Tubuh manusia yang kompleks terdiri dari sel somatik (tubuh) dan sel reproduksi (gamet). Semua sel dalam tubuh manusia berasal dari satu sel telur yang dibuahi yang dikenal sebagai zigot. Zigot kemudian membelah menjadi blastokista yang terdiri dari sel induk embrionik yang menghasilkan lebih dari 200 jenis sel khusus, Menurut Masyarakat Internasional untuk Penelitian Sel Punca.
Sel punca somatik – juga disebut sel punca dewasa – terbentuk selama perkembangan janin dan tetap ada sepanjang rentang hidup untuk membantu perbaikan sel.
Sel Induk: Definisi
Nama lain untuk sel induk yang lebih tepat adalah sel punca embrionik, sel punca dewasa atau sel punca pluripoten terinduksi, tergantung pada tipologi sel masing-masing. Sel punca memiliki kemampuan untuk bermetamorfosis menjadi banyak jenis sel lain, yang sangat menarik bagi para peneliti di bidang kedokteran regeneratif.
Sel punca memiliki karakteristik khusus yang membedakannya dari sel umum biasa seperti sel saraf, sel tulang, dan sel darah:
- Sel induk bisa duplikat diri mereka sendiri berkali-kali, atau mengkhususkan, sesuai kebutuhan dalam jaringan.
- Sel induk membedakan menjadi sel khusus dengan pekerjaan tertentu.
- Sel induk dapat berspesialisasi menjadi banyak berbagai ukuran dan bentuk dari sel.
Sel Induk Embrio
Sel induk embrionik manusia berasal dari sel telur yang sedang berkembang pada tahap blastokista, sekitar lima hari setelah pembuahan. Sel induk embrionik tidak berdiferensiasi dan dapat membelah tanpa batas atau berdiferensiasi menjadi sel khusus di laboratorium.
Sel induk embrionik memiliki potensi untuk diprogram secara genetik atau kimia untuk menumbuhkan organ dan kulit untuk transplantasi dan cangkok.
Sel Induk Somatik (Dewasa)
Sel punca embrio dengan cepat berdiferensiasi menjadi sel punca somatik selama perkembangan janin. Sejumlah kecil sel punca somatik tetap berada di dalam tubuh tanpa batas waktu, tetapi mereka berubah sepanjang hidup.
Sel induk somatik membantu tubuh melakukan perbaikan dan pengaturan internal homeostasis. Sel progenitor adalah langkah perantara antara sel induk yang membelah dan sel yang lebih khusus.
Tidak seperti sel punca embrionik serbaguna, sel punca somatik memiliki kapasitas terbatas untuk berdiferensiasi. Studi saat ini menunjukkan bahwa sel punca dewasa hanya berdiferensiasi menjadi sel untuk jenis jaringan tertentu di mana mereka berada.
Misalnya, sel punca somatik dalam jaringan otot dapat berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel otot, tetapi tidak dapat membentuk sel saraf. Namun, penelitian sedang dilakukan yang dapat membalikkan asumsi itu, menurut Pusat Medis Universitas Nebraska.
Fungsi Sel Induk Somatik
Sel induk somatik (dewasa) dapat menghasilkan lebih banyak sel anak tanpa batas waktu, atau mengkhususkan diri pada jenis sel tertentu, seperti sel darah merah dan putih. Sel induk dewasa dapat memperbarui diri bahkan setelah periode tidak aktif kapan pun perbaikan atau penggantian sel diperlukan.
Misalnya, sel induk somatik di jantung dan pankreas beraksi dalam kondisi tertentu ketika pekerjaan perbaikan diindikasikan. Namun, di dalam perut dan sumsum tulang, sel induk terus bekerja memperbaharui diri.
Sel Induk Somatik Hematopoietik
Sel punca hematopoietik (HSC) adalah sel pembentuk darah yang ditemukan di sumsum tulang dan dalam darah yang bersirkulasi. Sel yang belum matang dapat menjadi sel darah merah, trombosit dan sel darah putih. Sel-sel HSC yang ditransplantasikan di sumsum tulang dari donor yang cocok telah membantu banyak pasien yang didiagnosis dengan kelainan darah dan kanker seperti leukemia.
Transplantasi autologus dari HSC pasien sendiri adalah prosedur terapeutik umum lainnya yang telah menguntungkan pasien dengan mengurangi risiko penolakan transplantasi.
Sel Punca Somatik Mesenkimal
Sumber sel punca mesenkim manusia (hMSCs) termasuk jaringan pendukung dan ikat di sekitar organ tubuh. Sel punca ini berdiferensiasi menjadi sel mesodermal seperti tulang rawan, sel tulang, sel otot dan sel lemak.
Penelitian sel punca tentang penggunaan hMSC dapat mengarah pada peningkatan pengobatan patah tulang dan cedera tulang rawan.
Sel Induk Somatik Saraf
Sel induk saraf (NSC) menghasilkan neuron dan sel glial. NSC ditemukan di otak dan sistem syaraf pusat.
