Bhataramedia.com – Para ilmuwan di Salk Institute telah menemukan jenis baru dari sel punca (stem cell) pulripoten (sel yang mampu berkembang menjadi berbagai jenis jaringan). Sel ini berbeda dengan sel induk tradisional yang digunakan di dalam penelitian ilmiah. Ditandai ditandai dengan tahap yang terkait waktu pada perkembangannya.
Di dalam naskah ilmiah yang diterbitkan tanggal 6 Mei 2015 di Nature, para ilmuwan menggunakan sel-sel punca baru tersebut untuk mengembangkan metode pertama yang dapat diandalkan untuk mengintegrasikan sel-sel punca manusia ke dalam embrio tikus nonviable (tidak dapat berkembang) di laboratorium dengan sedemikian rupa, sehingga sel-sel manusia mulai berdiferensiasi menjadi jaringan tahap awal.
“Sel-sel punca baru yang kami temukan dapat memberikan keuntungan yang luar biasa di laboratorium untuk mempelajari perkembangan, evolusi dan penyakit, serta dapat menawarkan jalan untuk menghasilkan terapi baru,” kata Profesor Juan Carlos Izpisua Belmonte, penulis senior penelitian dan kepala Salk’s Roger Guillemin.
Para peneliti menjuluki sel baru ini dengan nama “region-selective pluripotent stem cells,” atau disingkat rsPSCs. Sel-sel rsPSCs lebih mudah tumbuh di laboratorium daripada sel-sel punca pluripoten manusia konvensional dan menawarkan keuntungan untuk produksi skala besar dan editing gen (mengubah DNA sel), kedua fitur yang diinginkan untuk terapi penggantian sel.
Untuk menghasilkan rsPSCs, para ilmuwan Salk mengembangkan kombinasi sinyal-sinyal kimia yang mengarahkan sel-sel punca (stem cell) manusia di cawan petri laboratorium untuk menjadi berorientasi secara spasial.
Mereka kemudian memasukkan sel-sel tersebut (rsPSCs manusia) ke daerah tertentu dari embrio tikus dan mengkulturnya selama 36 jam. Secara terpisah, mereka juga memasukkan kultur sel punca manusia menggunakan metode konvensional, sehingga mereka dapat membandingkan teknik yang sudah ada dengan teknik baru mereka.
Sementara sel punca manusia yang diperoleh melalui metode konvensional gagal untuk berintegrasi ke dalam embrio yang telah dimodifikasi, rsPSCs manusia mulai berkembang menjadi jaringan tahap awal. Sel-sel di daerah embrio tahap awal, mengalami perubahan dinamis untuk berkembang menjadi semua jenis sel, jaringan dan organ tubuh. RsPSCs manusia memulai proses diferensiasi ke dalam tiga lapisan sel utama di dalam perkembangan awal, yang dikenal sebagai ektoderm, mesoderm dan endoderm. Para peneliti Salk menghentikan sel-sel tersebut untuk berdiferensiasi lebih lanjut, tetapi setiap lapisan germinal secara teoritis mampu berkembang menjadi jaringan dan organ tertentu.
Berkolaborasi dengan Profesor dari laboratorium Salk, Joseph Ecker dan Alan Saghatelian, tim Izpisua Belmonte melakukan karakterisasi yang luas dari sel-sel baru tersebut dan menemukan bahwa rsPSCs menunjukkan karakteristik molekuler dan metabolisme yang berbeda, serta tanda epigenetik baru. Tanda epigenetik baru ini berupa pola modifikasi kimia untuk DNA yang mengontrol gen yang diaktifkan atau dinonaktifkan tanpa mengubah urutan DNA.
“Region-selective pluripotent stem cells merupakan sesuatu yang sepenuhnya baru untuk sel punca yang dikultur di laboratorium dan menawarkan wawasan penting ke dalam bagaimana sel punca manusia dapat berdiferensiasi menjadi derivatif yang menimbulkan berbagai jaringan dan organ,” kata Juni Wu, seorang peneliti postdoctoral di laboratorium Izpisua Belmonte dan penulis pertama penelitian.
“Kita tidak hanya perlu mempertimbangkan waktu, tetapi juga karakteristik spasial dari sel punca. Memahami kedua aspek identitas dari sel punca, dapat menjadi sangat penting untuk menghasilkan jenis sel-sel yang fungsional dan matang untuk terapi regeneratif,” ungkap Wu, seperti diansir Salk Institute for Biological Studies (06/05/2015).
Referensi :
Jun Wu, Daiji Okamura, Mo Li, Keiichiro Suzuki, Chongyuan Luo, Li Ma, Yupeng He, Zhongwei Li, Chris Benner, Isao Tamura, Marie N. Krause, Joseph R. Nery, Tingting Du, Zhuzhu Zhang, Tomoaki Hishida, Yuta Takahashi, Emi Aizawa, Na Young Kim, Jeronimo Lajara, Pedro Guillen, Josep M. Campistol, Concepcion Rodriguez Esteban, Pablo J. Ross, Alan Saghatelian, Bing Ren, Joseph R. Ecker, Juan Carlos Izpisua Belmonte. An alternative pluripotent state confers interspecies chimaeric competency. Nature, 2015; DOI: 10.1038/nature14413.
