Terapi Sel Punca dan Model Otak: Harapan Baru untuk Alzheimer

Table of Contents

Penyakit Alzheimer merupakan tantangan kesehatan global yang terus meningkat, mendorong para ilmuwan untuk mencari terobosan baru dalam pengobatan. Terapi sel punca dan model otak buatan laboratorium menawarkan harapan baru dalam penelitian Alzheimer dan pencarian pengobatan yang efektif.

Potensi Luar Biasa Sel Punca dalam Mengatasi Penyakit Neurodegeneratif

Sel punca memiliki potensi besar dalam penelitian dan pengobatan penyakit neurodegeneratif. Ibarat ubin Scrabble kosong, mereka memiliki potensi untuk menjadi sel apa pun di dalam tubuh. Di luar kehebohan dan bahaya pengobatan sel punca yang belum terbukti dan tidak diatur, para peneliti menunjukkan pendekatan terapi sel punca yang menjanjikan untuk menggantikan atau mendukung sel saraf yang tidak berfungsi, serta model in vitro berbasis sel punca untuk lebih memahami mekanisme penyakit dan respons obat.

Jumlah penderita penyakit neurodegeneratif terus meningkat. Kasus demensia saja diperkirakan akan meningkat tiga kali lipat menjadi sekitar 153 juta orang di seluruh dunia pada tahun 2050.¹ Hal ini akan memberikan tekanan signifikan pada sistem kesehatan dan perawatan sosial, menyoroti urgensi untuk pengobatan baru. Obat farmakologis konvensional dapat membantu mengelola gejala tetapi sebagian besar gagal menghentikan atau membalikkan efek melemahkan dari penyakit neurodegeneratif.

Kemampuan unik sel punca untuk memperbarui diri dan matang menjadi jenis sel khusus menawarkan potensi untuk memperbaiki atau mengganti jaringan saraf yang rusak, mengatasi akar penyebab daripada gejalanya. Beberapa pengobatan sel punca sudah disetujui secara klinis dan ditetapkan untuk digunakan dalam mengobati penyakit lain. Misalnya, pengobatan sel punca hematopoietik – terutama dari sumsum tulang atau darah tali pusat – digunakan untuk mengobati berbagai gangguan darah dan sistem kekebalan tubuh. Perjalanan translasi dari laboratorium ke klinik lebih lambat untuk penyakit neurodegeneratif, dan belum ada terapi sel punca yang menyelesaikan semua fase uji klinis.

Pendekatan Inovatif dalam Mengatasi Penyakit Alzheimer

Penyakit Alzheimer disebabkan oleh penumpukan protein yang salah lipat (seperti protein amyloid-beta dan tau), yang menyebabkan kerusakan luas yang memengaruhi berbagai jenis sel di otak dan menyebabkan respons inflamasi yang merusak. Dalam beberapa tahun terakhir, hal ini telah menyebabkan pergeseran dalam cara para peneliti mendekati terapi sel untuk penyakit Alzheimer. Dari gagasan menggunakan sel punca untuk menggantikan neuron yang rusak, para peneliti sekarang berfokus pada peran suportif yang dapat dimainkan sel punca di otak penderita Alzheimer. Sel punca mesenkim (MSC) yang ditransplantasikan telah terbukti berinteraksi dengan dan membantu memodulasi sel imun. Sebuah uji coba manusia Fase 1 baru-baru ini menunjukkan bahwa terapi MSC mengurangi peradangan dan hilangnya jaringan di otak setelah satu kali injeksi.² Kemajuan dalam teknologi pengeditan gen, seperti CRISPR, juga memiliki potensi untuk meningkatkan sel sebelum transplantasi, dengan memodifikasi mereka untuk mengekspresikan berlebihan protein spesifik yang membantu mendukung kelangsungan hidup dan fungsi sel saraf.³

Peran Sel Mikroglia dalam Penyakit Alzheimer

Di area penelitian aktif lainnya, para ilmuwan sedang menyelidiki penggunaan sel mikroglia – sel imun khusus di otak – untuk merekayasa ulang sel imun otak. Peran mikroglia di otak penderita Alzheimer kompleks dan belum sepenuhnya dipahami, dengan bukti yang menunjukkan bahwa mereka memiliki peran pelindung dan berbahaya, tergantung pada keadaan aktivasinya.⁴ Tak dapat disangkal, meskipun demikian, para peneliti telah menemukan bahwa mutasi genetik tertentu pada gen yang diekspresikan dalam mikroglia menunjukkan korelasi yang kuat dengan peningkatan risiko penyakit Alzheimer. Salah satu gen ini adalah reseptor pemicu yang diekspresikan pada sel myeloid 2 (TREM2), dan mutasi pada gen ini adalah salah satu faktor risiko terbesar yang diketahui untuk penyakit Alzheimer.⁵

Dr. Marius Wernig, profesor patologi di Stanford Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine, memelopori penelitian terapi penggantian sel mikroglia untuk pengobatan penyakit neurodegeneratif.

