makalah stem cell ( stem cell )

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Pada dekade terakhir perhatian dan penelitian dalam bidang sel mengalami kemajuan yang amat pesat. Hal ini terkait dengan upaya manusia untuk mengetahui dan mengobati penyakit-penyakit  yang sudah tidak mungkin untuk diobati lagi baik secara konservatif maupun operatif khususnya penyakit degeneratif maupun kelainan lainnya seperti trauma, keganasan dan sebagainya.

Para ahli telah mulai meneliti kemungkinan penggunaan sel induk (stem cell) untuk mengobati penyakit-penyakit atau kelainan-kelainan yang tak mungkin lagi untuk diobati dengan obat-obatan atau tindakan operatif. Sel induk (stem cell) adalah  sumber dari semua sel dalam individu dan ini merupakan sebuah sumber bagi pengobatan sel yang sekarang ini merupakan sebuah jalan revolusi untuk mengatasi berbagai penyakit yang mematikan. Stem cell atau sel induk adalah sekelompok sel di dalam tubuh mahluk dengan kemampuan regenerasi, yang dapat mengalami diferensiasi lebih lanjut menjadi sel-sel lain (sel-sel pembangun organ maupun sel-sel darah) misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, dan sel pankreas.

Teknologi stem cell kini semakin menjadi trend yang dianggap bisa membantu pengobatan dalam bidang medis. Di Indonesia pengembangan terapi stem cell diarahkan kepada penyakit degeneratif dan keturunan yang banyak terdapat di masyarakat. Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi disegala bidang, peningkatan taraf hidup masyarakat, peningkatan perhatian terhadap pemenuhan hak asasi manusia serta peningkatan kesadaran masyarakat akan pentingnya hidup sehat menyebabkan peningkatan tuntutan masyarakat akan pelayanan kesehatan yang berkualitas. Teknologi stem cell perlu dikembangkan sebagai alternatif terapi penyakit untuk kepentingan pasien dan terjangkau masyarakat. sel induk memiliki potensi yang besar dalam dunia kedokteran untuk dimanfaatkan sebagai terapi sel bagi berbagai penyakit degeneratif dan kanker yang sulit disembuhkan,di antaranya diabetes, infark jantung, stroke, parkinson, dan sebagainya.

Di tingkat dunia saat ini sel induk merupakan salah satu fokus utama dalam penelitian bioteknologi, khususnya dalam kaitannya dengan terapi sel serta pengobatan regeneratif. Dunia sekarang sedang mengalami pergeseran paradigma dalam hal pengobatan, dari obat-obatan kimia konvensional menuju ke arah terapi yang lebih molekuler, perubahan ini telah membuka pintu harapan untuk menyembuhkan bermacam penyakit yang sebelumnya tidak dapat disembuhkan.

Penggunaan dan pengembangan sel punca dalam bidang penelitian dan aplikasinya diklinik dalam rangka mengobati penyakit tidak terlepas dari masalah etik yang mungkin membayanginya, khususnya penggunaan dan pemanfaatan sel punca yang berasal dari embrio (embryonic stem cells). Meskipun demikian stem cell ini tetap merupakan satu fenomena menarik dan merupakan hal baru dalam dunia IPTEK. Stem cell merupakan hal yang baru dipublikasikan untuk dapat meningkatkan pengetahuan dan pemahaman masyrakat. Walaupun masih tergolong mahal, tidak bisa dipungkiri stem cell ini merupakan sebuah harapan baru dalam bidang pengobatan.

B.     Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dibuat rumusan masalah sebagai berikut.

1.      Apakah yang dimaksud dengan sel induk (stem cell)?

2.      Bagaimanakah penggolongan sel induk (stem cell)?

3.      Bagaimanakah cara kerja sel induk (stem cell)?

4.      Bagaimanakah penggunaan kultur sel induk (stem cell) dalam  bidang bioteknologi?

5.      Apa sajakah kelebihan dan kekurangan penggunaan sel induk (stem cell)?

C.    Tujuan

Dengan mengacu pada latar belakang dan rumusan masalah di atas, maka tujuan dari penulisan ini adalah sebagai berikut.

1.      Untuk mengetahui pengertian  sel induk (stem cell).

2.      Untuk mengetahui penggolongan sel induk (stem cell).

3.      Untuk mengetahui cara kerja sel induk (stem cell).

4.      Untuk mengetahui penggunaan kultur sel induk (stem cell)  dalam  bidang bioteknologi.

5.      Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan penggunaan sel induk (stem cell).

