Cara yang Aman untuk Transplantasi Sumsum Bone

Transplantasi sel induk darah, yang secara luas dikenal sebagai transplantasi sumsum tulang, adalah teknik ampuh yang berpotensi dapat memberikan penyembuhan seumur hidup untuk berbagai penyakit. Tapi prosedurnya sangat beracun sehingga saat ini hanya digunakan untuk mengobati kasus yang paling kritis.

Sekarang, para periset di Stanford University School of Medicine telah menemukan cara untuk melakukan terapi yang, pada tikus, secara dramatis menurunkan toksisitasnya. Jika metode ini akhirnya terbukti aman dan efektif untuk manusia, ini berpotensi dapat digunakan untuk menyembuhkan penyakit autoimun seperti lupus, diabetes anak-anak dan multiple sclerosis; memperbaiki kelainan metabolik bawaan seperti penyakit "anak laki-laki gelembung"; dan mengobati lebih banyak jenis kanker, serta membuat transplantasi organ lebih aman dan lebih berhasil.

"Hampir tidak ada kategori penyakit atau transplantasi organ yang tidak terpengaruh oleh penelitian ini," kata Irving Weissman, MD, rekan penulis penelitian dan profesor patologi dan biologi perkembangan di Stanford. Sebuah makalah yang menjelaskan teknik ini diterbitkan pada 10 Agustus di Science Translational Medicine.

Penulis utama makalah ini adalah Judith Shizuru, MD, Ph.D., profesor kedokteran. Penulis utama adalah peneliti asosiasi Akanksha Chhabra, Ph.D; mantan mahasiswa pascasarjana Aaron Ring, MD, Ph.D., yang sekarang berprofesi di Yale; dan Kipp Weiskopf, MD, Ph.D., mantan mahasiswa pascasarjana yang sekarang tinggal di Brigham and Women's Hospital.

Berciuman

Untuk berhasil mentransplantasi sel induk darah, populasi sel induk darah pasien harus dibunuh. Saat ini, hal ini dilakukan dengan menggunakan kemoterapi atau radioterapi, perawatan yang cukup beracun untuk merusak berbagai organ tubuh dan bahkan mengakibatkan kematian.

"Kemoterapi dan radiasi yang digunakan untuk DNA kerusakan transplantasi dan dapat menyebabkan kedua masalah segera dan kerusakan jangka panjang pada banyak jaringan di tubuh," kata Shizuru. "Di antara banyak efek samping beracun yang diketahui, perawatan ini dapat menyebabkan kerusakan pada hati, organ reproduksi dan otak, yang berpotensi menyebabkan kejang dan mengganggu perkembangan neurologis dan pertumbuhan pada anak-anak." Karena alasan ini, transplantasi sel induk hanya digunakan bila risiko penyakit serius lebih besar daripada komplikasi dari transplantasi.

Untuk menghindari efek samping yang mengerikan ini, para peneliti Stanford menyusun sebuah simfoni instrumen biologis yang menjelaskan jalan bagi transplantasi sel induk tanpa menggunakan kemoterapi atau radioterapi.

Menggunakan antibodi

Para ilmuwan memulai dengan antibodi terhadap protein permukaan sel yang disebut c-kit, yang merupakan penanda utama sel induk darah. Melampirkan antibodi ke c-kit mengakibatkan penipisan sel induk darah pada tikus yang kekurangan kekebalan tubuh. "Namun, antibodi ini saja tidak akan efektif pada penerima yang kompeten dengan kekebalan, yang mewakili mayoritas penerima transplantasi sumsum tulang potensial," kata Chhabra. Para peneliti berusaha untuk meningkatkan keefektifannya dengan menggabungkannya dengan antibodi atau dengan agen biologis yang menghalangi protein permukaan sel lain yang disebut CD47. Memblokir CD47 membebaskan makrofag untuk "memakan" sel target yang ditutupi antibodi kit kit, kata Chhabra.

Dengan penanda CD47 yang diblokir dan antibodi yang melekat pada protein kit-kit, sistem kekebalan tubuh secara efektif menghabiskan sel induk pembentuk darah hewan, membersihkan jalan untuk sel induk darah transplantasi dari donor untuk tinggal di sumsum tulang dan menghasilkan darah baru dan sistem kekebalan tubuh.

