Stem Cell

          Stem cell dalam bahasa Indonesia disebut juga sel batang atau sel induk, sel ini dapat berkembang menjadi sel apa saja.

Stem cell pada dasarnya adalah blok pembangun (building block) pada tubuh manusia. Stem cell di dalam embrio pada akhirnya akan berkembang menjadi sel, organ dan jaringan di dalam tubuh janin. Tidak seperti sel biasa, yang hanya bisa mereplikasi untuk membuat sel sejenis, stem cell bersifat pluripotent. Ketika terbelah, stem cell bisa menjadi salah satu dari 220 sel yang berbeda dalam tubuh manusia. Stem cell juga memiliki kemampuan untuk memperbaharui diri sendiri – mereka dapat mereproduksi diri berkali-kali.

        Stem cell mempunyai kemampuan yang luar biasa untuk berkembang menjadi banyak jenis sel berbeda di dalam tubuh selama masa awal pertumbuhan. Selain itu juga, di banyak jaringan mereka bertindak layaknya system perbaikan internal (Internal Repair System). Ketika Stem cell membelah, masing-masing sel baru memiliki potensi tetap sebagai Stem cell atau menjadi sel jenis lain dengan fungsi yang spesifik, seperti sel otot, sel darah merah, atau sel otak.

Sampai sekarang, para scientist bekerja dengan dua jenis stem cell.

A. Embrionic Stem Cell

Embrionic stem cell adalah stem cell yang didapat dari embrio yang sudah dibuahi. Ketika embrio berumur antara tiga sampai lima hari, ia mengandung stem cell, yang sibuk bekerja untuk menciptakan berbagai organ dan jaringan yang akan membentuk janin.

Embrionic stem cell pertama kali diperoleh dari embrio tikus percobaan sekitar 30 tahun yang lalu, pada tahun 1981. Kemudian pada tahun 1998 para scientist berhasil mendapatkan Embrionic stem cell dari embrio mansia dan mengembangkannya di dalam laboratorium. Sel ini di sebut Human embrionic stem cell.

          Di dalam embrio terdapat puluhan Stem cell. Pada awalnya, sel-sel ini masih ‘kosongan’, yang berarti bahwa nasib mereka belum ditentukan. Tapi mereka memiliki potensi yang sangat besar. Stem cell bersifat pluripotent, yang berarti mereka dapat berkembang menjadi berbagai jenis sel, berbagai jenis jaringan dan berbagai organ dalam tubuh manusia.

Adult Stem Cell

Adult stem cell adalah stem cell yang diperoleh dari sel-sel orang dewasa. Orang dewasa juga memiliki Stem cell di jantung, otak, sumsum tulang, paru-paru dan organ lainnya. Mereka adalah alat perbaikan built-in kita, meregenerasi sel yang rusak oleh penyakit, cedera dan juga karena ‘pemakaian’ sehari-hari. Adult stem cell mempunyai potensi yang lebih terbatas dari Embrionic stem cell, ia hanya mampu berkembang menjadi jenis jaringan yang sama dengan sel asal.

Tapi penelitian terbaru menunjukkan bahwa stem cell dewasa mungkin memiliki potensi untuk menghasilkan jenis sel lainnya juga. Sebagai contoh, sel-sel hati dapat dipakai untuk memproduksi insulin, yang biasanya dibuat oleh pankreas. Kemampuan ini dikenal sebagai plastisitas atau trans-differentiation.

Potensinya yang hampir tak terbatas telah membawa Stem cell menjadi fokus penelitian dunia medis.

Bayangkan, mereka memiliki kemampuan untuk mengembalikan ingatan pasien Alzheimer, menggantikan kulit yang hilang akibat kecelakaan yang mengerikan atau menyembuhkan orang yang begantung pada kursi roda agar kembali dapat  berjalan.

Tapi sebelum para ilmuwan dapat menggunakan stem cell untuk tujuan medis, mereka harus belajar terlebih dahulu bagaimana menggunakan kekuatan mereka. Mereka tidak bisa mengobati penyakit sampai mereka belajar bagaimana memanipulasi stem cell agar mereka berkembang menjadi jaringan atau organ tertentu. Sekarang ini telah teramat banyak penelitian yang dilakukan untuk mengerti dan memahamai bagaimana cara kerja Stem cell dan bagaimana mengeksplorasi potensinya untuk kepentingan umat manusia.

Ada 2 jenis stem cell dari sumsum tulang:

- hematopoietic stem cell. Selain dari darah tali pusat  dan dari sumsum tulang, hematopoietic stem cell dapat diperoleh juga dari darah tepi.

- stromal stem cell atau disebut juga mesenchymal stem cell.

