Studi kembar baru-baru ini telah menunjukkan cara-cara baru untuk meregenerasi jantung yang rusak
Gagal jantung mempengaruhi setidaknya 26 juta orang di seluruh dunia dan bertanggung jawab atas banyak kematian yang fatal. Karena peningkatan populasi lanjut usia, perawatan harus dilakukan jantung menjadi kebutuhan yang menyebabkan peningkatan pengeluaran. Ada kemajuan signifikan dalam perawatan terapeutik untuk penyakit ini jantung dan banyak langkah pencegahan yang dilakukan, namun angka kematian dan kesakitan masih sangat tinggi. Sangat sedikit pilihan pengobatan yang tersedia dan sebagian besar bertumpu pada transplantasi jantung untuk pasien yang benar-benar berada pada tahap akhir dan berkembang menuju gagal jantung total.
Tubuh kita memang mempunyai kemampuan yang luar biasa untuk menyembuhkan dirinya sendiri, misalnya hati dapat beregenerasi ketika rusak, kulit kita juga sering mengalami kerusakan dan satu ginjal dapat mengambil alih fungsinya untuk dua orang. Sayangnya, hal ini tidak berlaku untuk sebagian besar organ vital kita – termasuk jantung. Ketika jantung manusia rusak – yang disebabkan oleh penyakit atau cedera – kerusakan tersebut akan berlangsung selamanya. Misalnya, setelah serangan jantung, jutaan atau miliaran sel otot jantung bisa hilang selamanya. Kehilangan ini melemahkan jantung secara bertahap dan menyebabkan kondisi serius seperti gagal jantung, atau bekas luka di jantung yang bisa berakibat fatal. Gagal jantung biasanya terjadi ketika kardiomiosit (jenis sel) mengalami defisiensi. Berbeda dengan kadal air dan salamander, manusia dewasa tidak dapat secara spontan menumbuhkan kembali organ yang rusak seperti jantung. Pada embrio manusia atau saat bayi tumbuh di dalam rahim, jantung sel membelah dan berkembang biak yang membantu jantung tumbuh dan berkembang selama sembilan bulan. Namun mamalia termasuk manusia tidak memiliki kemampuan untuk meregenerasi jantung karena mereka kehilangan kemampuan ini secara menyeluruh setelah sekitar satu minggu setelah dilahirkan. Sel otot jantung kehilangan kemampuannya untuk membelah dan berkembang biak sehingga tidak dapat beregenerasi. Hal ini juga berlaku untuk sel manusia lainnya – otak, saraf tulang belakang dll. Karena sel-sel dewasa ini tidak dapat membelah, tubuh manusia tidak dapat mengganti sel-sel yang rusak atau hilang dan ini menyebabkan penyakit. Meskipun ini juga merupakan alasan mengapa tidak pernah ada tumor jantung – tumor disebabkan karena pertumbuhan sel yang tidak terkendali. Namun, jika sel-sel ini dapat membelah lagi, hal ini dapat menyebabkan “regenerasi” sejumlah jaringan dan membantu memperbaiki suatu organ.
Satu-satunya pilihan yang dimiliki setiap orang ketika menderita kelemahan atau hati yang rusak atau penyakit jantung adalah menerima transplantasi jantung. Hal ini memiliki banyak aspek yang umumnya mempengaruhi transplantasi agar tidak menjadi kenyataan pada sebagian besar pasien. Pertama, jantung yang didonorkan oleh “donor” haruslah jantung yang sehat sebelum pendonor meninggal dunia, artinya jantung tersebut harus diambil dari orang muda yang meninggal karena sakit atau cedera dan kondisi tersebut tidak mempengaruhi kehidupan mereka. jantung dengan cara apapun. Calon pasien penerima harus cocok dengan jantung donornya untuk menerima transplantasi. Ini berarti penantian yang lama. Sebagai alternatif yang memungkinkan, potensi untuk menciptakan otot baru di jantung melalui pembelahan sel dapat memberikan harapan bagi jutaan orang yang mengalami kerusakan jantung. Banyak prosedur telah dicoba dan diuji oleh komunitas ilmiah, namun sejauh ini hasilnya tidak efektif.
