sel darah, saraf, otak
Jaringan otak (biru dan merah) 3 minggu setelah suntikan prekursor saraf yang berasal dari darah (hijau) menunjukkan potensi diferensiasi in vivo.(Credit: Image courtesy of McMaster University)

Imuwan Mampu Ubah Sel Darah menjadi Sel Saraf

Diposting pada

Bhataramedia.com – Para ilmuwan di McMaster University telah menemukan cara untuk membuat sel saraf (neuron) sensorik dewasa dari manusia, hanya dengan menggunakan sampel darah.

Secara khusus, ilmuwan di bidang sel punca (stem cell) dari McMaster saat ini dapat secara langsung mengkonversi sel darah manusia dewasa menjadi neuron di dalam sistem saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang) dan neuron di dalam sistem saraf perifer (bagian tubuh) yang bertanggung jawab untuk meraskan nyeri, suhu dan gatal. Hal ini berarti bahwa bagaimana sel-sel sistem saraf seseorang bereaksi dan menanggapi rangsangan, dapat ditentukan dari darahnya.

Terobosan ini diterbitkan secara online hari ini dan tampil di sampul depan jurnal Cell Reports. Penelitian ini dipimpin oleh Mick Bhatia, direktur McMaster Stem Cell and Cancer Research Institute. Dia memegang Canada Research Chair di bidang Human Stem Cell Biology dan seorang profesor di Departemen Biokimia dan Ilmu Biomedis dari Michael G. DeGroote School of Medicine. Selain Bhatia, rekan penulis lainnya di dalam studi, Karun Singh, juga ikut andil di dalam penelitian ini. Karun Singh juga merupakan seorang pemegang David Braley Chair di bidang Human Stem Cell Research.

Saat ini, para ilmuwan dan dokter memiliki pemahaman terbatas mengenai masalah kompleks dari rasa sakit dan bagaimana mengobatinya. Sistem saraf perifer terdiri dari berbagai jenis saraf, beberapa mekanik (merasakan tekanan) dan lainnya mendeteksi suhu (panas). Di dalam kondisi ekstrim, rasa sakit atau mati rasa dirasakan oleh otak menggunakan sinyal yang dikirim oleh saraf-saraf perifer.

“Masalahnya adalah, tidak seperti darah, sampel kulit atau bahkan biopsi jaringan, Anda tidak dapat mengambil sepotong sistem saraf dari pasien. Sistem saraf berjalan seperti kabel yang kompleks di seluruh tubuh dan sebagian dari sistem saraf tidak dapat digunakan sebagai sampel untuk studi,” kata Bhatia.

“Saat ini, kami dapat mengambil sampel darah dengan mudah dan membuatnya menjadi jenis utama dari sel sistem saraf [sistem saraf pusat dan sistem saraf perifer], di dalam cawan petri yang khusus untuk setiap pasien. Tidak ada yang pernah melakukan hal ini dengan darah orang yang sudah dewasa atau matang,” kata Bhatia.

“Kami benar-benar dapat mengambil sampel darah pasien, seperti yang rutin dilakukan di kantor dokter, dan dengan itu kita dapat menghasilkan satu juta neuron sensorik yang membentuk saraf perifer di dalam waktu singkat dengan pendekatan baru ini. Kami juga dapat membuat sel sistem saraf pusat, seiring teknologi konversi darah menjadi saraf yang telah kami kembangkan menciptakan sel punca [stem cell] saraf selama proses konversi,” jelas Bhatia, seperti dilansir McMaster University (21/05/2015).

“Teknologi konversi yang telah kami patenkan ini, memiliki “aplikasi yang luas dan langsung,” kata Bhatia. Dia menambahkan bahwa teknologi ini memungkinkan para peneliti untuk mulai mengajukan pertanyaan-pertanyaan mengenai pemahaman terhadap suatu penyakit dan meningkatkan pengobatan pada kondisi seperti: Mengapa orang-orang tertentu lebih merasakan sakit dibandingkan mati rasa? Apakah ini berhubungan dengan genetik? Apakah neuropati yang dialami pasien diabetes dapat ditiru di dalam laboratorium?

Teknologi ini juga membuka jalan bagi penemuan obat penghilang rasa sakit baru yang tidak hanya mematikan persepsi rasa nyeri. Bhatia mengatakan bahwa opioid non-spesifik yang telah digunakan selama puluhan tahun masih digunakan hingga saat ini.

“Jika saya adalah seorang pasien dan saya merasa sakit atau mengalami neuropati, obat penghilang rasa nyeri yang tepat bagi saya seharusnya akan menargetkan sel saraf pada sistem saraf perifer, tetapi tidak mempengaruhi sistem saraf pusat, sehingga menghindari efek samping obat-obatan non-adiktif,” kata Bhatia.

“Anda tidak ingin merasa mengantuk atau tidak sadar, Anda hanya ingin rasa sakit Anda pergi. Tetapi, sampai saat ini, tidak ada yang memiliki kemampuan dan teknologi yang dibutuhkan untuk benar-benar menguji obat yang berbeda untuk menemukan sesuatu yang hanya menargetkan sistem saraf perifer dan bukan sistem saraf pusat pada pasien,” lanjut Bhatia.

Bhatia dan timnya tidak hanya telah berhasil menguji proses yang mereka gunakan dengan darah segar, tetapi juga darah yang telah disimpan di dalam kondisi beku (cryopreserved). Sejak sampel darah diambil dan dibekukan dengan banyak uji klinis, hal ini memungkinkan sampel tersebut menjadi “mesin waktu” untuk kembali dan mengeksplorasi pertanyaan sekitar rasa sakit atau neuropati, untuk menjalankan tes pada neuron yang dibuat dari sampel darah pasien yang diambil di dalam uji klinis masa lalu, dimana tanggapan dan hasil telah direkam.

Bhatia menjelaskan bahwa di masa depan, proses ini kemungkinan memiliki potensi prognostik. Salah satunya adalah pada pasien dengan diabetes tipe 2 dan memprediksi apakah mereka akan mengalami neuropati dengan menjalankan tes di laboratorium menggunakan sel-sel saraf yang berasal sampel darah mereka sendir.

“Penelitian sangat menarik dan akan memiliki dampak yang besar pada pengelolaan penyakit saraf, terutama nyeri neuropatik,” kata Akbar Panju, direktur medis dari Michael G. DeGroote Institute for Pain Research and Care, serta seorang dokter dan profesor di bidang obat-obatan.

“Penelitian ini akan membantu kami memahami respon sel terhadap obat yang berbeda dan tanggapan rangsangan yang berbeda, sehingga memungkinkan kami untuk memberikan terapi medis individual atau personal untuk pasien yang menderita nyeri neuropatik,” kata Panju.

Penelitian ini didukung oleh Canadian Institute of Health Research, Ontario Institute of Regenerative Medicine, Marta and Owen Boris Foundation, JP Bickell Foundation dan Ontario Brain Institute and Brain Canada.

Referensi :

Jong-Hee Lee, Ryan R. Mitchell, Jamie D. Mcnicol, Zoya Shapovalova, Sarah Laronde, Borko Tanasijevic, Chloe Milsom, Fanny Casado, Aline Fiebig-Comyn, Tony J. Collins, Karun K. Singh, Mickie Bhatia. Single Transcription Factor Conversion of Human Blood Fate to NPCs with CNS and PNS Developmental Capacity. Cell Reports, 2015 DOI: 10.1016/j.celrep.2015.04.056.