D.    Manfaat

Adapun manfaat dari penulisan ini adalah sebagai berikut.

1.      Bagi Pemerintah

·         Pemerintah dapat menciptakan teknologi baru yang menggunakan stem cell untuk mengobati penyakit-penyakit khususnya penyakit degeneratif maupun kelainan lainnya seperti trauma dan keganasan.

·         Dapat ditemukan dan dikembangkannya obatobat baru untuk penyembuhan penyakit-penyakit yang degeneratif.

2.      Bagi Masyarakat

·         Dapat membuka wawasan masyarakat tentang keberadaan stem cell.

·         Dapat memberikan informasi kepada masyarakat mengenai manfaat yang diperoleh dalam penerapan teknologi stem cell terutama bagi kesehatan masyarakat.

3.      Bagi Penulis

·         Dapat menambah pengetahuan penulis mengenai stem cell.

·         Dapat meningkatkan pemahaman penulis mengenai pemanfaatan stem cell dalam bidang bioteknologi.

BAB II

PEMBAHASAN

a.      Definisi Stem Cell

Stem cell diperkenalkan sebagai sel-sel “undifferentiated” karena belum dapat berkembang dan membentuk jaringan atau organ yang lebih spesifik. Sel punca, sel induk, sel batang (bahasa Inggris: stem cell) merupakan sel yang belum berdiferensiasi dan mempunyai potensi yang sangat tinggi untuk berkembang menjadi banyak jenis sel yang berbeda di dalam tubuh. Proses perubahan stem cell menjadi tipe sel yang spesifik dikenal sebagai “differentation”.

Selain berfungsi untuk membentuk jaringan atau organ yang lebih spesifik, stem cell juga berfungsi sebagai sistem perbaikan untuk mengganti sel-sel tubuh yang telah rusak demi kelangsungan hidup organisme.  Saat stem cell terbelah, sel yang baru mempunyai potensi untuk tetap menjadi stem cell atau menjadi sel dari jenis lain dengan fungsi yang lebih khusus, misalnya sel otot, sel darah merah atau sel otak.

Gambar 1. Sifat/karakter sel punca yaitu differentiate dan self regenerate/renew

Sel Punca mempunyai 2 sifat yang khas yaitu:

1.      Differentiate yaitu kemampuan untuk berdifferensiasi menjadi sel lain. Sel Punca mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel yang khas (spesifik) misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, sel pankreas dan lain-lain

2.      Self regenerate/self renew yaitu kemampuan untuk memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri. Stem cells mampu membuat salinan sel yang persis sama dengan dirinya melalui pembelahan sel.

b.      Penggolongan Stem Cell

Berdasarkan pada kemampuannya untuk berdifferensiasi sel punca dikelompokkan menjadi:

1.      Totipoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi semua jenis sel. Yang termasuk dalam sel punca totipoten adalah zigot dan morula. Sel-sel ini merupakan sel embrionik awal yang mempunyai kemampuan untuk membentuk berbagai jenis sel termasuk sel-sel yang menyusun plasenta dan tali pusat. Karenanya sel punca kelompok ini mempunyai kemampuan untuk membentuk satu individu yang utuh.

2.      Pluripoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi 3 lapisan germinal (ektoderm, mesoderm, dan endoderm) tetapi tidak dapat menjadi jaringan ekstraembrionik seperti plasenta dan tali pusat. Yang termasuk sel punca pluripoten adalah sel punca embrionik (embryonic stem cells).

3.      Multipoten yaitu sel punca yang dapat berdifferensiasi menjadi berbagai jenis sel  misalnya sel punca hemopoetik (hemopoetic stem cells) yang terdapat pada sumsum tulang yang mempunyai kemampuan untuk berdifferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang terdapat di dalam darah seperti eritrosit, lekosit dan trombosit. Contoh lainnya adalah sel punca saraf (neural stem cells) yang mempunyai kemampuan berdifferensiasi menjadi sel saraf dan sel glia.

4.      Unipotent yaitu sel punca yang hanya dapat berdifferensiasi menjadi 1 jenis sel. Berbeda dengan non sel punca, sel punca mempunyai sifat masih dapat memperbaharui atau meregenerasi diri (self-regenerate/self renew). Contohnya erythroid progenitor cells hanya mampu berdifferensiasi menjadi sel darah merah.