Uji klinis yang menjanjikan sedang berlangsung untuk menyelidiki terapi sel induk NCS sebagai pengobatan untuk cedera tulang belakang, stroke dan amyotrophic lateral sclerosis (ALS).
Sel Induk Somatik Epitel
Sel induk epitel ditemukan di lapisan kulit, paru-paru dan di lapisan epitel usus. Sel punca ini terus memperbarui dan merespons cedera atau kerusakan sel.
Aplikasi medis dari penelitian sel induk epitel termasuk membuat cangkok kulit untuk membantu korban kecelakaan dan luka bakar, misalnya.
Sel Induk Pluripoten Terinduksi
Pada tahun 2007, para peneliti menemukan bagaimana memprogram ulang sel induk dewasa secara genetik untuk bertindak lebih seperti sel induk embrionik. Dikenal sebagai sel induk pluripoten terinduksi (iPSCs), sel-sel yang direkayasa ini dapat dikontrol untuk bertindak dengan cara tertentu dalam kultur laboratorium.
Misalnya, sel somatik seperti sel kulit dapat dirangsang untuk menghasilkan jenis sel yang sama sekali berbeda. Bidang ini masih sangat baru, dan banyak yang tidak diketahui tentang mekanisme prosesnya.
Klasifikasi Sel Induk
Sel punca diklasifikasikan menurut kekuatannya untuk menghasilkan jenis sel yang lebih khusus. Sel punca embrio menguntungkan dalam penelitian karena kondisinya yang tidak tercemar dan potensi diferensiasi yang tinggi. Zigot bersel tunggal disebut totipoten karena dapat membentuk organisme hidup total bersama dengan sel dan jaringan plasenta.
Sel induk embrionik diklasifikasikan sebagai pluripoten; mereka membentuk sel somatik, tetapi bukan sel plasenta. Sel darah tali pusat dan sel punca dewasa bersifat multipoten. Kemampuan mereka untuk berspesialisasi menjadi berbagai jenis lebih terbatas daripada sel induk embrionik.
Penelitian Sel Induk Awal
Ketertarikan pada penelitian sel punca didorong oleh keinginan untuk menemukan cara baru untuk memperbaiki sel-sel yang rusak di jaringan kulit dan organ dalam yang penting untuk kelangsungan hidup.
Pada tahun 1981, peneliti ilmiah pertama kali mengisolasi sel induk embrionik dari embrio tikus Institut Kesehatan Nasional. Pada tahun 1998, para ilmuwan belajar bagaimana memperoleh sel induk manusia dari telur manusia yang dibuat secara in vitro di klinik kesuburan, yang tidak lagi diperlukan dan disumbangkan untuk penelitian. Garis sel induk tumbuh dan dibagikan di antara para ilmuwan.
Pada tahun 1948, sel punca somatik pertama kali digunakan untuk memproduksi sel darah. Sel sumsum tulang dewasa digunakan untuk transplantasi sel induk pada tahun 1968. Sejak itu, terapi sel punca telah berhasil digunakan untuk mengobati berbagai jenis kelainan darah. Kemungkinan terapi tanpa akhir menggunakan sel punca adalah mungkin, tetapi banyak yang masih relatif belum teruji untuk keamanan dan efektivitasnya.
Manfaat Penelitian Sel Induk
Para ilmuwan menggunakan garis sel induk berpotensi majemuk yang diinduksi untuk mempelajari pembelahan sel normal dan abnormal, termasuk kanker dan pembentukan tumor. Pemahaman yang lebih dalam tentang bagaimana penyakit terjadi dapat mengarah pada tindakan pencegahan dan perawatan yang lebih efektif.
Jaringan yang dihasilkan di laboratorium dari sel induk dapat membantu menguji perawatan obat baru dan mengurangi pengujian pada subjek hewan. Ribuan orang yang menderita penyakit yang berhubungan dengan darah seperti leukemia dan anemia telah dibantu melalui terapi sel punca.
Aplikasi Penelitian Sel Induk
Penelitian sel punca adalah bidang yang berkembang pesat dengan terobosan baru yang akan segera diantisipasi. Karena sel punca ditemukan di banyak bagian tubuh, sel punca mungkin memegang kunci untuk mengetahui penyebab beberapa penyakit.
Terapi sel punca hematopoietik seperti transplantasi sumsum tulang digunakan secara luas. Beberapa jenis pencangkokan kulit dan perawatan sel induk untuk cedera kornea juga diterima oleh komunitas medis.
Risiko Terapi Sel Induk
Masyarakat harus waspada terhadap klaim yang dilebih-lebihkan dan informasi yang salah tentang terapi sel punca Masyarakat Internasional untuk Penelitian Sel Punca. Pasien dengan kondisi medis yang serius mungkin sangat rentan terhadap klinik yang menawarkan pengobatan instan.
Itu Administrasi Makanan dan Obat-obatan ASSitus web memperingatkan konsumen bahwa mereka membahayakan kesehatan mereka dengan mempercayai klinik yang menawarkan perawatan yang tidak disetujui oleh FDA. Sampai saat ini, hanya produk tertentu yang dibuat dengan sel induk pembentuk darah dalam darah tali pusat yang disetujui FDA untuk perawatan khusus.