Beranda Science Prekursor Sperma dan Sel Telur Manusia Berhasil Dibuat

Prekursor Sperma dan Sel Telur Manusia Berhasil Dibuat

3349
Gambar 'embrioid' pada awal munculnya sel-sel positif SOX17 (sel hijau), yang menggambarkan kelahiran keturunan sel germinal manusia. (Credit: Walfred Tang, University of Cambridge)
Gambar 'embrioid' pada awal munculnya sel-sel positif SOX17 (sel hijau), yang menggambarkan kelahiran keturunan sel germinal manusia. (Credit: Walfred Tang, University of Cambridge)

Bhataramedia.com – Para ilmuwan di University of Cambridge yang bekerja dengan Weizmann Institute telah berhasil membuat sel germinal primordial menggunakan sel punca / sel induk (stem cell) embrio manusia. Sel germinal primordial adalah sel yang akan berubah menjadi sel telur dan sperma. Meskipun penelitian seperti ini sudah pernah dilakukan sebelumnya dengan menggunakan sel punca tikus, namun studi yang dipublikasikan dalam jurnal Cell ini adalah yang pertama kalinya berhasil secara efisien menggunakan sel punca manusia.

Ketika sel telur dibuahi oleh sperma, sel ini mulai membelah menjadi kelompok sel-sel yang dikenal sebagai blastokista, yaitu tahap awal embrio. Selanjutnya, beberapa sel membentuk inner cell mass (massa sel bagian dalam), yang akan berkembang menjadi janin, dan beberapa sel membentuk dinding luar, yang menjadi plasenta. Sel-sel yang berada di dalam inner cell mass akan direset atau diprogram ulang untuk menjadi sel punca (stem cell), yaitu sel yang memiliki potensi untuk berkembang menjadi semua jenis sel di dalam tubuh. Sejumlah kecil sel-sel ini menjadi sel germinal primordial (PGCs / primordial germ cells), yaitu sel yang memiliki potensi untuk menjadi sel germinal (sperma dan sel telur), yang di kemudian hari akan menyampaikan informasi genetik ke generasi selanjutnya.

“Pembentukan sel germinal primordial merupakan salah satu peristiwa paling awal dalam perkembangan awal mamalia,” kata Dr. Naoko Irie, peneliti dari Wellcome Trust / Cancer Research UK Gurdon Institute di University of Cambridge. “Temuan tersebut merupakan tahapan dimana kita telah berhasil menciptakan kembali sel germinal primordial menggunakan sel induk dari mencit dan tikus, namun hingga saat ini sedikit penelitian yang telah menerapkan temuan ini secara sistematis dengan menggunakan sel induk manusia. Hal ini telah menyoroti perbedaan penting antara perkembangan embrio pada manusia dan hewan pengerat yang mungkin berarti temuan pada mencit dan tikus mungkin tidak langsung diekstrapolasikan ke manusia. ” Tambahnya, seperti dilansir University of Cambridge (24/12/2014).

Profesor Surani di Gurdon Institute, yang memimpin penelitian, dan rekan-rekannya menemukan bahwa gen yang dikenal sebagai SOX17 sangat penting untuk mengarahkan sel induk manusia untuk menjadi PGCs (tahap yang dikenal sebagai ‘spesifikasi’). Hal ini mengejutkan karena gen serupa pada tikus tidak terlibat dalam proses tersebut sehingga menunjukkan perbedaan utama antara perkembangan pada tikus dan manusia. SOX17, sebelumnya telah terbukti terlibat dalam mengarahkan sel induk menjadi sel endodermal, yang kemudian berkembang menjadi sel termasuk untuk paru-paru, usus dan pankreas, namun temuan ini adalah pertama kalinya bahwa SOX17 telah terlihat pada spesifikasi PGC.

Para peneliti juga menunjukkan bahwa PGCs juga bisa dibuat dari sel-sel dewasa yang diprogram ulang, seperti sel-sel kulit, sehingga akan memungkinkan penyelidikan pada sel pasien tertentu untuk memperoleh pengetahuan lebih jauh tentang germline, infertilitas dan sel germinal tumor manusia. Penelitian ini juga memiliki implikasi potensial untuk memahami proses pewarisan ‘epigenetik’. Para ilmuwan telah dikenal untuk beberapa waktu bahwa lingkungan kita – misalnya, diet atau kebiasaan merokok – dapat mempengaruhi gen kita melalui proses yang dikenal sebagai metilasi dimana molekul menempel pada DNA dan bertindak seperti saklar lampu dengan fungsi untuk menambah atau mengurangi aktivitas gen. Pola metilasi ini dapat diwariskan kepada keturunan.

Profesor Surani dan koleganya telah menunjukkan bahwa selama tahap spesifikasi PGC, pemrograman dimulai untuk menghapus pola metilasi ini, layaknya tombol reset. Namun, jejak-jejak pola-pola ini mungkin diwariskan dan masih belum jelas mengapa hal ini mungkin terjadi.

“Sel-sel germinal bersifat ‘abadi’ dalam arti bahwa sel ini menyediakan hubungan abadi antara semua generasi, yaitu membawa informasi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya,” tambah Profesor Surani. “Penghapusan secara komprehensif terhadap informasi epigenetik bertujuan untuk memastikan bahwa sebagian besar, jika tidak mampu semuanya, mutasi epigenetik akan terhapus, yang pada akhirnya akan mempromosikan ‘peremajaan’ garis keturunan dan memungkinkan untuk menciptakan generasi yang tak ada habisnya. Mekanisme ini mendapatkan perhatian yang lebih luas dari para peneliti untuk memahami penyakit yang berkaitan dengan usia, yang sebagian mungkin disebabkan karena mutasi epigenetik kumulatif. ” Pungkasnya.

Referensi Jurnal :

Naoko Irie, Leehee Weinberger, Walfred W.C. Tang, Toshihiro Kobayashi, Sergey Viukov, Yair S. Manor, Sabine Dietmann, Jacob H. Hanna, M. Azim Surani. SOX17 Is a Critical Specifier of Human Primordial Germ Cell Fate. Cell, 2014; DOI: 10.1016/j.cell.2014.12.013.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here