     Gambar. Multipotent dan unipotent stem cell pada sumsum tulang

Berdasarkan sel induk yang ditemukan dalam berbagai jaringan tubuh, maka sel induk dapat digolongkan menjadi dua golongan yaitu :

1.     
Sel induk embrio (embryonic stem cell)  adalah sel induk yang diambil dari embrio pada fase blastosit yang terdiri dari 50-150 sel (berumur 5-7 hari setelah pembuahan). Pada saat ini massa sel bagian dalam mengelompok dan mengandung sel-sel induk embrionik. Selanjutnya sel-sel diisolasi dari massa sel bagian dalam dan dikultur secara in vitro di laboratorium. Sel induk embrional dapat diarahkan menjadi semua jenis sel yang dijumpai pada organisme dewasa, seperti sel-sel darah, sel-sel otot, sel-sel hati, sel-sel ginjal, dan sel-sel lainnya. Embryonic stem cell biasanya didapatkan dari sisa embrio yang tidak dipakai pada IVF (in vitro fertilization). Akan tetapi saat ini telah dikembangkan teknik pengambilan sel induk embrionik (embryonic stem cell) yang tidak membahayakan embrio tersebut, sehingga dapat terus hidup dan tumbuh. Untuk masa dapan hal ini mungkin dapat mengurangi kontroversi etis terhadap embryonic stem cell.

2.      Sel induk dewasa (adult stem cells) adalah sel induk dewasa yang mempunyai dua karakteristik. Karakteristik pertama adalah sel-sel tersebut dapat berfroliferasi untuk periode yang panjang untuk memperbaharui diri. Karakteristik kedua, sel-sel tersebut dapat berdiferensiasi untu menghasilkan sel-sel khusus yang mempunyai karakteristik morfologi dan fungsi yang spesial.  Salah satu macam sel induk dewasa adalah sel induk hematopoietik (hematopoietik stem cell), yaitu sel induk pembentuk darah yang mampu membentuk sel darah merah, sel darah putih, dan keeping darah yang sehat. Sumber sel induk hematopoietik dapat ditransplantasikan dari beberapa organ seperti: sumsum tulang, sel darah tepi, dan darah tali pusar.

-          Transplantasi sel induk dari sumsum tulang (bone marrow transplantation). Sumsum tulang adalah jaringan spons yang terdapat dalam tulang-tulang besar seperti tulang pinggang, tulang dada, tulang punggung dan tulang rusuk. Sumsum tulang merupakan sumber yang kaya akan sel induk hematopoietik.

Sejak dilakukan pertama kali kira-kira 30 tahun yang lalu, transplantasi sumsum tulang digunakan sebagai bagian dari pengobatan leukemia, limfoma jenis tertentu, dan anemia aplastik. Karena teknik dan angka keberhasilannya semakin meningkat, maka pemakaian transplantasi sumsum tulang sekarang ini semakin meluas. Pada transplantasi ini prosedur yang dilakukan cukup sederhana, yaitu biasanya dalam keadaan teranastesi total. Sumsum tulang (sekitar 600 cc) diambil dari tulang panggul donor dengan bantuan sebuah jarum suntik khusus, kemudian sumsum tulang itu disuntikkan ke dalam vena resipien. Sumsum tulang donor berpindah dan menyatu di dalam tulang resipien dan sel-selnya mulai berfroliferasi. Pada akhirnya, jika semua berjalan lancar, seluruh sumsum tulang resipien akan tergantikan dengan sumsum tulang yang baru.

Namun, prosedur transplantasi sumsum tulang memiliki kelemahan karena sel darah putih resipien telah dihancurkan oleh terapi radiasi dan kemoterapi. Sumsum tulang yang baru memerlukan waktu sekitar 2-3 minggu untuk menghasilkan sejumlah sel darah putih yang diperlukan guna melindungi resipien terhadap infeksi. Transplantasi sel induk dari sumsum tulang (bone marrow transplantation).

-          Transplantasi sel induk darah tepi (peripheral blood stem cell transplantation) seperti halnya sumsum tulang, peredaran darah tepi merupakan sumber sel induk walaupun jumlah sel induk yang dikandung tidak sebanyak pada sumsum tulang. Untuk mendapatkan jumlah sel induk yang jumlahnya mencukupi untuk suatu transplantasi, biasanya pada donor diberikan granulosyte coloni stimulating factor (G-CSF) untuk menstimulasi sel induk hematopoietik bergerak dari sumsum tulang ke peredaran darah. Transplantasi ini dilakukan dengan proses yang disebut aferesis. Jika resipien membutuhkan sel induk hematopoietik, pada proses ini darah lengkap diambil dari donor dan sebuah mesin akan memisahkan darah menjadi komponen-komponennya, secara selektif memisahkan sek induk dan mengembalikan sisa darah ke donor. Transplantasi sel induk darah tepi pertama kali berhasil dilakukan pada tahun 1986. Keuntungan transplantasi sel induk darah tepi adalah lebih mudah didapat. Selain itu pengambilan sel induk darah tepi tidak menyakitkan dan hanya membutuhkan sekitar 100cc. Keuntungan lain sel induk darah tepi lebih mudah tumbuh. Namun, sel induk darah tepi lebih rentang tidak setahan sumsum tulang. Sumsum tulang juga lebih lengkap, selain mengandung sel induk juga ada jaringan penunjang untuk pertumbuhan sel. Karena itu, transplantasi sel induk darah tepi tetap perlu dicampur dengan sumsum tulang.

