Apa yg dimaksud pluripotent multipotent? Tadjudin dalam cermin

Apa yg dimaksud pluripotent multipotent?
Tadjudin dalam cermin dunia kedokteran 2006
Tadjudin, MK. 2006. Cermin Dunia Kedokteran. Jakarta: Temptprint
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 selsel yang menyusun plasenta dantali pusat. Karenanya sel punca kelompok ini
mempunyai kemampuan untukmembentuk satu individu yang utuh.
2. Pluripoten
yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi 3 lapisangerminal (ektoderm,
mesoderm, dan endoderm) tetapi tidak dapat menjadi jaringan ekstra embrionik
seperti plasenta dan tali pusat. Yang termasuk selini adalah sel punca embrionik
(embryonic stem cells ).
3. Multipoten
Yaitu sel punca yang dapat berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel misalnya
sel punca hemopoetik (hemopoetic stem cells) yang tdpt pd sumsum tulang
yang mempunyai kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel
yang tdpt di dalam darah seperti leukosit dan trombosit. Contoh lain adalah
sel punca saraf (neural stem cells) yang mempunyai kemampuan
berdiferensiasi 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 ini mempunyai sifat masihdapat memperbaharui atau
meregenerasi diri (self-regenerate/self renew) Contohnya erythroid progenitor cells
hanya mampu berdifferensiasi menjadi sel darah merah.
Sel totipoten mempunyai kemampuan untuk berkembang menjadi suatu
organisme lengkap atau mempunyai potensi yang tidak tebatas. Sel totipoten
hanya ditemukan pada perkembangan dini embrio sampai stadium blastosis
(gumpalan sel). Pada stadium morula terbentuk inner cell mass, yang
kemudian akan berkembang menjadi berbagai jaringan embrio dan tubuh,
kecuali membentuk plasenta. Sel blastosis dapat berkembang menjadi
organisme lengkap jika ditempatkan dalam rahim. Sel blastosis disebut sel
pluripoten karena dapat berkembang lebih lanjut menjadi berbagai jaringan
dan organ tubuh. Secara alami sel pluripoten yang telah berkembang dan
melakukan spesialiasi disebut sel multipoten dan merupakan stem cell
dewasa. Pada tabel 1 dapat dilihat beberapa contoh stem cell
dewasa/multipoten yang dapat berkembang menjadi berbagai sel dan jaringan.
Tantangan bagi para peneliti sebenarnya adalah bagaimana memanipulasi
stem cell dewasa sehingga dapat berkembang menghasilkan sel atau produk
yang diinginkan yang dapat digunakan untuk pengobatan.
Perbedaan adult dan embryonic stem cell
Virgi Saputra 2006 dlm cermin dunia kedokteran
1. Embryonic stem cell. Diambil dari inner cell mass dari suatu blastocyst
(embrio yang terdiri dari 50 – 150 sel, kira-kira hari ke-5 pasca
pembuahan). Embryonic stem cell biasanya didapatkan dari sisa embrio
yang tidak dipakai pada IVF (in vitro fertilization). Tapi saat ini telah
dikembangkan teknik pengambilan embryonic stem cell yang tidak
membahayakan embrio tersebut, sehingga dapat terus hidup dan
bertumbuh. Untuk masa depan hal ini mungkin dapat mengurangi
kontroversi etis terhadap embryonic stem cell.
Keuntungan embryonic stem cell:
1. Mudah didapat dari klinik fertilitas.
2. Bersifat pluripoten sehingga dapat berdiferensiasi menjadi segala jenis
sel dalam tubuh.
3. Immortal. Berumur panjang, dapat berproliferasi beratus-ratus kali
lipat pada kultur.
4. Reaksi penolakan rendah.
Kerugian embryonic stem cell:
1. Dapat bersifat tumorigenik. Artinya setiap kontaminasi dengan sel
yang tak berdiferensiasi dapat menimbulkan kanker.
2. Selalu bersifat allogenik sehingga berpotensi menimbulkan penolakan.
3. Secara etis sangat kontroversial.
Adult stem cell. Diambil dari jaringan dewasa, antara lain dari:
• Sumsum tulang. 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. sel stem
mesenchymal (SSM). SSM adalah sel stem non-hematopoietik yang berasal dari
sumsum tulang darah tepi, yang dapat berdiferensiasi menjadi sel tulang,
kartilago, tendon, jaringan lemak, dan stroma sumsum tulang. Selain itu, SSM
dapat pula berdiferensiasi menjadi sel saraf.