“Tempat terbaik untuk memulai selalu genetika, dan di situlah sel mikroglia ini benar-benar menjadi sorotan,” jelas Wernig. “Mutasi ditemukan pada gen yang akan menyebabkan penyakit neurodegeneratif onset dini yang cepat herediter, atau yang terkait dengan penyakit Alzheimer, dan gen tersebut hanya diekspresikan pada sel mikroglia di otak. Itu benar-benar mengejutkan.”

Sebagai hasil dari temuan ini, Wernig dan kelompoknya di Stanford telah mengembangkan pendekatan terapi sel untuk menggantikan mikroglia yang tidak berfungsi untuk membantu memulihkan fungsi otak.

“Masalah utama yang kami hadapi adalah bahwa sebagian besar jenis sel yang Anda suntikkan ke dalam otak tetap sangat terlokalisasi. Mereka tetap persis di tempat Anda meletakkannya, dan mereka tidak benar-benar menggantikan apa pun di otak; mereka lebih bertindak seperti hard drive lain untuk komputer,” jelas Wernig. “Yang kami inginkan adalah menyingkirkan sel-sel lama yang tidak berfungsi dan menggantinya dengan mikroglia yang sehat, bahkan mungkin supercharged”.

Menggunakan model tikus defisien TREM2, tim menggunakan obat molekul kecil untuk menghabiskan sel mikroglia asli. Mereka kemudian menyuntikkan sel punca hematopoietik ke dalam aliran darah tikus. Dalam hasil yang dilaporkan di Cell Stem Cell, para peneliti menemukan bahwa sel-sel baru berintegrasi ke dalam otak tikus, secara efektif menggantikan mikroglia asli.⁶

“Apa yang kami temukan adalah bahwa sel-sel sehat yang ditransplantasikan dapat dengan sempurna mengembalikan fungsi TREM2 di otak tikus,” jelas Wernig. Menariknya, para peneliti menemukan bahwa tidak hanya sel yang ditransplantasikan mengurangi endapan plak amiloid, tetapi mereka juga mencatat pengurangan penanda penyakit lain yang biasanya terlihat pada tikus defisien TREM2. Hal ini menunjukkan bahwa pemulihan TREM2 melalui penggantian mikroglia dapat memiliki efek menguntungkan yang luas.

Salah satu tantangan yang sekarang dihadapi para peneliti adalah bahwa pengobatan penggantian sel membutuhkan pengobatan prakondisi yang toksik untuk menguras sel mikroglia asli – sesuatu yang tidak cocok untuk pasien Alzheimer lanjut usia pada umumnya. Dalam penelitian terbaru yang belum dipublikasikan, kelompok Wernig telah mengembangkan pengobatan prakondisi yang lebih ringan. Para peneliti menggunakan pendekatan gabungan, pertama-tama mengobati sel dengan obat yang disetujui US Food and Drug Administration (FDA) untuk meningkatkan sensitivitasnya terhadap iradiasi dan kemudian mengiradiasi kepala. Ini berarti bahwa dosis iradiasi yang jauh lebih rendah dan kurang toksik diperlukan, dan penggabungan sel baru yang terbatas pada kepala menghindari masalah penyakit graft-versus-host. Yang menggembirakan, pendekatan ini juga dapat digunakan untuk pengobatan transplantasi sumsum tulang lainnya yang saat ini digunakan dalam praktik klinis.

Model Otak Buatan Laboratorium: Pendekatan Baru

Salah satu tantangan terbesar dalam mengembangkan terapi sel punca untuk penyakit neurodegeneratif adalah apa yang disebut “kesenjangan translasi”, di mana pengobatan yang tampak berhasil pada tikus sering gagal memberikan hasil yang serupa pada manusia, yang mengarah pada penurunan yang tinggi dari terapi yang menjanjikan dalam uji klinis awal.

Dr. Ranjie Xu, asisten profesor di Department of Basic Medical Sciences di University of Purdue, sedang menjajaki cara untuk membuat model yang lebih relevan dengan manusia dengan mengembangkan “mini-otak” yang tumbuh di laboratorium, yang dikenal sebagai organoid otak. Ini ditumbuhkan dari sel punca yang berasal dari manusia dan berkembang menjadi struktur 3D yang meniru fitur-fitur tertentu dari jaringan otak, yang memungkinkan para peneliti untuk menyelidiki mekanisme penyakit dan menguji obat potensial.