-          Transplantasi sel induk darah tali pusat. Pada tahun 1970-an para peneliti menemukan bahwa darah plasenta manusia mengandung sel induk yang sama dengan sel induk yang ditemukan dalam sumsum tulang.

Karena sel induk dalam sumsum tulang telah berhasil mengobati pasien-pasien dengan penyakit-penyakit kelainan darah yang mengancam jiwa seperti leukemia dan gangguan-gangguan sistem kekebalan tubuh, maka para peneliti percaya bahwa mereka juga dapat menggunakan sel induk dari darah tali pusat untuk menyelamatkan jiwa pasien mereka. Darah tali pusat mengandung sel induk yang bermakna dan memiliki keunggulan diatas transplantasi sel induk dari sumsum tulang atau dari darah tepi bagi pasien-pasien tertentu. Transplantasi sel induk dari darah tali pusat telah mengubah bahan sisa dari proses kelahiran menjadi suatu sumber yang dapat menyelamatkan jiwa. Transplantasi sel induk darah tali pusat pertama kali dilakukan di Prancis pada penderita anemia fanconi tahun 1988 pada tahun 1991, darah tali pusat di transplantasikan pada penderita Chronic Myelogenous Leukimia. Kedua trasnplantasi ini berhasil dengan baik. Sampai saat ini telah dilakukan kira-kira tiga ribu transplantasi darah tali pusat.

c.       Cara kerja stem cell

-          Mencari sel-sel punca terbaik pada tubuh manusia

-          Sel-sel punca ini dapat ditemukan dilapisan lemak dalam tubuh

-          Menggunakan jarum suntik yang steril dan khusus

-          Kemudian dokter mengambil sample pencampuran antara jaringan lemak dan sekelompok sel punca yang sehat

-          Teknisi laboratorium kemudian memisahkan sel punca dengan sel lemak dengan metode pemisahan sentrifugal

-          Kemudian sel punca ditempatkan pada cawan petri yang diberikan makanan untuk pertumbuhan

-          Seiring pertumbuhannya,sel-sel ini bertambah banyak dengan cepat

-          Mengisi celah dan lubang yang ada sama seperti cara tubuh menyembuhkan luka

-          Padaa fase ini sel punca menghasilkan senyawa kimia yang disebut faktor pertumbuhan

-          Faktor pertumbuhan adalah bahasa sel inilah cara ribuan sel berkomunikasi, memungkinkan masing-masing untuk melakukan sebuah fungsi vital

-          Memperbaiki dan memperbahrui jaringan tubuh

d.      Penggunaan Kultur Stem Cell dalam Bidang Bioteknologi

      Stem cell dapat digunakan untuk keperluan baik dalam bidang riset maupun pengobatan. Adapun penggunaan kultur stem cell adalah sebagai berikut:

Ø  Pemanfaatan  Stem Cell Dalam Riset

1.      Terapi gen

Stem cell (dalam hal ini hematopoietic stem cell) digunakan sebagai alat pembawa transgen ke dalam tubuh pasien dan selanjutnya dapat dilacak jejaknya apakah stem cell ini berhasil mengekspresikan gen tertentu dalam tubuh pasien. Dan karena stem cell mempunyai sifat self-renewing, maka pemberian pada terapi gen tidak perlu dilakukan berulang-ulang, selain itu hematopoietic stem cell juga dapat berdiferensiasi menjadi bermacam-macam sel, sehingga transgen tersebut dapat menetap di berbagai macam sel.

a)      Mengetahui proses biologis, yaitu perkembangan organisme dan perkembangan kanker. Melalui stem cell dapat dipelajari nasib sel, baik sel normal maupun sel kanker.

b)      Penemuan dan pengembangan obat baru, yaitu untuk mengetahui efek obat terhadap berbagai jaringan.

c)      Terapi sel (cell based therapy)

Stem cell dapat hidup diluar tubuh manusia, misalnya di cawan petri. Sifat ini dapat digunakan untuk melakukan manipulasi pada stem cells yang akan ditransplantasikan ke dalam organ tubuh untuk menangani penyakit-penyakit tertentu tanpa mengganggu organ tubuh.

