELL

Gambar 4.1 prosedur penanganan stem cell di laboratorium untuk aplikasi klinis

Sebagai sel yang diharapkan mampu memperbaiki fungsi jaringan/organ tubuh yang telah rusak, stem cell yang sebelumnya telah diisolasi dan mengalami sejumlah perlakuan di laobatorium, akan kembali ditransplantasikan dalam tubuh pasien yang membutuhkannya. Hingga saat ini, para peneliti di berbagai pusat riset stem cell masih berupaya menemukan metode dan jalur administrasi stem cell ke dalam tubuh yang paling optimal.

Secara garis besar, terdapat dua metode transplantasi stem cell ke dalam tubuh pasien yang membutuhkannya. Metode pertama adalah secara langsung mengimplantasikan stem

 

cell tersebut ke dalam jaringan/organ ja ringan/organ tubuh pasien yang telah rusak. Metode kedua adalah mengimplantasikan stem cell melalui pembuluh darah, baik yang berada dekat dengan lokasi  jaringanorgan yang telah rusak atau pembuluh darah manapun yang terdapat pada tubuh  pasien. Karena kemudahan aplikasinya dikemudian hari, maka metode inilah yang paling  banyak digunakan dan diuji efektifitasnya.

Distribusi stem cell ke jaringan tau organ or gan yang pelu diperbaiki merupakan langkah  pertama yang harus dicapai demi keberhasilan upaya untuk memperbaiki fungsi  jaringan/organ yang bersangkutan. bersangkutan. Oleh karena itu sudah seharusnya kita semua mengerti konsep optimalisasi distribusi stem cell ke jaringan/organ tubuh yang telah rusak. Sekarang, konsep ini dikenal dengan istilah istil ah “homing”.  “homing”.  4.1 Homing Jika saat ini adalah saat pertama anda mengetahui istilah homing, mungkin yang  pertama kali muncul dalam pikiran anda adalah kata rumah. Ya, pemikiran ini bukanlah  pemikiran yang salah. Homing dalam teknologi teknologi stem cell memang dibentuk dari asal kata “home” yang “home”  yang berarti rumah. Sekalipun bukan berasal dari kata kerja, namun penambahan akhiran –  akhiran  – ing ing dalam homing, memang dilakukan untuk mendefinisikan homing sebagai aktifitas stem cell untuk kembali ke rumahnya, yaitu jaringan/organ tubuh yang telah rusak dan hendak diperbaiki. Istilah homing pertama kali dipergunakan untuk mendeskripsikan proses yang terjadi dalam transplantasi sel dari sumsum tulang. Stem cell hematopoietik yang disuntikkan kedalam pembuluh darah, secara otomatis segera menuju ke bagian sumsum tulang tula ng yang mengalami kerusakan. Dalam uji laboratorium pada hewan, stem cell yang telah diadministrasikan sebelumnya telah diberi penanda untuk melacak keberadaannya setelah masuk ke dalam pembuluh darah. Melalui percobaan tersebut, stem cell yang terbukti segera menuju jaringan tubuh hewan yang rusak. Pada penyelidikan selanjutnya aktifitas stem cell seperti ini diduga dipengaruhi oleh adanya protein spesifik yang dilepaskan oleh sel-sel tubuh yang rusak sebagai bentuk komunikasi selular. Protein ini bersifat kemoatraktif, sehingga s ehingga mampu menarik stem cell yang berada di peredaran peredara n darah, untuk menuju ke arah keberadaan  proteinnya.

 

