https://frosthead.com

Sakit? Cukup Tambahkan Sel

Inilah berita besar akhir-akhir ini, bagi kita yang berjalan tertatih-tatih di tepi geezerhood, ingatan kita memudar dan organ-organ vital kita mengi. Sekarang tampaknya tidak harus seperti itu. Sepanjang hidup kita, kita telah diberitahu, misalnya, bahwa otak manusia tidak dapat meregenerasi neuron yang hilang: itu benar-benar menurun sepanjang jalan. Akhir tahun lalu, bagaimanapun, para peneliti yang tidak terpengaruh menemukan bahwa, setidaknya dalam beberapa kondisi, otak memang menumbuhkan sel-sel baru. Bukan hanya itu, tetapi saatnya akan tiba ketika kita akan dapat menyuntikkan neuron baru ke dalam otak kita.

November tahun lalu membawa berita luar biasa bahwa tim ilmuwan di Universitas Wisconsin di Madison dan Fakultas Kedokteran Universitas Johns Hopkins di Baltimore telah berhasil menumbuhkan sel batang embrionik manusia (ES) di laboratorium mereka. Ini adalah sel, biasanya terbentuk pada awal perkembangan embrio, yang memiliki potensi untuk menjadi jenis sel apa pun tetapi belum mulai berdiferensiasi. Lebih banyak tentang bagaimana mereka bekerja dalam satu menit, tetapi untuk sekarang berita ini adalah bahwa kemungkinan yang mereka wakili sangat mengejutkan. Para peneliti berharap suatu hari nanti untuk mengambil sebagian dari sel punca itu dan menumbuhkannya menjadi sel otot jantung, misalnya, dan kemudian menyuntikkan sel-sel itu langsung ke dalam hati pasien yang fungsi jantungnya telah melemah oleh serangan jantung. Gagal jantung kongestif bisa menjadi kondisi yang reversibel. Atau bisa dibayangkan, sel punca bisa diinduksi menjadi sel pulau pankreas, memproduksi lebih banyak insulin untuk pasien yang menderita diabetes akibat kerusakan sel.

Setiap penelitian tentang embrio manusia memicu alarm. Gugus sel berumur beberapa hari yang diambil terpisah untuk mendapatkan sel punca adalah prekursor potensial manusia. Bagi sebagian orang, pekerjaan apa pun yang mencegah mereka menjadi seperti itu adalah pembunuhan, seperti yang dikatakan juru bicara satu kelompok, "itu dilakukan di dalam rahim atau cawan petri." Undang-undang federal saat ini yang melarang penggunaan uang federal untuk penelitian tentang embrio manusia dinyatakan kembali pada Oktober lalu dalam RUU alokasi.

Presiden Clinton memperhatikan ketika sebuah perusahaan kecil di Massachusetts mengklaim bahwa hal itu dapat mendorong sel manusia untuk kembali ke keadaan embrionik yang tidak berbeda dengan menggabungkan mereka dengan telur sapi, yang intinya telah dihilangkan, untuk menghasilkan sel hibrida. Dia meminta Komisi Penasihat Bioetika Nasional untuk mempertimbangkan implikasinya dan melaporkan kembali kepadanya "sesegera mungkin." Dan baru-baru ini sidang Senat diadakan untuk memeriksa masalah etika.

Ketika telur manusia dibuahi, ia mulai berlipat ganda. Setelah sekitar lima hari, ia telah menjadi blastokista, sebuah bola berisi cairan yang terdiri dari sel-sel yang akan menjadi plasenta, dan 15 hingga 20 sel menempel bersama dan ke bagian dalam dinding blastokista yang akan menjadi embrio. Sel-sel dalam ini akan memunculkan sel-sel induk embrionik, masing-masing identik dengan yang lain, dan masing-masing mampu menjadi segala jenis sel dalam tubuh manusia. Salah satu tujuan biologi sel adalah untuk mengetahui bagaimana setiap sel "memutuskan" apa yang akan terjadi - apa yang menyebabkan seseorang menjadi sel hati sementara yang lain menjadi tulang.

Apa yang telah dilakukan oleh kelompok Wisconsin dan John Hopkins adalah menumbuhkan sel induk embrionik dalam media khusus yang mencegah mereka dari spesialisasi. Dibesarkan dengan cara itu, mereka akan tumbuh dan membelah selamanya. Ketika sel-sel ditransfer ke bak nutrisi yang memungkinkan mereka untuk berdiferensiasi, mereka melakukannya. Sejauh ini para ilmuwan tidak dapat menentukan apa yang akan menjadi sel. Mereka hanya dapat secara pasif memisahkan mereka dengan fungsi mereka begitu mereka telah berdiferensiasi: pada akhirnya, mereka yang telah menjadi sel-sel jantung ke dalam piringan kultur ini, katakanlah, atau sel-sel hati menjadi sel tersebut. (Perbedaan sel-sel ES ini menjadi neuron telah didokumentasikan.) Mereka berharap, bagaimanapun, untuk dapat dalam waktu yang tidak terlalu jauh untuk mengarahkan proses, untuk membuat sel-sel berubah menjadi apa pun yang mereka inginkan. Pada saat yang sama mereka secara genetik mengubah sel-sel untuk mencegah penolakan oleh tubuh. Akhirnya, mereka hanya akan menyuntikkan sel-sel baru ke dalam organ yang membutuhkannya.

