Beranda Headlines Memprogram Ulang Sel untuk Melawan Gagal Jantung

Memprogram Ulang Sel untuk Melawan Gagal Jantung

1527
kardiomiosit, jaringan parut jantung
Li Qian, Ph.D., menggunakan teknik barunya untuk mengubah jaringan parut menjadi sel otot jantung. Kardiomiosit (merah) dan inti sel (biru).(Credit: Lab of Li Qian, Ph.D., UNC School of Medicine)
kardiomiosit, jaringan parut jantung
Li Qian, Ph.D., menggunakan teknik barunya untuk mengubah jaringan parut menjadi sel otot jantung. Kardiomiosit (merah) dan inti sel (biru).(Credit: Lab of Li Qian, Ph.D., UNC School of Medicine)

Bhataramedia.com – Pasien dengan gagal jantung sering memiliki penumpukan jaringan parut yang menyebabkan hilangnya fungsi jantung secara bertahap. Pada studi baru yang diterbitkan di jurnal Cell Stem Cell, peneliti dari University of North Carolina School of Medicine melaporkan kemajuan yang signifikan terhadap pendekatan baru yang dapat menyusutkan jumlah jaringan parut jantung, sembari mengisi pasokan otot jantung yang sehat.

“Pekerjaan kami di masa lalu membawa harapan bahwa kita suatu hari dapat meningkatkan fungsi jantung pada orang dengan gagal jantung dengan mengubah jaringan parut menjadi otot jantung yang berdetak,” kata Li Qian, Ph.D., asisten profesor patologi dan laboratorium kedokteran, serta penulis senior studi tersebut.

“Namun, itu hanyalah suatu konsep dan tingkat konversinya cukup rendah. Saat ini kami telah menemukan penghalang untuk konversi tersebut, dan dengan menghilangkannya, kami telah mampu secara signifikan meningkatkan hasil berupa sel-sel yang menyerupai otot,” lanjut Li.

Gagal jantung tidak ada obatnya dan saat ini diperkirakan mempengaruhi 5,7 juta orang di Amerika Serikat. Gejala umum termasuk sesak napas, kelelahan, dan pembengkakan, yang semuanya sering memperburuk seiring melemahnya jantung dari waktu ke waktu.

“Harapan kami adalah pendekatan ini dapat memperpanjang kehidupan orang-orang dengan gagal jantung dan secara nyata meningkatkan kualitas hidup mereka di masa depan,” kata Qian, yang juga anggota dari McAllister Heart Institute di UNC.

Pada tahun 2012, Qian dan rekan-rekannya menciptakan sebuah “koktail” protein yang mampu mengkonversi fibroblas, yang menciptakan jaringan parut, menjadi kardiomiosit (sel otot jantung yang berdetak, sama seperti yang sel-sel otot jantung lakukan). Khususnya, pendekatan tim peneliti tidak memerlukan mengkonversi fibroblas ke dalam sel punca (stem cell), yang merupakan ciri khas dari teknik regenerasi jaringan lainnya. Pendekatan Qian menurunkan kemungkinan pertumbuhan sel yang tidak terkendali dan pembentukan tumor.

Pada percobaan menggunakan tikus, koktail protein terbukti berhasil menyusutkan ukuran jaringan parut dan meningkatkan fungsi jantung. Tetapi proses itu tetap lambat, hingga saat ini.

“Kami ingin memiliki hasil yang lebih baik dan mempersingkat waktu konversi sehingga di masa depan proses ini dapat cepat, mudah, dan efisien untuk pemodelan penyakit atau untuk pengobatan,” kata Qian.

Terobosan baru datang ketika tim menemukan bahwa gen yang disebut Bmi1 mengganggu ekspresi gen kunci lainnya yang diperlukan untuk mengkonversi fibroblas menjadi sel otot jantung. Bmi1 sebelumnya telah diteliti karena perannya pada sel punca (stem cell) saraf dan sel-sel kanker, tetapi ini adalah studi pertama yang menunjukkan perannya di dalam interaksinya dengan gen kardiogenik.

Ketika tim menghabiskan Bmi1, tingkat konversi meningkat; persentase fibroblas yang berubah menjadi sel-sel otot jantung meningkat 10 kali lipat. Menahan Bmi1 juga memungkinkan tim Qian untuk menyederhanakan koktail dengan mengurangi jumlah protein yang berbeda di dalamnya.

Qian mengatakan bahwa tujuan akhirnya adalah untuk memperbaiki koktail menjadi sebuah pil yang dapat dengan aman diberikan kepada pasien selama serangan jantung atau setelah jantung sudah menjadi rusak, sehingga mengurangi kerugian jangka panjang jaringan jantung fungsional dan membantu orang hidup lebih lama dan lebih sehat. Jika penelitian lebih lanjut menggunakan model hewan yang lebih besar terjadi, Qian memperkirakan pil tersebut dapat dikembangkan dalam satu dekade.

Teknik ini juga memiliki potensi untuk meningkatkan obat-obatan pribadi. Saat ini, ada sejumlah dokter yang dapat memberikan resep untuk membantu meningkatkan fungsi jantung pasien, tetapi sering ada trial and error yang terlibat untuk menemukan obat yang paling efektif dengan efek samping paling sedikit. Koktail protein milik Qian dapat membantu menghindari hal ini. Misalnya, jika teknik Qian dapat mengubah sel kulit pasien menjadi sel otot jantung di cawan laboratorium, maka teknisi lab dapat menggunakan kultur sel yang dihasilkan untuk secara cepat menskrining obat yang ada dan menemukan yang paling tepat untuk membantu pasien tertentu.

Selain itu, pendekatan tim yang dibangun untuk mempelajari hambatan pada pemrograman ulang jantung, dapat membantu meningkatkan hasil untuk penelitian yang difokuskan pada pemrograman ulang sel-sel lain, seperti neuron (sel saraf), sel-sel pankreas, dan sel-sel hati untuk tujuan pengobatan regeneratif.

“Mudah-mudahan temuan ini dan pendekatan kami dapat dimanfaatkan, sehingga peneliti lain dapat mengidentifikasi hambatan untuk meregenerasi jenis jaringan lainnya dengan lebih efisien,” kata Qian, seperti dilansir University of North Carolina Health Care (03/03/2016).

Referensi Jurnal :

Yang Zhou, Li Wang, Haley Ruth Vaseghi, Ziqing Liu, Rui Lu, Sahar Alimohamadi, Chaoying Yin, Ji-Dong Fu, Greg G. Wang, Jiandong Liu, Li Qian. Bmi1 Is a Key Epigenetic Barrier to Direct Cardiac Reprogramming. Cell Stem Cell, 2016; 18 (3): 382 DOI: 10.1016/j.stem.2016.02.003.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here