Dalam kaitannya dengan dengan konsep homing, kemampuan kemampuan stem cell dalam merespons sinyal selular sel-sel yang mengalami kerusakan dapat dimanfaatkan untuk mengoptimalkan aplikasi klinis terapi stem cell, c ell, saat ini bukti yang telah ada juga menjelas menjelaskan kan bahwa efisiensi homing stem cell pada transplantai dipengaruhi oleh usia individu resipien. Semakin tua usia seorang individu resipien, maka tingkat efisiensinya juga relatif akan menurun. Riset yang dilakukan menggunakan mencit muda berusia 6- minggu dibandingkan dengan mencit tua  berusia 22-25 minggu menunjukan menunjukan bahwa efisiensi homing stem cell hematopoeitik pada mencit yang muda tiga kali lipat lebih baik daripada mencit tua. Mengingat sistem peredaran darah manusia menghubungkan satu pembuluh darah dengan pembuluh darah lainnya yang tersebar diseluruh tubuh, maka stem cell yang ditransplantasikan untuk jaringan/organ tubuh tertentu yang telah rusak juga dapat tersebar ke jaringan dan organ lain yang bukan merupakan target stem cell. Oleh karena itu riset yang lebih mendalam masih dibutuhkan untuk meningkatkan efisiensinya. 4.2 Mekanisme regenerasi jaringan jaringan oleh stem cell Setelah stem cell diadministrasikan secara sistemik atau secara langsung sampai pada  jaringan yang dituju, maka mekanisme regenerasi jaringan yang rusak pun segera dimulai. Mekanisme perbaikan jaringan yang rusak dengan menggunakan stem cell terdiri dari dua  jenis, yaitu diferensiasi stem cell dan produks faktor pertumbuhan (growth factor) stem cell. a.  Diferensiasi stem cell Seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumya, salah satu keistimewaan keist imewaan stem cell adalah kemampuan berdiferensiasi menjadi berbagai jeis sel somatik. Dengan kemampuan ini, maka stem cell yang telah sampai pada lokasi kerusakan sel dalam jaringan tubuh, aakan kan mampu berdiferensiasi menjadi bentuk sel somatik jaringan tubuh tersebut, sehingga mampu menggantikan sel-sel yang telah rusak. Untuk mencapai efektifitas yang optimal, jenis stem ste m cell yang dipakai disesuaikan dengan jalur diferensiasi yang dikehendaki. Namun, bukan tidak mungkin diferensiasi stem cell dewasa untuk dipakai menjadi sel diluar jalur jal ur diferensiasinya. Fenomena ini disebut transdiferensiasi. Dengan ditemukannya fenomena transdiferensiasi, pemikiran yang sebelumnya menyatakan hanya stem cell embrionik yang bersifat pluripoten nampaknya harus di tinjau ulang. Meskipun demikian keraguan akan ada tidaknya fenomena transdiferensiasi ini juga

 

masih ada. Kepastian kemurnian stem cell dewasa yang digunakan dalam uji laboratorium tanpa adanya kontaminasi stem cell jenis lain adalah salah satu hal yang masih dipertanyakan. Stem cell jenis lain yang juga dimanfaatkan potensi diferensiasinya adalah stem cell embrionik. Saat diuji, baik dalam cawan kultur (in vitro) maupun hewan percobaan ( in vivo), stem cell embrionik tidak diragukan lagi kemampuannya dalam membentuk seluruh  jenis sel dari ketiga lapisan embrional manusia. Sayangnya kelebihan potensi ini justru menimbulkan resiko teratoma bila langsung diterapkan pada manusia yang membutuhkannya. Untuk meminimalisir resiko ini, salah satu solusi yang saat ini paling banyak digunakan adalah dengan melakukan induksi diferensiasi stem cell embrionik terlebih dahulu dalam laboratorium sebelum ditransplantasikan ke dalam tubuh manusia.Seluruh fakta ilmiah yang didapatkan melaalui uji laboratorium , telah berhasil membuktikan kemampuan stem cell untuk berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel tubuh. tu buh. Walaupun demikian, potensi stem cell untuk berdiferensiasi saat dicangkokkan ke dalam tubuh, masih terus diteliti. Sejumlah ahlipun meragukan keberlangsungan kemampuan ini secara in vivo dalam tubuh pasien, mengingat potensi stem cell lain dalam meregenerasi sel tubuh yang rudak juga dapat menjadi kunci keberhasilan terapi transplantasi stem cell pada pasien penyakit degeneratif.  b.  Produksi faktor pertumbuhan (growth factor) stem cell Sebagian peneliti juga berpendapat bahwa stem cell yang ditransplantasikan ke dalam tubuh secara sistematik (melalui jalur j alur pembuluh darag) dapat menginduksi stem celllain yang  berada di berbagai organ tubuh pasien sendiri sendiri untuk berpoliferasi dan bergerak menuju organ/jaringan yang mengalami kerusakan. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa stem cell yang berasal dari luar tubuh mampu merangsang stem cell dari dalam tubuh individu itu melakukan tgas regenerasi sel yang telah rusak. Salah satu hal yang diduga menyebabkan hal ini adalah sejumlah faktor yang diproduksi stem cell yang dicangkokkan ke dalam tubuh, mampu merangsang  pengeluaran stem cell dari berbagai organ tubuh pasien. Faktor-faktor Faktor-faktor ini adalah faktor sitokin dan faktor pertumbuhan (growth factor). 4.3 Penggunaan stem cell dalam terapi gen Selain stem cell, rekayasa genetika merupakan me rupakan bidan ilmu kedokteran lainnya yang  juga banyak megundang perhatian para peneliti dan praktisi medis di abad ke -21 ini. Penyakit-penyakit kongenital yang berawal dari kelainan genetik penderitanya dipercaya