Struktur 3D ini biasanya dibuat dari sel punca pluripoten yang diinduksi (iPSC) khusus pasien, yang berarti bahwa organoid dapat dibuat dari garis sel pasien dengan bentuk penyakit Alzheimer tertentu. Saat ini, sebagian besar model Alzheimer telah menggunakan sel dari pasien dengan bentuk familial penyakit Alzheimer, di mana mutasi genetik spesifik mendorong timbulnya penyakit. Namun, 95% dari semua kasus Alzheimer disebabkan oleh apa yang disebut penyakit Alzheimer sporadis (juga dikenal sebagai Alzheimer onset lambat), yang terjadi karena interaksi kompleks dari faktor genetik dan lingkungan daripada satu gen yang diwariskan.⁷

Tim Xu telah mengembangkan model organoid untuk bentuk sporadis Alzheimer dan baru-baru ini menerbitkan makalah di Nature Molecular Psychiatry.⁸ “Kami sangat senang bahwa kami telah mengembangkan jenis ‘mini-otak’ yang tumbuh di laboratorium baru yang mencakup jenis sel kunci yang ditemukan di otak manusia, seperti pembuluh darah, neuron, sel pendukung yang disebut astrosit dan sel imun yang disebut mikroglia. Model ini memberi kami cara yang jauh lebih realistis untuk mempelajari bagaimana otak manusia bekerja dan apa yang salah dalam penyakit,” jelas Xu. “Yang sangat menarik adalah ketika kami memaparkan mini-otak ini pada materi otak dari orang-orang yang menderita penyakit Alzheimer sporadis, kami melihat tanda-tanda kerusakan terkait Alzheimer yang jelas berkembang pada sel manusia.”

Secara historis, telah terbukti bahwa beberapa individu yang menerima hormon pertumbuhan hipofisis sebagai pengobatan medis dari mayat pada masa kanak-kanak kemudian mengembangkan Alzheimer. Korelasi kemudian ditemukan dengan pasien ini dan mayat yang memiliki jumlah protein yang salah lipat tinggi yang biasanya terlihat di otak penderita Alzheimer. Hal ini menunjukkan bahwa misfolding protein dapat ditularkan, mirip dengan penyakit prion.⁹ Xu dan timnya berhipotesis bahwa pemaparan organoid otak pada ekstrak otak dari mayat yang menderita bentuk sporadis Alzheimer dapat pula ‘mencemari’ organoid otak. “Kami melihat tanda-tanda kerusakan terkait Alzheimer yang jelas berkembang pada sel manusia,” kata Xu. “Ini penting karena berarti kita sekarang memiliki cara untuk mempelajari penyakit Alzheimer pada sebagian besar pasien.”

Tim kemudian menguji model Alzheimer dengan lecanemab, obat Alzheimer yang disetujui FDA, dan responsnya persis seperti yang diharapkan. Plak amiloid yang disebabkan oleh misfolding berkurang setelah perawatan, dan yang menarik, organoid juga meniru beberapa efek samping yang merugikan yang umumnya terlihat pada pasien manusia dengan menunjukkan respons inflamasi.

Ini adalah kemajuan yang menarik di bidang ini, tetapi salah satu tantangan utama yang masih dihadapi adalah menciptakan organoid yang juga dapat meniru penuaan otak.

Data awal dari pekerjaan ini menunjukkan bahwa lingkungan otak tikus mempromosikan penuaan sel saraf manusia. Tim juga sedang menjajaki gagasan untuk mentransplantasikan seluruh

Ikuti dan Dukung Infolabmed.com

Mari terhubung melalui media sosial dan dukung perkembangan website Infolabmed.com

Follow Media Sosial Infolabmed.com

📢

Telegram

Follow

👍

Facebook

Follow

🐦

Twitter/X

Follow

Dukungan untuk Infolabmed.com

Beri Donasi untuk Perkembangan Website

Dukung Infolabmed.com dengan memberikan donasi terbaikmu melalui DANA. Setiap kontribusi sangat berarti untuk pengembangan dan pemeliharaan website.

Donasi via DANA

Produk Infolabmed

Nama Produk: PORLAK BGM-102 - Alat Cek Gula Darah Digital Akurat, Hasil 5 Detik, Bonus Lancet & Baterai

Harga: Rp 270.000

Order Sekarang

© 2025 Infolabmed.com | Terima kasih atas dukungannya