Ada beberapa jenis sel induk yang dapat digunakan untuk regenerasi jaringan dalam rekayasa jaringan dan penyembuhan luka. Di antara mereka, sel-sel induk embrionik berfungsi sebagai jenis sel induk utama dan paling cocok karena mereka secara alami berpotensi majemuk. Pluripotency adalah kemampuan sel untuk berdiferensiasi menjadi banyak atau semua tipe sel dalam tubuh orang dewasa. Sel induk embrionik manusia dapat berdiferensiasi menjadi lebih dari 200 jenis sel khusus yang ditemukan pada manusia. Mereka diisolasi dari massa sel dalam in vitro embrio yang telah dibuahi yang berumur beberapa hari dan digunakan untuk rekayasa jaringan dan terapi penyakit. Namun, karena masalah etika yang terkait dengan sel induk embrionik, para ilmuwan berusaha untuk membuat sel induk pluripoten buatan in vitro dengan menginduksi ekspresi gen sel somatik dewasa. Mereka dikenal sebagai diinduksi sel induk berpotensi majemuk (Sel IPS). Perbedaan utama antara sel IPS dan sel induk embrionik adalah sel induk pluripotent terinduksi adalah sel somatik dewasa yang dihasilkan dan diprogram ulang secara genetik untuk berfungsi sebagai sel induk embrionik dan menjadi pluripoten sementara sel induk embrionik secara alami berpotensi majemuk.
ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Sel IPS
3. Apa itu Sel Induk Embrionik
4. Perbandingan Berdampingan - IPS Cells vs Embryonic Stem Cells
5. Ringkasan
Batang pluripotent terinduksi sel (IPS sel) adalah sel yang dikembangkan oleh para ilmuwan untuk meniru sel induk berpotensi majemuk alami yang disebut sel batang embrionik. Sel-sel ini dibangun di bawah di vitro kondisi di laboratorium. Ekspresi gen sel dewasa diprogram ulang untuk menginduksi diferensiasi dalam sel induk berpotensi majemuk yang diinduksi. Oleh karena itu, sel IPS menunjukkan sifat yang sama seperti sel induk embrionik seperti pembaharuan diri, diferensiasi, dll. Tetapi sel IPS tidak identik dengan sel ES menurut literatur dan ahli medis.
Sel-sel IPS pertama kali dibangun di Universitas Kyoto, Jepang oleh Shinya Yamanaka dan tim pada tahun 2006. Mereka menggunakan fibroblast tikus untuk menghasilkan sel-sel IPS dan gen-gen tersebut dikirim menggunakan retrovirus sebagai vektor. Kedua, sel IPS dikembangkan pada 2007 menggunakan sel manusia. Banyak ilmuwan menghasilkan sel IPS yang hampir identik dengan sel ES. Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menggunakan sel-sel IPS ini dengan aman dan efektif untuk terapi sel.
Selama proses pemrograman ulang fibroblast untuk mengembangkan sel IPS, induksi gen sel ES dan penindasan gen fibroblast harus dilakukan dengan hati-hati dan benar. Jika tidak, sel yang dihasilkan tidak akan berfungsi sebagai sel ES.
Sel-sel ES memiliki pertimbangan etis. Itu bisa dihindari oleh sel-sel IPS. Sel IPS mudah digunakan dibandingkan dengan sel ES. Namun, pengembangan IPS memiliki banyak tantangan seperti efisiensi rendah, penyisipan genomik, pemrograman ulang tidak lengkap, dll. Ada kemungkinan memperkenalkan mutasi sebagai bagian dari penciptaan. Metilasi DNA adalah peristiwa penting dalam sel untuk menghidupkan dan mematikan gen dan mengatur ekspresi gen. Penting untuk pembangunan sel IPS juga selama pemrograman ulang genetik. Oleh karena itu, perlu untuk melihat pola metilasi sel ES dan mengembangkan pola yang sama dalam sel IPS untuk membuat sel IPS identik dengan sel ES. Hanya sel IPS yang dapat dengan percaya diri dan aman mengganti sel ES untuk penelitian dan terapi.
Sel-sel ini belum diterapkan dalam terapi penyakit manusia. Mereka masih digunakan dalam pengujian hewan. Namun, satu tujuan utama membangun sel-sel IPS adalah menggunakannya untuk pasien Parkinson dan kemudian untuk pembentukan jaringan dan banyak terapi penyakit kompleks..