 

dapat ditolong dengan merekayasa susunan genetik pasien yang bersangkutan. Dalam  penerapannya, rekayasa genetika memiliki prinsip memperbaiki dan menutupi menutupi ekspresi susunan DNA yang rusak, atau menambahkan DNA yang dapat membawa nilai positif bagi sel (pasien) yang bersangkutan.Berdasarkan sel yang menjadi vektornya, terapi gen dibagi menjadi dua jenis, yaitu terapi gen yang menggunakan vektor sel gamet dan terapi gen yang menggunakan vektor gen somatis. 1.  Terapi gen yang menggunakan vektor sel gamet Spermatozoa dan ovum merupakan sel-sel yang potensial untuk digunakan dalam rekayasa genetika. Bila keduan jenis sel ini disisipi dis isipi susunan DNA yang hendak dimasukkan dalam tubuh pasien, maka susunan DNA inipun akan terus diturunkan kepada keturunan  pasien. 2.  Terapi gen yang menggunakan vektor sel somatis Secara teoritis, penyisipan susunan DNA DNA untuk terapi gen sebenarnya dapat dilakukan  pada sel somatis manapun. Sayangnya, Sayangnya, mengingat sel somatis merupakan sel dewasa yang tidak lagi memiliki kemampuan poliferasi yang tinggi, maka sifat dari gen yang disisipkan hanya mampu bertahan untuk sementara waktu. Hal ini disebabkan karena setelah sel somatis dimasukkan ke dalam tubuh pasien mengalami kerusakan (apoptosis), maka efek yang dibawanya pun akan hilang

POTENSI STEM CELL DALAM DUNIA KESEHATAN 

Potensi stem sel dalam berbagai pengobatan penyakit. Stem cell mempunyai kemampuan untuk berdiferensiasi secara terus menerus dan dalam keadaan tertentu mampu berdiferensiasi menjadi berbagai tipe sel jaringan, seperti otot polos, kardiomiosit, neuron, sel beta pankreas, khondrosit, dsb. Karena sifat ini maka stem cell ini dapat dipakai untuk mengobati berbagai  penyakit degeneratif yang sekarang termasuk dalam bidang kedokteran. kedokteran. Dalam beberapa tahun lagi stem cell manusia ini i ni dapat dipakai untuk transplantasi berbagai organ yang rusak, seperti ginjal, hati, jantung, tulang dsb. Untuk mencegah kontroversi ini, maka alternatif alternati f lain adalah menggunakan human Umbilical Cord Blood (hUBC) yang mengandung banyak banyak stem cell dewasa  dewasa  yang mempunyai kemampuan diferensiasi lebih baik daripada sel stem sumsum tulang (hBM=human Bone

 

 Marrow). Di Indonesia belum memiliki aturan yang jelas tentang penggunaan stem cell dalam dunia medis. Sel stem embrionik maupun sel stem dewasa sangat besar potensinya untuk mengobati berbagai penyakit degeneratif, seperti infark jantung, stroke jantung, stroke,, penyakit Parkinson, diabetes, berbagai macam kanker terutama kanker darah, osteoarthritis dan sebagainya.

PENGGUNAAN STEM CELLS DALAM PENGOBATAN PENYAKIT

Para ahli saat ini sedang giat melakukan berbagai penelitian untuk menggunakan stem cell dalam mengobati berbagai penyakit. Penggunaan stem cells untuk mengobati penyakit dikenal sebagai Cell Based Therapy. Prinsip terapi adalah dengan dengan melakukan transplantasi stem cells pada organ yang rusak. Tujuan dari transplantasi stem cells ini adalah 1.  Mendapatkan pertumbuhan dan perkembangan sel-sel baru yang sehat pada jaringan atau organ tubuh pasien 2.  Menggantikan sel-sel spesifik yang rusak akibat penyakit atau cidera tertentu dengan selsel baru yang ditranspalantasikan. Sel stem embryonic sangat plastik dan mempunyai kemampuan untuk dikembangkan menjadi  berbagai macam jaringan sel seperti neuron, kardiomiosit, osteoblast, fibroblast, f ibroblast, sel-sel darah dan sebagainya, sehingga dapat dipakai untuk menggantikan jaringan yang rusak. Sel stem dewasa juga dapat digunakan untuk mengobati berbagai penyakit degeneratif, tetapi kemampuan plastisitasnya sudah berkurang. Keuntungan dari penggunaan sel stem dewasa yaitu tidak atau kurang menimbulkan masalah dan kontroversi etika. Penggunaan stem cell embrionik untuk mengobati cidera pada medula spinalis (spinal cord) 

Cidera pada medula spinalis disertai demielinisasi menyebabkan hilangnya fungsi neuron. Sel punca dapat mengembalikan fungsi yang hilang dengan cara melakukan remielinisasi.