Dalam sebuah studi baru yang diterbitkan di Sel, peneliti di University of California, San Francisco, AS untuk pertama kalinya mengembangkan metode yang efisien dan stabil pada model hewan untuk membuat sel jantung dewasa (kardiomiosit) membelah dan dengan demikian berpotensi memperbaiki bagian jantung yang rusak.1. Para penulis mengidentifikasi empat gen yang terlibat dalam pembelahan sel (yaitu sel yang berkembang biak sendiri). Ketika gen-gen ini digabungkan dengan gen-gen yang menyebabkan kardiomiosit matang masuk kembali ke dalam siklus sel, mereka melihat bahwa sel-sel membelah dan bereproduksi. Jadi, ketika fungsi keempat gen penting ini ditingkatkan, maka jantung jaringan menunjukkan regenerasi. Setelah pasien mengalami gagal jantung, kombinasi ini meningkatkan fungsi jantung. Kardiomiosit menunjukkan pembelahan sebesar 15-20 persen pada penelitian ini (dibandingkan dengan 1 persen pada penelitian sebelumnya) yang memperkuat keandalan dan efisiensi penelitian ini. Penelitian ini secara teknis dapat diperluas ke organ lain karena keempat gen ini merupakan ciri umum. Ini adalah pekerjaan yang sangat relevan karena penelitian apa pun tentangnya jantung pertama sangat rumit dan kedua pengiriman gen harus dilakukan dengan hati-hati agar tidak menimbulkan tumor di dalam tubuh. Pekerjaan ini bisa menjadi pendekatan yang sangat ampuh untuk meregenerasi jantung dan juga organ lainnya.
Studi lain yang dilakukan oleh Stem Cell Institute, Universitas Cambridge, Inggris, telah mengembangkan cara inovatif untuk memperbaiki jantung jaringan sedemikian rupa sehingga donor tidak diperlukan sama sekali2. Mereka telah menggunakan sel induk untuk menumbuhkan bagian hidup “otot jantung” di laboratorium yang hanya berukuran 2.5 sentimeter persegi, namun sel induk tersebut tampaknya merupakan alat yang potensial untuk mengobati pasien yang mengalami gagal jantung. Tambalan ini memiliki prospek cerah untuk berasimilasi secara alami dengan milik pasien jantung yaitu jaringan yang “berfungsi penuh” yang berdetak dan berkontraksi seperti otot jantung normal. Pendekatan sebelumnya yang menyuntikkan sel induk ke dalam tubuh untuk memperbaiki jantung tidak berhasil karena sel induk tidak tinggal di dalam tubuh jantung otot tetapi malah hilang dalam darah. Tambalan yang ada saat ini adalah jaringan jantung yang “hidup” dan “berdetak” yang dapat ditempelkan pada suatu organ (dalam hal ini jantung) dan dengan demikian kerusakan apa pun dapat diperbaiki. Tambalan seperti itu dapat ditanam jika ada permintaan untuk pasien. Hal ini pada dasarnya akan melampaui kebutuhan untuk menunggu donor yang cocok. Tambalan ini juga bisa ditanam menggunakan jantung sel pasien sendiri menghilangkan risiko yang terlibat dalam transplantasi organ. Mengasimilasi tambalan menjadi a hati yang rusak adalah prosedur invasif dan memerlukan impuls listrik yang benar untuk membuatnya jantung mengalahkan terintegrasi dengan baik dengan patch. Namun risiko yang terlibat dalam prosedur semacam ini lebih baik dibandingkan transplantasi jantung total yang jauh lebih invasif. Tim ini bersiap untuk melakukan uji coba pada hewan dan uji klinis dalam waktu 5 tahun sebelum dapat digunakan secara luas jantung pasien.
***
{Anda dapat membaca makalah penelitian asli dengan mengklik tautan DOI yang diberikan di bawah ini dalam daftar sumber yang dikutip}
Sumber (s)
1. Muhammad dkk. 2018,. Regulasi Siklus Sel untuk Merangsang Proliferasi Kardiomiosit Dewasa dan Regenerasi Jantung. Sel. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014
2. University of Cambridge 2018. Menambal patah hati. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Diakses 1 Mei 2018]
