Sel otot jantung manusia berasal dari sel batang universal baruPara ilmuwan dari University of California, San Francisco, untuk pertama kalinya, telah menumbuhkan sel punca universal menggunakan teknologi pengeditan gen CRISPR untuk menghasilkan sel punca pluripoten yang dapat ditransplantasikan ke pasien mana pun tanpa menimbulkan respons kekebalan.
Sel punca pluripoten adalah sel yang dapat menjadi sel jenis apa pun yang dibutuhkan tubuh. Lebih dari satu dekade yang lalu, kemajuan revolusioner menunjukkan bagaimana sel dewasa yang terbentuk sepenuhnya dapat secara efisien berubah menjadi sel induk berpotensi majemuk. Sel-sel induk berpotensi majemuk yang diinduksi ini (iPSC) berjanji untuk mengubah obat regeneratif, tetapi aplikasi klinis tidak berhasil.
“Ada banyak masalah dengan teknologi iPSC, tetapi rintangan terbesar adalah kontrol kualitas dan reproduksibilitas,” jelas Tobias Dees, pemimpin penulis studi baru ini. “Kami tidak tahu mengapa beberapa sel lebih mudah diprogram ulang daripada yang lain, tetapi sebagian besar ilmuwan sepakat bahwa kami belum yakin dengan aplikasi klinis mereka. Karena itu, sebagian besar uji coba terapi iPSC individual dihentikan. ”
Saat menumbuhkan iPSC, para ilmuwan perlu memulai proses yang kompleks dan memakan waktu, termasuk mengumpulkan sel dewasa dari setiap pasien independen, untuk menghindari reaksi kekebalan selama transplantasi sel berikutnya. Studi baru ini bertujuan untuk mengembangkan proses baru untuk menumbuhkan iPSC universal yang dapat digunakan oleh pasien mana pun.
Untuk melakukan ini, para ilmuwan menggunakan CRISPR untuk mematikan dua gen spesifik yang menghasilkan protein yang menandakan bahwa mereka adalah target sistem kekebalan tubuh. Namun, para ilmuwan telah menemukan bahwa protein yang dimatikan ini masih memicu sel imun pembunuh alami (NK) untuk menyerang. Bagian lain dari teka-teki itu diperoleh dari gen CD47. Para peneliti telah menemukan bahwa aktivitas NK dapat dihambat oleh ekspresi berlebih dari gen CD47 di iPSC.
Melalui berbagai tes pada hewan, para peneliti telah menemukan bahwa ini, iPSCs universal baru dapat ditransplantasikan ke tikus yang memiliki profil kekebalan yang berbeda tanpa respon imun. Mengambil satu langkah lebih jauh, para peneliti menggunakan iPSC baru untuk menumbuhkan sel-sel jantung manusia, yang mereka tanam menjadi tikus chimera yang dimanusiakan. Tidak hanya tidak ada respon imun terhadap mereka, sel-sel mulai membentuk awal mula otot jantung.
"Ini adalah pertama kalinya kami menumbuhkan sel-sel teknik yang dapat ditransplantasikan dan yang dapat bertahan hidup pada penerima imunokompeten tanpa menyebabkan respons kekebalan," kata Dees.
Meskipun banyak pekerjaan yang perlu dilakukan untuk mengembangkan terapi aman spesifik, kemajuan ini meletakkan dasar untuk terapi ini menjadi jauh lebih murah dan, mudah-mudahan, jauh lebih efektif. Jika sel-sel baru ini terbukti aman dan bermanfaat bagi pasien, mereka akan menghilangkan proses yang mahal dan memberatkan perawatan personalisasi sel punca di masa depan.
"Teknologi kami dapat menguntungkan banyak orang, dan biayanya jauh lebih rendah daripada dengan pendekatan pribadi," kata Dis. "Kita perlu membuat sel kita hanya sekali, dan kita mendapatkan garis yang dapat digunakan secara universal."
Universitas California San Francisco