Membandingkan transplantasi sel induk darah untuk menanam ladang tanaman baru, Shizuru mencatat bahwa para periset tidak hanya menemukan cara yang lebih aman untuk membersihkan lapangan untuk penanaman, namun "kami juga menggunakan teknik yang lebih aman untuk menghasilkan sel pembangkit darah baru." Saat ini, Transplantasi sumsum tulang melibatkan campuran sel yang mencakup sel induk darah serta berbagai sel kekebalan tubuh dari donor, yang dapat menyerang jaringan penerima transplantasi. Serangan kekebalan ini berakibat pada apa yang disebut penyakit graft-versus-host, yang dapat merusak jaringan dan bahkan membunuh pasien.

Dengan pengetahuan yang diperoleh dari penelitian sebelumnya, tim memurnikan jaringan donor sehingga hanya berisi sel induk darah dan bukan sel kekebalan lainnya yang menyebabkan penyakit graft-versus-host.

Keberhasilan teknik ini pada tikus meningkatkan harapan bahwa teknik serupa akan berhasil pada pasien manusia. "Jika bekerja pada manusia seperti yang dilakukan pada tikus, kita akan memperkirakan bahwa risiko kematian akibat transplantasi sel induk akan turun dari 20 persen menjadi nol secara efektif," kata Shizuru.

'Era baru dalam pengobatan penyakit'

"Jika dan kapan ini selesai, ini akan menjadi era baru dalam perawatan penyakit dan pengobatan regeneratif," kata Weissman, direktur Institut Stanford untuk Biologi Sel induk dan Pengobatan Regeneratif, serta direktur Pusat Ludwig untuk Penelitian dan Pengobatan Sel Kanker Kanker.

Begitu darah pasien dan sistem kekebalan tubuh dapat diganti dengan aman, penyakit apa pun yang disebabkan oleh darah pasien sendiri dan sel kekebalan tubuh berpotensi disembuhkan dengan aplikasi transplantasi sel induk darah satu kali, kata mereka. Dengan aman mengganti sel darah dan kekebalan tubuh pasien akan menyingkirkan sel-sel yang menyerang jaringan mereka sendiri dan menghasilkan penyakit seperti rheumatoid arthritis dan diabetes tipe 1.

Metode untuk melakukan transplantasi sel induk dengan aman dapat berpotensi membuat transplantasi organ menjadi lebih aman dan mudah, kata periset. Saat ini, orang-orang yang mendapatkan transplantasi organ harus menjalani sisa hidup mereka dengan obat yang membuat sistem kekebalan tubuh mereka tidak menyerang organ yang ditransplantasikan.

"Bahkan jika Anda menggunakan imunosupresan, sebagian besar transplantasi organ berkurang fungsi atau gagal seiring berjalannya waktu, dan obat imunosupresif sendiri membuat pasien lebih rentan terhadap infeksi yang mengancam jiwa atau kanker yang baru terbentuk," kata Weissman.

Tetapi jika sel induk darah dan kekebalan tubuh dari donor organ dapat ditransplantasikan bersamaan dengan organ tersebut, sistem kekebalan tubuh baru akan mengenali organ yang disumbangkan dan tidak menyerangnya, kata periset tersebut. "Sel yang ditransplantasikan, organ yang disumbangkan dan jaringan pasien sendiri semua belajar untuk hidup berdampingan," kata Shizuru. "Sel induk darah donor kembali mendidik sistem kekebalan tubuh pasien, dan organ yang ditransplantasikan tidak ditendang keluar."

Transplantasi sel induk darah dan kekebalan mungkin juga penting untuk membuat era baru obat regeneratif sukses. Jika sel induk untuk organ atau jaringan seperti jantung atau hati ditanam untuk transplantasi umum - yaitu, tidak dirancang khusus untuk satu pasien - pasien memerlukan pemeriksaan kekebalan melalui transplantasi sel induk agar sel induk tidak ditolak sebagai benda asing, kata periset tersebut.

Sumber: Universitas Stanford

https://www.biosciencetechnology.com/news/2016/08/safer-way-bone-marrow-transplants?cmpid=horalogcontent