Jaringan lain pada dewasa seperti pada:

- susunan saraf pusat

- adiposit (jaringan lemak)

- otot rangka

- pankreas

Adult stem cell mempunyai sifat plastis, artinya selain berdiferensiasi menjadi sel yang sesuai dengan jaringan asalnya, adult stem cell juga dapat berdiferensiasi menjadi sel jaringan lain. Misalnya: neural stem cell dapat berubah menjadi sel darah, atau stromal stem cell dari sumsum tulang dapat berubah menjadi sel otot jantung, dan sebagainya.

PERAN STEM CELL DALAM RISET

1. Terapi gen.

Stem cell (dalam hal ini hematopoietic stem cell) digunakan sebagai alat pembawa transgen ke dalam tubuh pasien, dan selanjutnya dapat dilacak jejaknya apakah stem cell ini berhasil mengekspresikan gen tertentu dalam tubuh pasien. Dan karena stem cell mempunyai sifat self-

renewing, maka pemberian pada terapi gen tidak perlu dilakukan berulang-ulang, selain itu hematopoietic stem cell juga dapat berdiferensiasi menjadi bermacam-macam sel, sehingga transgen tersebut dapat menetap di berbagai macam sel.

2. Mengetahui proses biologis, yaitu perkembangan organisme dan perkembangan kanker. Melalui stem cell dapat dipelajari nasib sel, baik sel normal maupun sel kanker.

3. Penemuan dan pengembangan obat baru, yaitu untuk mengetahui efek obat terhadap berbagai jaringan

4. Terapi sel berupa replacement therapy. Oleh karena stem cell dapat hidup di luar organ tubuh manusia misalnya di cawan petri, maka dapat dilakukan manipulasi terhadap stem cell itu tanpa mengganggu organ tubuh manusia. Stem cell yang telah dimanipulasi tersebut dapat ditransplantasi kembali masuk ke dalam organ tubuh untuk menangani penyakit-penyakit tertentu.

Ada 3 golongan penyakit yang dapat diatasi oleh stem cell:

a. Penyakit autoimun. Misalnya pada lupus, artritis reumatoid dan diabetes tipe 1. Setelah diinduksi oleh growth factor agar hematopoietic stem cell banyak dilepaskan dari sumsum tulang ke darah tepi, hematopoietic stem cell dikeluarkan dari dalam tubuh untuk dimurnikan dari sel

imun matur. Lalu tubuh diberi agen sitotoksik atau terapi radiasi untuk membunuh sel-sel imun matur yang tidak mengenal self antigen (dianggap sebagai foreign antigen).

Setelah itu hematopoietic stem cell dimasukkan kembali ke tubuh, bersirkulasi dan bermigrasi ke sumsum tulang untuk berdiferensiasi menjadi sel imun matur sehingga sistem

imun tubuh kembali seperti semula.

b. Penyakit degeneratif. Pada penyakit degeneratif seperti stroke, penyakit Parkinson, penyakit Alzheimer, terdapat beberapa kerusakan atau kematian sel-sel tertentu sehingga bermanifestasi klinis sebagai suatu penyakit. Pada keadaan ini stem cell setelah dimanipulasi dapat itransplantasi ke dalam tubuh pasien agar stem cell tersebut dapat berdiferensiasi menjadi sel-sel organ tertentu yang menggantikan sel-sel yang telah rusak atau mati akibat penyakit degeneratif.

c. Penyakit keganasan. Prinsip terapi stem cell pada keganasan sama dengan penyakit autoimun. Hematopoietic stem cell yang diperoleh baik dari sumsum tulang atau darah tali pusat telah lama dipakai dalam terapi leukemia dan penyakit darah lainnya.

Ada beberapa alasan mengapa stem cell merupakan calon yang

bagus dalam cell-based therapy:

1. Stem cell tersebut dapat diperoleh dari pasien itu sendiri. Artinya transplantasi dapat bersifat autolog sehingga menghindari potensi rejeksi. Berbeda dengan transplantasi organ yang membutuhkan organ donor yang sesuai (match), transplantasi stem cell dapat dilakukan tanpa

organ donor yang sesuai.

2. Mempunyai kapasitas proliferasi yang besar sehingga dapat diperoleh sel dalam jumlah besar dari sumber yang terbatas. Misalnya pada luka bakar luas, jaringan kulit yang tersisa tidak cukup untuk menutupi lesi luka bakar yang luas. Dalam hal ini terapi stem cell sangat berguna.

3. Mudah dimanipulasi untuk mengganti gen yang sudah tidak berfungsi lagi melalui metode transfer gen. Hal ini telah dijelaskan dalam penjelasan mengenai terapi gen di atas.

4. Dapat bermigrasi ke jaringan target dan dapat berintegrasi ke dalam jaringan dan berinteraksi dengan jaringan sekitarnya.