Percobaan

dengan

sel

punca

embrionik

tikus

dapat

menghasilkan

oligodendrosit yang kemudian dapat menyebabkan remielinisasi akson yang rusak. Penggunaan sel stem sel pada penyakit stroke

Pada penyakit stroke dicoba untuk menggunakan sel punca mesenkim (mesenchymal stem cells (MSC) dari sumsum tulang autolog. Penelitian ini didasarkan pada hasil penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Mesenchymal stem cells diperoleh dari aspirasi sumsum

 

tulang. Setelah disuntikkan perifer MSC akan melintas sawar darah otak pada daerah otak yang rusak.

Pemberian MSC intravenous akan mengurangi mengurangi terjadinya apoptosis apoptosis dan

menyebabkan proliferasi sel endogen setelah terjadinya stroke

KESIMPULAN

1.  Stem sel adalah sel primitif yang memiliki kemampuan memperbaru dan potensi untuk berdiferensiasi, merupakan sel yang bersumber dari tubuh, dalam keadaan tertentu dapat berdiferensiasi menjadi berbagai fungsi f ungsi jaringan sel maupun organ, dalam dunia medis disebut sebagai “sel multimulti-fungsi” fungsi”   2.  Stem cell adalah sel induk( sel yang tidak/belum terspesialisasi )yang mempunyai 2 sifat: 1. Kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi sel lain (differentiate). Dalam hal ini stem cell mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel matang, mat ang, misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, sel pankreas, dan lain-lain. lai n-lain. 2. Kemampuan untuk memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri (selfregenerate/self-renew). Dalam hal ini stem cell dapat membuat salinan sel yang hampir sama dengan dirinya melalui pembelahan sel.

 

3.  Teknologi stem sel termasuk “teknologi regeneratif kedokteran”, yang paling bernilai b ernilai adalah melalui pemisahan atau pengkloningan, pemeliharaan dan diferensiasi induksi di luar tubuh, dapat menciptakan jaringan,sel jari ngan,sel dan organ yang baru, muda, dan normal. Melalui teknologi transplantasi khusus, memasukkannya memas ukkannya ke dalam tubuh untuk menggantikan sel yang rusak maupun yang tidak normal, membawa perubahan dan harapan kepada penderita penyakit kronis yang susah diobati. DAFTAR PUSTAKA

Ann A. Kiessling, PhD, Scott. C. Anderson.. Human Anderson.. Human Embryonic Embryonic Stem Cells, Second Edition:  An Introduction to the Science and and Therapeutic Potential   Cindrawasih, Gus. 2012. Jurnal 2012. Jurnal tentang Hewan trasngenik trasngenik (metode stem cell embryo) embryo).. STKIP Hamzanwadi, Selong : Jurusan MIPA MIPA Proram Proram Studi Biologi Danny H, Harry M, Ferry S, Arief B, Tono D, Boenjamin S. 2010 . Stem cell dasar teori dan aplikasi klinis.. Jakarta : Erlangga klinis  Niel A. Campbell, Jane B. Reece, Lawrence G. Mitchell. 2000.  BIOLOGI  .  . Jakarta : Erlangga M Mimeault1, R Hauke and SK Batra. 2007. Stem Cells: A Revolution in Therapeutics —   Recent  Advances in Stem Cell Biology and TheirTherapeutic TheirTherapeutic Applications in Regenerative  Medicine and Cancer Therapies.Clinical Therapies.Clinical Pharmacology and Therapeutics Pribadi, Arief. 2009. Biology 2009. Biology Senior High School School Year XI, Bilingual edition. edition. Jakarta : Yudhistira Sandra, Ferry. 2012. Terapi Stem Cell - Terobosan Kedokteran Modern untuk Penderita Gagal  Jantung. Jakarta  Jantung.  Jakarta : Grasindo Setiawan, Boenjamin. 2006. Makalah 2006. Makalah Aplikasi Terapeutik Sel Stem Embrionik Embrionik pada Berbagai  Penyakit Degeneratif.Jakarta Degeneratif.Jakarta : Cermin Dunia Kedokteran  Kedokteran   The National Academics.Understanding Academics.Understanding Stem cell.  cell.  National National Academy of Sciences,Institute of Medicine.StemcellNAS.pdf. Thomas Scott, Christoper. 2006. Stem cell Now, Now, Kindle Edition