Kelompok Wisconsin, yang dipimpin oleh James A. Thomson, menerbitkan karyanya dalam Science edisi 6 November . Kelompok Johns Hopkins, dipimpin oleh John Gearhart, mengikuti empat hari kemudian dalam Prosiding National Academy of Sciences . Dalam belokan yang tidak biasa, Gearhart memberikan apresiasi atas karya Thomson dalam edisi yang sama di Science di mana makalah Thomson muncul. "Penelitian dan potensi klinis untuk sel-sel ES manusia sangat besar, " tulisnya. Mereka akan digunakan untuk studi perkembangan embrio manusia normal dan abnormal (cacat lahir), untuk menguji obat baru dan terutama "sebagai sumber sel terbarukan untuk transplantasi jaringan, penggantian sel dan terapi gen."

Gearhart mengakhiri diskusinya dengan menunjukkan masalah hukum yang terlibat dalam penelitian tersebut. Baik tim Thomson dan Gearhart beroperasi di laboratorium yang sepenuhnya terpisah dari laboratorium reguler mereka, tempat-tempat di mana bahkan kabel ekstensi tidak dibeli dengan uang federal. Thomson menggunakan blastokista yang tersisa dari fertilisasi in vitro yang seharusnya dibuang. Donor blastokista memberi izin untuk digunakan dalam penelitian. Gearhart membiakkan sel-sel ES manusia dari sel-sel benih primordial (sel-sel yang tidak dibedakan yang akan menjadi sel-sel telur atau sperma) yang telah diekstraksi dari janin yang digugurkan. Penelitian yang didanai pemerintah federal tentang jaringan janin adalah legal, tetapi Gearhart juga menghindari penggunaan dana federal. Alih-alih, uang untuk penelitian itu disiapkan sebagian besar oleh Geron Corporation di Menlo Park, California, sebuah perusahaan bioteknologi yang berspesialisasi dalam penelitian antipenuaan. Sebagai imbalannya, perusahaan pada dasarnya menerima lisensi eksklusif untuk menggunakan teknologi.

Thomas B. Okarma, wakil presiden untuk penelitian di Geron, mengatakan perusahaannya memang melihat sel-sel berbeda dari yang lain, sebagai memiliki "otoritas moral." Tetapi, dia menambahkan, karena blastokista akan dibuang, dia percaya itu dibenarkan untuk menggunakannya untuk mengembangkan perawatan yang menyelamatkan nyawa.

Kemungkinan sel induk embrionik merupakan lompatan besar bagi sains dan kedokteran. Berita lebih dari cukup untuk hari, minggu, bulan atau tahun. Namun ada lebih banyak - kemungkinan yang sangat luar biasa sehingga saya ragu untuk menyebutkannya. Secara singkat, mereka berhubungan dengan keabadian sel. Idenya seperti ini. Ujung kromosom adalah bagian dari DNA yang disebut telomer. Mereka sedikit lebih pendek setiap kali sel membelah sampai akhirnya mereka mencapai panjang kritis yang menandakan sel untuk berhenti membelah.

Pada Januari 1998, ahli biologi Geron melaporkan bahwa enzim yang disebut telomerase dapat menjaga agar telomer tidak menyusut, memungkinkan sel untuk hidup dan membelah tanpa batas. (Sesuatu seperti inilah yang tampaknya terjadi pada sel-sel kanker.) Telomerase aktif dalam sel-sel induk embrionik, yang seperti disebutkan di atas dapat hidup dan membelah selamanya. Ketika sel-sel itu mulai berdiferensiasi menjadi sel-sel spesifik untuk organ-organ tertentu, telomerase menghilang. Perusahaan berusaha menemukan cara untuk membuatnya muncul kembali sehingga akan bekerja melawan kemunduran yang terkait dengan penuaan. Ia juga mencari cara untuk memblokir telomerase dalam mengobati kanker. (Satu lagi teka-teki muncul pada November, ketika para ilmuwan di Universitas Rockefeller mengumumkan bahwa enzim yang disebut tankyrase tampaknya mengendalikan fungsi telomerase.)

Mungkin saja, menurut para ilmuwan Geron, untuk memanipulasi sel-sel induk embrionik manusia sehingga mereka mempertahankan kemampuan untuk membelah tanpa batas bahkan ketika mereka berubah menjadi sel-sel khusus dari semua organ tubuh. Dengan kata lain, tidak hanya mungkin untuk menyuntikkan jantung yang gagal dengan sel-sel jantung baru, tetapi untuk melakukannya dengan sel-sel jantung yang abadi. Itulah hal yang paling baik untuk dipikirkan hanya beberapa menit pada satu waktu, terutama dengan neuron yang sudah usang.

Oleh John P. Wiley, Jr.

Sakit? Cukup Tambahkan Sel