      Ada 3 golongan penyakit yang dapat diatasi oleh stem cell:

a.       Penyakit autoimun.

Misalnya pada lupus, artritis reumatoid dan diabetes tipe 1. Setelah diinduksi oleh growth factor agar hematopoietic stem cell banyak dilepaskan dari sumsum tulang ke darah tepi, hematopoietic stem cell dikeluarkan dari dalam tubuh untuk dimurnikan dari sel imun matur. Lalu tubuh diberi agen sitotoksik atau terapi radiasi untuk membunuh sel-sel imun matur yang tidak mengenal self antigen (dianggap sebagai foreign antigen). Setelah itu hematopoietic stem cell dimasukkan kembali ke tubuh, bersirkulasi dan bermigrasi ke sumsum tulang untuk berdiferensiasi menjadi sel imun matur sehingga sistem imun tubuh kembali seperti semula.

b.      Penyakit degeneratif.

Pada penyakit degeneratif seperti stroke, penyakit Parkinson, penyakit Alzheimer, terdapat beberapa kerusakan atau kematian sel-sel tertentu sehingga bermanifestasi klinis sebagai suatu penyakit. Pada keadaan ini stem cell setelah dimanipulasi dapat ditransplantasi ke dalam tubuh pasien agar stem cell tersebut dapat berdiferensiasi menjadi sel-sel organ tertentu yang menggantikan sel-sel yang telah rusak atau mati akibat penyakit degeneratif.

c.       Penyakit keganasan.

Prinsip terapi stem cell pada keganasan sama dengan penyakit autoimun. Hematopoietic stem cell yang diperoleh baik dari sumsum tulang atau darah tali pusat telah lama dipakai dalam terapi leukemia dan penyakit darah lainnya.

      Ada beberapa alasan mengapa stem cell merupakan calon yang bagus dalam cell-based therapy:

1.      Stem cell tersebut dapat diperoleh dari pasien itu sendiri. Artinya transplantasi dapat bersifat autolog sehingga menghindari potensi rejeksi. Berbeda dengan transplantasi organ yang membutuhkan organ donor yang sesuai (match), transplantasi stem cell dapat dilakukan tanpa organ donor yang sesuai.

2.      Mempunyai kapasitas proliferasi yang besar sehingga dapat diperoleh sel dalam jumlah besar dari sumber yang terbatas. Misalnya pada luka bakar luas, jaringan kulit yang tersisa tidak cukup untuk menutupi lesi luka bakar yang luas. Dalam hal ini terapi stem cell sangat berguna.

3.      Mudah dimanipulasi untuk mengganti gen yang sudah tidak berfungsi lagi melalui metode transfer gen. Hal ini telah dijelaskan dalam penjelasan mengenai terapi gen di atas.

4.      bermigrasi ke jaringan target dan dapat berintegrasi ke dalam jaringan serta berinteraksi dengan jaringan sekitarnya.

Ø  Penggunaan Stem Cell Dalam Pengobatan Penyakit  

Para ahli saat ini sedang giat melakukan berbagai penelitian untuk menggunakan stem cell dalam mengobati berbagai penyakit. Penggunaan stem cell untuk mengobati penyakit dikenal sebagai Cell Based Therapy.  Prinsip terapi yang dimaksud adalah dengan melakukan transplantasi stem cell pada organ yang rusak. Tujuan dari transplantasi stem cell ini adalah sebagai berikut.

a.       Mendapatkan pertumbuhan dan perkembangan sel-sel baru yang sehat pada jaringan atau organ tubuh pasien.

b.      Menggantikan sel-sel spesifik yang rusak akibat penyakit atau cidera tertentu dengan sel-sel baru yang ditranspalantasikan.

Sel induk embrio (Embryonic stem cell) sangat plastik dan mempunyai kemampuan untuk dikembangkan menjadi berbagai macam jaringan sel seperti neuron, kardiomiosit, osteoblast, fibroblast, sel-sel darah dan sebagainya, sehingga dapat dipakai untuk menggantikan jaringan yang rusak. Sel induk dewasa (adult stem cells) juga dapat digunakan untuk mengobati berbagai penyakit degeneratif, tetapi kemampuan plastisitasnya sudah berkurang. Keuntungan dari penggunaan sel stem dewasa yaitu tidak atau kurang menimbulkan masalah dan kontroversi etika.

1.      Penggunaan sel punca embrionik untuk mengobati cidera pada medula spinalis (spinal cord)

Cidera pada medula spinalis disertai demielinisasi menyebabkan hilangnya fungsi neuron. Sel punca dapat mengembalikan fungsi yang hilang dengan cara melakukan remielinisasi. Percobaan dengan sel punca embrionik tikus dapat menghasilkan oligodendrosit yang kemudian dapat menyebabkan remielinisasi akson yang rusak.

2.      Penggunaan sel punca pada penyakit stroke

Pada penyakit stroke dicoba untuk menggunakan sel punca mesenkim (mesenchymal stem cell) dari sumsum tulang autolog. Penelitian ini didasarkan pada hasil penelitian yang telah dilakukan sebelumnya.

Mesenchymal stem cells diperoleh dari aspirasi sumsum tulang. Setelah disuntikkan perifer MSC akan melintas sawar darah otak pada daerah otak yang rusak. Pemberian MSC intravenous akan mengurangi terjadinya apoptosis dan menyebabkan proliferasi sel endogen setelah terjadinya stroke.

ü  Penggunaan sel punca dalam pengobatan diabetes

Pada diabetes, terjadi kekurangan insulin atau kurangnya kepekaan terhadap insulin. Dalam hal ini transplantasi sel pulau Langerhans diharapkan dapat memenuhi kebutuhan insulin. Pada awalnya, kira-kira 10 tahun yang lalu, hanya 8% transplantasi sel pulau Langerhans yang berhasil. Hal ini terjadi karena reaksi penolakannya besar sehingga diperlukan sejumlah besar steroid; padahal makin besar steroid yang dibutuhkan, makin besar pula kebutuhan metabolik pada sel penghasil insulin. Namun, baru-baru ini penelitian yang dilakukan oleh James Shapiro dkk. di Kanada, berhasil membuat protokol transplantasi sel pulau Langerhans dalam jumlah banyak dengan metode imunosupresi yang berbeda dengan yang sebelumnya. Pada penelitian tersebut, 100% pasien yang diterapi transplantasi sel pulau Langerhans pankreas tidak memerlukan injeksi insulin lagi dan gula darahnya tetap normal setahun setelah transplantasi. Penelitian-penelitian yang sudah dilakukan untuk diabetes ini mengambil sumber stem cell dari kadaver, fetus, dan dari embryonic stem cell. Selanjutnya, masih dibutuhkan penelitian untuk menemukan cara membuat kondisi yang optimal dalam produksi insulin, sehingga dapat menggantikan injeksi insulin secara permanen.

ü  Penggunaan sel punca untuk skin replacement

Dengan bertambahnya pengetahuan mengenai stem cell, maka peneliti telah dapat membuat epidermis dari keratinosit yang diperoleh dari folikel rambut yang dicabut. Hal ini memungkinkan transplantasi epidermis autolog, sehingga menghindari masalah penolakan. Pemakaian skin replacement ini bermanfaat dalam terapi ulkus vena ataupun luka bakar.

ü  Penggunaan sel punca dalam penyakit Parkinson

Pada penyakit Parkinson, didapatkan kematian neuron-neuron nigra-striatal, yang merupakan neuron dopaminergik. Dopamin merupakan neurotransmiter yang berperan dalam gerakan tubuh yang halus. Dengan berkurangnya dopamin, maka pada penyakit Parkinson terjadi gejala-gejala gangguan gerakan halus. Dalam hal ini transplantasi neuron dopamin diharapkan dapat memperbaiki gejala penyakit Parkinson. Tahun 2001, dilakukan penelitian dengan menggunakan jaringan mesensefalik embrio manusia yang mengandung neuron-neuron dopamin. Jaringan tersebut ditransplantasikan ke dalam otak penderita Parkinson berat dan dipantau dengan alat PET (Positron Emission Tomography). Hasilnya setelah transplantasi terdapat perbaikan dalam uji-uji standar untuk menilai penyakit Parkinson, peningkatan fungsi neuron dopamin yang tampak pada pemeriksaan PET; perbaikan bermakna ini tampak pada penderita yang lebih muda. Namun setelah 1 tahun, 15% dari pasien yang ditransplantasi ini kambuh setelah dosis levodopa dikurangi atau dihentikan.

ü  Penggunaan sel punca dalam pengobatan HIV

Pada awalnya pengobatan HIV/AIDS ditemukan tidak sengaja dalam pengobatan penyakit leukemia dengan sistem stem sel. Dimana HIV/AIDS menyerang sistem kekebalan tubuh sehingga tubuh menjadi rentan terhadap gangguan virus atau penyakit. Dengan sel punca maka sel-sel yang mengalami degradasi akan tergantikan sehingga kekebalan tubuh pengidap akan berangsur pulih. Namun setelah itu terjadi mutasi gen yang mengakibatkan sel darah menjadi resisten terhadap virus HIV.

Mutasi tersebut terjadi pada reseptor yang dikenal sebagai CCR5, yang secara normal ditemukan pada permukaan T cell – sel pada sistem kekebalan tubuh yang diserang oleh virus HIV. Gen yang telah bermutasi tersebut dikenal sebagai CCR5 delta 32, dan ditemukan pada 1% - 3% populasi orang kulit putih di Eropa.

Virus HIV menggunakan CCR5 sebagai co-reseptor untuk merusak sistem kekebalan tubuh. Sejak CCR5 bermutasi menjadi CCR5 delta 32, virus HIV tidak lagi mampu menyerang sel sehingga terjadi kekebalan tubuh alami pada orang yang mengalami mutasi gen.

e.       Kelebihan dan Kekurangan Penggunaan Sel Induk (Stem Cell)

Dalam penggunaannya stem cell memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan antara lain:

1.      Penggunaan sel induk embrionik (embryonic stem cell) pada terapi sel.

·         Kelebihan penggunaan sel induk embrionik antara lain:

a.       Mudah didapatkan, biasanya dapat diperoleh dari klinik fertilitas.

b.      Bersifat pluripotent artinya mempunyai kemampuan untuk berdifferensiasi menjadi berbagai macam sel yang merupakan turunan ketiga lapis germinal (ektoderm, mesoderm dan endoderm), tetapi tidak dapat membentuk selubung embrio.

c.       Immortal artinya dapat berumur panjang sehingga dapat memperbanyak diri ratusan kali pada media kultur.

d.      Reaksi penolakan tehadap imunitas rendah.

·         Kekurangan penggunaan sel induk embrionik adalah:

1.      Dapat bersifat karsinogenik artinya setiap kontaminasi dengan sel yang tidak berdifferensiasi dapat menimbulkan kanker.

2.      Selalu bersifat allogenik yaitu sel induk yang diambil berasal dari pendonor yang cocok, umumnya keluarga atau orang lain yang cocok sehingga berpotensi menimbulkan terjadinya rejeksi immunitas.

3.      Secara kode etik masih kontroversial, di mana yang menjadi kontroversi dalam penggunaan stem cell embrio yakni sumber sel tersebut (embrio). Pengklonan embrio manusia untuk memperoleh stem cell  menimbulkan kontroversi karena pengklonan manusia tersebut ditentang oleh semua agama, hal ini dikarenakan adanya anggapan bahwa embrio berstatus sama dengan manusia menyebabkan hal tersebut tidak dapat diterima. Selain itu status moral embrio, apakah embrio harus diperlakukan sebagai manusia atau sebagai sesuatu yang berpotensi untuk menjadi manusia atau sebagai jaringan hidup tubuh lainnya masih menjadi kontroversi.

2.      Penggunaan sel induk dewasa (adult stem cell)

·         Kelebihan penggunaan sel induk dewasa adalah:

a.       Dapat diperoleh dari sel pasien sendiri sehingga dapat menghindari terjadinya penolakan imun.

b.      Sel induk dewasa sudah terspesialisasi sehingga induksi menjadi lebih sederhana.

c.       Penggunaan sel induk dewasa tidak terlalu menimbulkan problem etika.

·         Kekurangan dari penggunaan sel induk dewasa antara lain:

a.       Sel induk dewasa ditemukan dalam jumlah kecil di 12 tempat yang berbeda dalam tubuh (otak, darah, kornea, retina, jantung, lemak, kulit, daerah gigi, pembuluh darah pada sumsum tulang belakang, otot tengkorak, dan usus). sehingga sulit mendapatkan sel induk dewasa dalam jumlah banyak.

b.      Masa hidupnya tidak selama sel induk embrionik.

c.       Bersifat multipotent, yaitu dapat berdiferensiasi menjadi lebih dari satu macam sel sehingga differensiasi tidak seluas sel induk embrionik yang bersifat pluripotent.