• 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
Keuntungan adult stem cell
2.
1. Dapat diambil dari sel pasien sendiri sehingga menghindari penolakan
imun.
2. Sudah terspesialisasi sehingga induksi menjadi lebih sederhana.
3. Secara etis tidak ada masalah.
Kerugian adult stem cell:
1. Jumlahnya sedikit, sangat jarang ditemukan pada jaringan matur sehingga
sulit mendapatkan adult stem cell dalam jumlah banyak.
2. Masa hidupnya tidak selama embryonic stem cell.
3. Bersifat multipoten, sehingga diferensiasi tidak seluas embryonic stem cell
yang bersifat pluripoten.
Secara umum persamaan potensi stem cell embrionik dan dewasa adalah sebagai
berikut:



Berada dalam kondisi yang belum berdiferensiasi.
Dapat melakukan proliferasi yang menghasilkan sel-sel dengan sifat dan
karakteristik yang sama dengan sel induknya.
Dapat berdiferensiasi menjadi lebih dari satu jenis sel spesifik.
Perbedaan antara stem cell embrionik dan dewasa adalah sebagai berikut:





Stem cell embrionik berasala dari ICM, sedangkan stem cell dewasa berasal
adri populasi sel somatis.
Potensi diferensiasi untuk stem cell embrionik adalah pluripoten, sedangkan
stem cell dewasa multipoten.
Potensi proliferasi stemm cell embrionik lebih besar dari pada stem cell
dewasa.
Isolasi stem cell embrionik lebih mudah dilakukan karena seluruh sel yang
tergolong ICM adalah stem cell embrionik, sedangkan isolasi stem cell dewasa
lebih sulit karena konsentrasi atau perbandingannya denagn sel-sel dewasa
dalam jaringan sangat kecil.
Kulturisasi in vitro pada stem cell embrionik lebih mudah karena ditunjang
dengan kemampuan proliferasi yang lebih tinggi dan prosedur yang lebih baku,
sedangkan pada stem cell dewasa lebih sulit karena kemampuan proliferasinya
yang lebih rendah dan prosedur yang masih terus dioptimalkan.
Proses pengambilan stem cell
Herzog EL, Chai L, Krause DS. Plasticity of marrow derived stem cells.Blood 2003; 102: 348393. (CHAI DAN KRAUSE, 2003)
Diambil sel dari pasien yg bersifat multi/pluri/toti kemudian ditaroh disuatu
media, sel tersebut terdiri dari sel lemak dan sel yang membelah, kemudian sel
tersebut dicampurkan dengan suatu larutan agar ikatan sel lemak dan sel yg
membelah terlepas, kemudian ditaroh di sentrifuge untuk memisahkan,
setelah terpisah, stem cell ditempatkan ditabung reaksi trus dicampur dengan
larutan yg berguna untuk mengaktifasi stem cell, kurleb 1 jam stem cell sudah
menjadi aktif. Stem cell yg sudah aktif tersebut kemudian dicampur dengan
larutan yg mengandung garam, trus di sentifuge lagi, kepisah activator sama
stem cellnya, kemudian stem cell siap ditransfer kepada pasien. Saat
ditransfer, stem cell beredar ke seluruh tubuh bersama aliran darah dan
masih sangat pluripotent, jaringan yg rusak menciptakan lingkungan yg
sesuai bagi stem cell untuk berdiferensiasi, sel yg sudah terarah melakukan
diferensiasi disebabkan karena perubahan DNA, perubahan DNA tersebut
mengubah pola ekspresi gen menjadi sel yang berbeda dari sel awal. Nantinya
stem cell ini (misal hemapoetic stem cell) akan berfusi dengan sel yg
merupakan pasangan fusinya. Misalh hemapoetic dengan non hemapoetic
nantinya akan membentuk heterokarion, firoblast dengan myoblast untuk
membuat miosit.
