Sel Progenitor Jantung dari Sel Embrionik dan Sel iPS

Read Also

Sel pluripotent ES diidentifikasi dan dikarakterkan populasl sel pada awal tahap dan turunan sel itu, dimana sulit untuk mempelajarinya dalam bentuk embrio. Pada manusia, sel ES adalah derivat dari embrio awal setelah fertilisasi secara in vitro. Proses tersebut dapat diinduksi dengan berbagai cara dan metode dalam berdiferensiasi ke mesoderm (mengekspresikan Brachyuri T) dan kemudian ke progenitor jantung (mengekspresikan GATA-4, Nkx 2.5,dan Isl­1). Yang terakhir, berdiferensiasi menjadi cardiomyocytes (mengekspresikan MHC, cTNl, alpha-actinin, dan protein lain dari mesin kontraktil; Beqqali et al, 2006; Kehat et  al, 2001; Passier et al, 2005). Sel jantung yang berasal dari derivat sel ES sangat bermanfaat untuk beberapa alasan : sel tersebut dapat secara natural membawa atau menginduksi mutasi gen untuk analisis fungsional dan penyeleksian obat. Bagaimanapun, target terbaik untuk ekspansi dalam kultur adalah bukan undifferentiated sel stemnya, tapi lebih mengarah ke turunan dari progenitor atau berdifferensiasi tanpa adanya pengaruh dari sel ES.

Transfer gen memberi tantangan dalam sel ES manusia, jadi sekarang hanya menentukan antibodi mana yang digunakan dalam perbedaan tingkatan dari perkembangan jantung. Kebanyakan dari sel ES manusia hanya mengandung fenotipe janin dan tidak sepenuhnya matur sampai sel tersebut berada dalam lingkungan dengan jaringan yang normal. Turunan cardiomyocytes dari sel manusia juga secara general imatur dengan potensial aksi yang rendah (Mummery et al, 2003). Walaupun ini memberi keuntungan di masa depan untuk terapi sel untuk janin dan bukan untuk orang dewasa, cardiomyocytes bertahanI dalam transplantasi jantung (Koh et al, 1995; Klug et al, 1996). Beberapa penelitian menyebutkan transplantasi yang sukses dan dapat bertahan lama dari kontraksi sel ES manusia yang mengandung cardiomyocytes (Caspi et al, 2007; Laflamme et al, 2007; van Laake et al, 2007), bagaimanapun belum pernah ada yang malaporkan bahwa perkembangan jangka panjang dan cangkoknya dapat saja terisolasi menjadi myocardium.

Berlawanan dengan terapi sel, seleksi obat atau analisis fisiologis dari penyakit in vitro lebih membutuhkan fenotipe cardiomyocytes dewasa. Walaupun sel ES manusia mewakilkan suatu media untuk perkembangan teknologi, target gen dari sel ini dan kreasi dari model penyakit dalam kultur adalah sangat menantang untuk dipecahkan permasalahannya. Strategi alternatif dengan menggunakan sel somatic dari pasien dewasa dengan penyakit yang spesifik dan kemudian turunan dari garis sel ES dari kloning embrio terlihat memungkinkan untuk berhasil pada hewan primata (Byrne et al, 2007). Bagaimanapun, efisiensi yang rendah dan kekurangan dari sel telur manusia menjadikan nilai statistik yang rendah dalam penelitian ini.

Hal yang mengejutkan ditemukan bahwa sel fibroblas kulit manusia dapat diubah menjadi sel yang mirip dengan sel ES manusia (Takahashi et al, 2007; Yu et aI, 2007). Ekspresi sel iPS ini juga mengekspresikan marker dari sel ES manusia dan mempunyai kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi beberapa garis keturunan secara in vitro dan in vivo, karakterisitik dari sel stem poten. Syarat yang digunakan untuk memasukkan 3-4 gen melalui media virus ke sel somatik manusia dewasa akan menghasilkan penggunaan terapi sel di masa depan. Juga, perbedaan epigenetik antara sel Eps dan sel ES manusia yang menyatakan bahwa sel iPS mungkin tidak sama identik dengan sel ES manusia. Akan tetapi sel iPS mungkin dapat berguna untuk penelitian (merupakan terapi translational terbalik) yang memungkinkan pembuatan dari model yang akurat dari penyakit genetik pada cawan kultur.

Sebagai contoh, pasien dengan sindroma QT panjang (dimana aksi potensial listrik selama kontraksi jantung yang memanjang yang menuju ke kematian jantung mendadak) atau kardiomyopati hipertropik (dimana pertumbuhan yang berlebihan pada otot jantung dan menginduksi kelainan fungsi jantung dan meningkatkan resiko aritmia yang mematikan). Dapat mendonasikan sel kulit mereka yang kemudian diubah menjadi sel iPS. Hasil sel iPS dapat dibedakan menjadi sel jantung progenitor dan turunannya yang memungkinkan untuk menahan mutasi genetik sama dengan pasien. Dalam menggunakan teknik yang dikembangkan untuk sel ES manusia, elektrofisiologi dasar perbandingan genom dan proteom yang kemudian dapat digunakan untuk memahami mekanisme dari patogenesa penyakit dan strategi untuk mengembangkan proses menyembuhkan.

            Jelasnya, sel iPS tidak mungkin mencegah keinginan untuk melanjutkan penelitian sel ES manusia, dan tidak diperlukan lagi ratusan informasi yang diambil dari sel ES manusia untuk aplikasi dan signifikansi sel iPS lebih lanjut.