3.      Penggunaan sel induk dari darah tali pusat.

·         Kelebihan penggunaan sel induk dari darah tali pusat adalah:

a.       Mudah diperoleh, karena sudah tersedia di bank darah tali pusat.

b.      Siap pakai, karena telah melalui proses prescreening, testing dan pembekuan.

c.       Kontaminasi virus sangat minimal dibandingkan dengan sel induk yang berasal dari sumsum tulang.

d.      Cara pengambilannya mudah, tidak beresiko dan menyakiti donor.

·         Kekurangan penggunaan sel induk dari darah tali pusat adalah:

a.       Kemungkinan terkena penyakit genetik. Ada beberapa penyakit genetik yang terdeteksi saat lahir sehingga diperlukan pengamatan setelah donor meningkat menjadi dewasa.

b.      Jumlah sel induk relatif terbatas sehingga ada ketidaksesuaian antara jumlah sel induk yang diperlukan resipien dengan jumlah yang tersedia dari donor.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan diatas, maka dapat diambil beberapa simpulan yaitu sebagai berikut.

1.      Sel Punca atau stem cell adalah sel yang tidak/belum terspesialisasi dan mempunyai kemampuan/potensi untuk berkembang menjadi berbagai jenis sel-sel yang spesifik yang membentuk berbagai jaringan tubuh.

2.      Berdasarkan pada kemampuannya untuk berdifferensiasi sel punca dikelompokkan menjadi: totipoten, pluripoten, multipoten, unipotent. Sedangkan berdasarkan sel induk yang ditemukan dalam berbagai jaringan tubuh, sel induk dapat digolongkan menjadi dua golongan yaitu : Sel induk embrio (embryonal stem cell) dan Sel induk dewasa (adult stem cells).

3.      Pemanfaatan stem cell dalam bioteknologi yakni digunakan dalam riset dan dalam pengobatan penyakit. Pemanfaatan stem cell dalam riset adalah untuk terapi gen, engetahui proses biologis, yaitu perkembangan organisme dan perkembangan kanker, penemuan dan pengembangan obat baru dan terapi sel (cell based therapy). Sedangkan penggunaan stem cell dalam pengobatan penyakit, yaitu untuk mendapatkan pertumbuhan dan perkembangan sel-sel baru yang sehat pada jaringan atau organ tubuh pasien dan untuk menggantikan sel-sel spesifik yang rusak akibat penyakit atau cidera tertentu dengan sel-sel baru yang ditranspalantasikan.

4.      Dalam penggunaan stem cell tentu saja terdapat kelebihan dan kekurangan, secara umum dapat dijelaskan sebagai berikut. Keuntungannya yaitu stem cell mudah didapatkan, stem cell mempunyai kemampuan untuk berdifferensiasi menjadi berbagai macam sel. Sedangkan kekurangannya adalah adanya kemungkinan  terkena penyakit genetik pada sel induk tali pusat, secara kode etik penggunaan stem cell masih kontroversial khususnya dalam penggunaan sel induk embrionik.

Saran

            Adapun saran yang dapat kami sampaikan adalah sebagai berikut.

1.      Dalam pengklonan embrio manusia untuk memperoleh stem cell diharapakan  sesuai dengan kode etik / bioetika yang berlaku sehingga tidak menimbulkan kontroversi di masyarakat.

2.      Pemerintah diharapakan selalu mengawasi dan memberi sanksi yang tegas kepada peneliti yang tidak bertanggung jawab dan menyalah gunakan stem cell tersebut. Sehingga nantinya penellitian stem cell ini dapat digunakan sesuai keperluannya dan secara moral dapat dipertanggungjawabkan.

3.      Masyarakat diharapkan tidak membesar-besarkan isu terkait stem cell yang dipandang melanggar HAM, masyarakat harus bias selektif  dan melihat sisi positif dengan adanya penelitian ini.

Daftar Pustaka

Brooks, Geo.F, dkk.1996. Mikrobiologi Kedokteran Edisi 20. Jakarta.EGC

Campbell, Neil A., dkk. 2002. Biologi Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga

Citrawathi, Desak Made, dkk. 2001. Anatomi dan Fisiologi Manusia.Singaraja: Jurusan Pendidikan Biologi Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan

D. Enger, Eldon, dkk. 2007.Consepts In Biology. New York: The McGraw-Hill Companies

Kalthoff, Klaus. 2001. Analysis of Biological Development. Evenue of The Americans: Mc Graw Hill Higher Education

Setiawan, Benjamin. 2006. Aplikasi  Terapeutik Sel Stem Embrionik pada Berbagai Penyakit Degeneratif. Jakarta: Cermin Dunia Kedokteran No.153

Voyles, Bruce A. 2002. The Biology of Viruses Second Edition. New York: McGraw-Hill