PRO KONTRA STEM CELL
ESC merupakan stem cell yang bersifat pluripoten yang dapat berdiferensiasi
menjadi berbagai macam jaringan. ESC diambil pada fase zigot menuju blastosit
(awal konsepsi). Setelah dikultur, ESC akan ditransplantasikan ke pasien. Hal ini
membuat ESC berimigrasi ke sel-sel yang degeneraif dan akan berdiferensiasi
menjadi sel-sel yang sebelumnya rusak (M. Saiful Islam,2006). Karena proses ESC
yang membuat zigot tersebut mengalami kematian, ESC dinilai keluar dari bioetika
kedokteran. Karena prinsip dari bioetika sendiri adalah tidak boleh menyembuhkan
orang dengan cara membunuh orang lain.
Perkembangan Teknik ESC (Embryonic Stem Cell) Dalam Masalah Etika
Pada tahap awal, proses ini identik dengan perkembangan embrio. Setelah
terjadi peleburan inti sel telur dan satu inti sperma, terbentuk zigot dilanjutkan
dengan terjadi fase morulla. Pada fase morulla, bentuk embrio masih
menyerupai arbei. Fase ini bersifat totipotent. Totipotent terdapat pada zigot
yang selnya dapat berdiferensiasi menjadi semua jenis sel dan memiliki
kemampuan untuk membentuk plasenta dan tali pusat. Kemudian menuju fase
blastosit. Blastosit tersusun dari 2 jenis sel, yakni trofektoderm di bagian luar
yang nantinya menjadi plasenta dan ICN (Inner Cell Mass) yang bersifat
pluripotent dimana sel-sel dapat berdiferensiasi menjadi semua jenis tipe sel,
yaitu 3 lapisan germinal meliputi ekstroderm, endoderm, dan mesoderm,
namun tidak bisa menjadi jaringan ekstraembrionik (mis. plasenta). Pada
proses ini, ICN diambil dan diisolasi kemudian ditransplantasikan ke organorgan degeneratif. Karena proses pengambilan inilah, embrio tidak dapat
berkembang menjadi matur dan mengalami “pembunuhan” (Kim et al,2005).
Peneliti ESC menyatakan jika saat ini telah ditemukan alternatif yang lebih
baik dalam masalah bioetik yakni ditemukannya sel 8 dari sel embrio. Mereka
menyatakan jika dalam embrio terdapat 8 sel yang mempengaruhi perkembangan
embrio dan jika diambil sel 8 pada embrio, tidak terdapat kecacatan pada embrio
dan jika terjadi masalah, dapat dilakukan pengkulturan sel lagi (Klimankskaya et
al.,2006). Menurut peneliti, hal ini merupakan pemecahan terbaik dalam hal etika.
Namun dalam perkembangannya, belum dapat dipastikan persentase
keberhasilannya. Sehingga aspek etika untuk saat ini masih jelas, yakni kurangnya
nilai social peneliti dan beum ada keadilan 100% bagi embrio karena masih dalam
penelitian dengan persentase keberhasilan yang belum diketahui. Peneliti ESC
berharap jika perkembangan dalam peneltian sel 8 dapat tercapai tanpa
menimbulkan kecacatan embrio sehingga masalah etika tidak menjadi momok bagi
penelitian ESC.
Menurut Bernadine Healy, M.D. dan peneliti Stem Cell menyatakan jika
penelitian ESC tergolong kuno karena penelitian tersebut tidak berkembang dalam
segi kemanfaatan karena resiko tumoriogenicity yang sangat besar walaupun teknik
perkembangan telah ditemukan. Dia mengatakan jika akhir Februari 2009 lalu,
para peneliti lebih beralih ke ASC (Adult Stem Cell) daripada meneruskan ESC
bukan karena hal etika lagi, namun karena resiko pembelahan sel yang terlalu
berlebihan. Perlu diketahui jika ESC tidak memiliki batasan untuk membelah,
sehingga hanya sedikit kesalahan dalam penempatan dan kesalahan penempatan
DNA, tumoriogenicity bisa terjadi.
KLIMANSKAYA, IRINA. 2006. ESSENTIAL STEM CELL METHODS. USA:
ACADEMIC PRESS
PENYAKIT YG DAPAT DIATASI OLEH STEM CELL
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 selsel 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
ditransplantasi 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.