Gambar 01: Proses pengembangan sel induk pluripotent terinduksi
Sel batang embrionik (sel ES) adalah sel yang tidak berdiferensiasi yang ditemukan dalam massa sel dalam dari embrio yang sedang berkembang. Mereka memiliki kemampuan inheren pembaruan diri dan diferensiasi menjadi semua tipe sel orang dewasa. Oleh karena itu, mereka dikenal sebagai sel induk berpotensi majemuk. Potensi pembelahan sel yang cepat membuatnya cocok untuk digunakan dalam regenerasi jaringan dan penyembuhan luka. Sel-sel induk embrionik tumbuh terutama menjadi tiga lapisan benih primer seperti ektoderm, endoderm, dan mesoderm yang kemudian dibedakan menjadi berbagai jenis sel tubuh manusia. Oleh karena itu, sel-sel ES berfungsi sebagai alat yang berharga dalam kedokteran regeneratif.
Sel-sel ES diisolasi dari in vitro sel telur dibuahi yang dikembangkan menjadi embrio berumur beberapa hari. Penting untuk mengetahui bahwa istilah 'sel batang embrionik' ini tidak digunakan untuk merujuk pada sel-sel induk yang berasal dari embrio yang dikembangkan dalam tubuh wanita. Sel induk yang diambil dari embrio berumur beberapa hari disimpan di laboratorium sebagai garis sel induk embrionik. Jika kondisi yang tepat disediakan, dimungkinkan untuk mempertahankan sel induk yang tidak berdiferensiasi di laboratorium.
Sel induk embrionik adalah nenek moyang semua jenis sel tubuh termasuk otot, saraf, hati, dan banyak sel lainnya. Jika ilmuwan mampu mengarahkan diferensiasi sel in vitro mempertahankan sel-sel ES dengan benar, mereka dapat menggunakan sel-sel untuk mengobati penyakit tertentu seperti diabetes, cedera sumsum tulang belakang traumatis, distrofi otot Duchenne, penyakit jantung, dan gangguan penglihatan dan pendengaran dll.
Gambar 02: Sel induk embrionik manusia
IPS Cells vs Embryonic Stem Cells | |
Sel IPS adalah sel yang dihasilkan in vitro dengan memprogram ulang sel somatik dewasa untuk meniru sel ES. | Sel induk yang diisolasi dari embrio berumur beberapa hari dikenal sebagai sel induk embrionik. |
Isolasi dari Embrio | |
Sel IPS bukan sel embrionik. | Sel ES adalah sel embrionik alami. |
Pluripotensi | |
Sel IPS adalah sel pluripotent buatan. | Sel ES adalah sel pluripotent |
Sel IPS meniru sel ES. Tetapi mereka tidak sepenuhnya identik dengan sel-sel ES. Kedua tipe sel ini menunjukkan pluripotensi. Kedua jenis sel memiliki potensi besar untuk digunakan dalam rekayasa jaringan dan terapi penyakit. Namun, penggunaan sel-sel ini dalam terapi penyakit manusia masih belum dipraktekkan karena masalah etika dan aman. IPS dihasilkan oleh pemrograman ulang sel dewasa secara genetis. Mereka tidak terisolasi dari embrio. Sel-sel ES diisolasi dari sel telur yang dibuahi secara in vitro yang berumur beberapa hari. Ini adalah perbedaan antara sel IPS dan sel induk embrionik.
Referensi:
1.Chin et al. “Sel Induk Pluripotent Terinduksi dan Sel Induk Embrionik Dibedakan oleh Tanda Tangan Ekspresi Gen.” Sel induk sel. Perpustakaan Kedokteran Nasional A.S., 02 Juli 2009. Web. 07 Mei 2017.
2.Fikes, Bradley J. "Studi: Embrionik, sel induk buatan sama." Sandiegouniontribune.com. N.p., 23 Agustus 2016. Web. 08 Mei 2017. .
3. Hang, Audrey. "Sel Induk Pluripotent Terinduksi: Belum Alternatif Yang Sempurna." Johns Hopkins Medicine, berbasis di Baltimore, Maryland. N.p., 15 Feb. 2013. Web. 08 Mei 2017. .
4.Goldthwaite, Charles A. "Janji Sel Induk Pluripotent Terinduksi (iPSCs)." Institut Kesehatan Nasional. Departemen Kesehatan dan Layanan Kemanusiaan A.S., n. Web. 08 Mei 2017.
Gambar milik:
1. "Proses IPS" Oleh GcG (pengguna wpja) (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia
2. "Sel induk embrionik manusia hanya A" (CC BY 2.5) melalui Commons Wikimedia