Metode Transdiferensiasi Sel Kulit Diprogram Menjadi Sel Saraf

Tinuku
News KeSimpulan.com - Bagaimana cara membuat neuron manusia? Para peneliti menggunakan metode transdifferentiation di mana sel-sel kulit dipaksa menjadi sel-sel saraf.

Sudah lama para peneliti mencari cara untuk memprogram ulang sel-sel dari kulit manusia ke dalam fungsi sel saraf. Dengan mengubah sel-sel kulit ke dalam sistem kerja sel-sel saraf, peneliti telah datang untuk model penyakit sistem saraf dan bahkan mungkin terapi regeneratif berdasarkan transplantasi sel.

Laporan ke Nature menjadi terbaru di bidang yang disebut transdifferentiation di mana sel-sel dipaksa mengadopsi identitas baru.

Pada tahun lalu, para peneliti telah mengkonversi sel jaringan ikat dari kulit ke dalam sel-sel jantung, sel-sel darah dan sel-sel liver.

Transdiferensiasi adalah alternatif untuk reprogram seluler yang mengubah sel dewasa menjadi induced pluripotent stem cells (iPSCs) yaitu mampu menjadi semua jenis sel kemudian dibujuk untuk menjadi jenis sel tertentu seperti neuron.

Marius Wernig, biolog sel induk dari Stanford University di California, mengatakan bahwa melewatkan langkah pluripotency bisa menghindari beberapa masalah pembuatan jaringan dari sel-sel iPSCs ini. Teknik pluripotency juga dapat mempersingkat waktu.

Tahun lalu, tim Wernig memicu perlombaan reprogram selular ketika berhasil mengubah sel-sel dari ujung ekor tikus ke dalam kinerja saraf. Ini menyusun alkimia selular hanya tiga gen asing (sel ekor diprogram dengan virus) dalam waktu kurang dari dua minggu.

"Kami berpikir ketika itu berkerja dalam tikus, seharusnya tidak ada masalah untuk bekerja pada manusia. Ternyata salah," kata Wernig.

Ketiga gen juga diterapkan untuk membuat sel-sel manusia, tampak seperti sel-sel saraf tetapi tidak memiliki karakteristik pulsa api listrik neuron. Namun, penambahan gen keempat (oleh virus melalui trial and error) mendorong fibroblast sel-sel jaringan ikat (yang ditemukan di seluruh tubuh dan terlibat dalam penyembuhan luka) yang dikumpulkan dari janin yang digugurkan dan kulup bayi yang baru lahir untuk menjadi neuron bona fide.

Setelah beberapa minggu budaya, banyak neuron menanggapi sengatan listrik dengan memompa ion melintasi membran. Beberapa minggu kemudian masih berkerja, neuron ini mulai membentuk koneksi atau sinapsis dengan neuron dewasa secara bersama.

Wernig mengakui masih ada eror untuk berfungsi. Hanya 2% hingga 4% dari fibroblas menjadi neuron (lebih rendah dari efisiensi sekitar 8% yang dicapai timnya dengan sel-sel tikus ekor).

Dan sebagian besar neuron yang dihasilkan dikomunikasikan dengan menggunakan kimia glutamat sehingga membatasi penggunaan untuk memahami atau mengobati penyakit seperti Parkinson yang ditandai dengan masalah di neuron yang berkomunikasi dengan bahan kimia ini.

Wernig mengatakan timnya berharap meningkatkan efisiensi dan sedang mencoba untuk membuat neuron yang berkomunikasi menggunakan bahan kimia lainnya.

Neuron ditempa melalui keuntungan yang ditawarkan transdiferensiasi atas sel-sel otak terbuat dari iPSCs, kata Evan Snyder, biolog seluler dari Sanford Burnham Medical Research Institute di San Diego, California. Selain lebih cepat untuk membuat, sel-sel ini kurang cenderung membentuk tumor ketika dijahit ke jaringan.

Sisi negatifnya, bagaimanapun, tanda-tanda penyakit seluler hanya dapat muncul ketika sel berkembang secara alami, dari satu iPSCs ke dalam neuron maka berbeda, kata Snyder.

Memaksa sel menjadi neuron dapat menyebabkan para ilmuwan melewatkan aspek dari penyakit. Selanjutnya, fibroblas yang merupakan materi awal untuk transdiferensiasi tidak membelah dengan mudah sebagaimana iPSCs, membatasi penggunaan dalam aplikasi yang memerlukan banyak sel, seperti skrining obat, kata Wernig.

"Saya akan mengatakan bahwa kedua pendekatan tersebut harus secara aktif diupayakan karena Anda tidak pernah tahu kasus dan aplikasi spesifik satu atau lain yang mungkin lebih cocok," kata Wernig.
  1. Zhiping P. Pang (Department of Molecular and Cellular Physiology, Stanford University School of Medicine, 265 Campus Drive, Stanford, California 94305, USA), et.al. Induction of human neuronal cells by defined transcription factors. Nature, 26 May 2011, DOI:10.1038/nature10202
  2. Masaki Ieda (Gladstone Institute of Cardiovascular Disease, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94158, USA) et.al. Direct Reprogramming of Fibroblasts into Functional Cardiomyocytes by Defined Factors. Cell, Volume 142, Issue 3, 375-386, 6 August 2010, DOI:10.1016/j.cell.2010.07.002
  3. Eva Szabo (Stem Cell and Cancer Research Institute, McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada L8N 3Z5) et.al. Direct conversion of human fibroblasts to multilineage blood progenitors. Nature 468, 521–526, 07 November 2010, DOI:10.1038/nature09591
  4. Pengyu Huang (Laboratory of Molecular Cell Biology, Institute of Biochemistry and Cell Biology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy for Sciences, Yueyang Road 320, 200031 Shanghai, China), et.al. Induction of functional hepatocyte-like cells from mouse fibroblasts by defined factors. Nature, 11 May 2011, DOI:10.1038/nature10116
  5. Thomas Vierbuchen (Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine, Department of Pathology, Program in Cancer Biology, Stanford University School of Medicine, 1050 Arastradero Road, Palo Alto, California 94304, USA) et.al. Direct conversion of fibroblasts to functional neurons by defined factors. Nature 463, 1035-1041, 27 January 2010, DOI:10.1038/nature08797
Marius Wernig http://med.stanford.edu/profiles/Marius_Wernig/
Evan Snyder http://biomedsci.ucsd.edu/faculty/faculty_descrip.aspx?id=222
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment