FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2013/2014

DAFTAR ISI

Daftar isi ...................................................................................................................................1

Kata pengantar ........................................................................................................................2

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang...................................................................................................4

1.2 Rumusan Masalah ..............................................................................................4

1.3 Tujuan .................................................................................................................5

1.4 Manfaat ..............................................................................................................5

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Stem cell..........................................................................................6

2.2 Karakteristik Stem cell.....................................................................................7

2.3 Fungsi dan Jenis-jenis Stem cell.......................................................................8

2.4 Mekanisme Penggunaan Stem Cell................................................................12

2.5 Potensi Stem Cell dalam Dunia Kesehatan...................................................18

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan........................................................................................................26

Daftar Pustaka ....................................................................................................................27

1

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, segala

puji hanya bagiNya. Semoga sholawat beserta salam senantiasa tercurahkan kepada

junjungan kita, nabi besar Muhammad SAW beserta keluarga dan para sahabatnya, dan juga

kepada para pengikutnya yang setia hingga akhir zaman.

Puji syukur Alhamdulilah saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah

melimpahkan segala rahmat, hidayah, inayah-Nya. Sehingga penulisan makalah ini dapat

diselesaikan dengan baik dan lancar.

Makalah dengan judul “STEM CELL DARI PERSPEKTIF FILSAFAT ILMU”

sebagai tugas mata kuliah Filsafat Ilmu.

Dalam penulisan makalah ini saya banyak menerima bantuan bimbingan dan

dorongan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini ,kami tidak lupa mengucapkan terima

kasih yang sedalam-dalamnya kepada:

1.     Ibu Prof. Dr. Badia Parizade, M.B.A selaku Rektor Universitas Sriwijaya.

2.     Bapak Dr. Febrian, S.H., M.S., selaku dosen mata kuliah filsafat ilmu.

3.     Orang tua kami yang telah memberikan bantuan materiil dan spirtual.

4.     Teman-teman kami di Program Studi Pendidikan Dokter Gigi angkatan 2013 Universitas

Sriwijaya atas segala bantuannya.

Penulis berharap makalah ini dapat memberikan manfaat bagi mahasiswa Program

Studi Pendidikan Dokter Gigi khusus nya angkatan 2013. Penulis menyadari bahwa dalam

penulisan makalah ini masih jauh dari sempurna, karena masih banyak kekurangan dan

kesalahan. Maka penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun untuk

meyempurnakan makalah ini.

2

Dengan makalah ini, penulis mengharapkan semoga makalah ini dapat bermanfaat

dan berguna bagi penulis serta pembaca pada umumnya.

Indralaya, 13 Desember 2013

Penulis

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Stem cell adalah Sel primitif yang belum berdiferensiasi dimana turunan-

turunan selnya dapat terdiferensiasi menjadi berbagai fungsi jaringan sel maupun

organ dan memiliki kemampuan untuk memperbarui sel. Dalam dunia medis disebut

sel multi fungsi. Stem cell menjanjikan harapan baru di Dunia Kedokteran. Sel ini

mampu tumbuh menjadi semua jenis sel baru dalam tubuh.

Stem cell dapat dimanfaatkan untuk transpalasi kulit, mengobati penyakit auto-

imun, terapi gen, terapi gangguan imunitas seperti pada HIV/AIDS, skrining obat dan

mempelajari perkembangan embrio serta masih banyak sekali potensi lain yang belum

dapat dibayangkan dewasa ini.

Dengan penemuan bahwa stem cell embrionik dan dewasa dapat berkembang

biak secara tidak terbatas dan dapat mengalami transdiferensiasi maka sekarang sudah

jelas bahwa terjadinya kerusakan jaringan tubuh dapat diperbaiki oleh stem cell

dewasa yang beredar dalam darah dan stem cell yang terdapat dalam setiap organ.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa yang di maksud dengan stem cell ?

2. Apa fungsi dan jenis-jenis dari stem cell ?

3. Apa saja karakteristik stem cell ?

4. Bagaimana mekanisme penggunaan stem cell ?

5. Apa saja potensi stem cell di dunia kesehatan?

4

1.3 Tujuan

Makalah ini dibuat dengan tujuan untuk :

1. Memberi informasi tentang stem cell

2. Memberikan gambaran tentang bagaimana mekanisme penggunaan stem cell

pada transplantasi hati, jantung, dan leukimia.

1.4 Manfaat

Manfaat penulisan dan pemyusunan makalah ini adalah agar pembaca dan

penulis dapat mengetahui informasi tentang stem cell dan mekanisme penggunaannya.

5

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Stem Cell

Mungkin sebagian dari kita masih merasa asing dengan istilah stem cell. Kata

stem cell mulai populer di dunia kedokteran sejak tahun 1950-an, yaitu sejak

ditemukannya sel penyusun sumsum tulang belakang yang mampu membentuk

seluruh jenis sel darah dalam tubuh manusia.

Apakah stem cell itu? Stem cell adalah sel primitif yang memiliki kemampuan

memperbaru dan potensi untuk berdiferensiasi, merupakan sel yang bersumber dari

tubuh, dalam keadaan tertentu dapat berdiferensiasi menjadi berbagai fungsi jaringan

sel maupun organ, dalam dunia medis disebut sebagai “sel multi-fungsi”. Stem cell

juga merupakan awal mula dari pertumbuhan sel lain yang menyusun keseluruhan

tubuh organisme, termasuk manusia.

Stem cell dalam bahasa mandarin berasal dari kata “pohon”, “batang” dan

“sumber”, artinya stem sel sama seperti batang pohon yang dapat tumbuh cabang,

daun, berbunga dan berbuah. Oleh karena itu, ilmuan menamakannya sebagai stem

cell. Dalam bahasa indonesia kata stem cell akhir-akhir ini diartikan sebagai stem cell.

Kata punca berarti awal mula.

Makna sebagai sel awal mula ini semakin diteguhkan pada penemuan

keberadaan stem cell pada awal kehidupan manusia, yaitu pada masa embrio. Hal ini

tentu menegaskan bahwa stem cell adalah sel yang menjadi awal mula terbentuknya

200 jenis sel yang menyusun tubuh manusia.

6

2.2 Karakteristik Stem Cell

Setiap sel memiliki karakteristik masing-masing, begitu juga stem cell. Karateristik

yang dimiliki stem cell adalah : belum berdiferensiasi (undifferentiated) dan mampu

memperbanyak diri sendiri (self renewall).

Belum berdiferensiasi ( undifferentiated) Stem cell merupakan sel yang belum

memiliki bentuk dan fungsi spesifik layaknya sel lainnya pada organ tubuh. Misalnya

fungsi berdenyut (sel jantung), menghasilkan hormon, menghantarkan impuls (sel

syaraf) ataupun fungsi lainnya. Bukti ilmiah bahkan menunjukan bahwa populasi stem

cell belum aktif (inaktive) dan fungsinya baru terlihat pada waktu dan kondisi

tertentu. Kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi lebih dari 1 jenis sel lain

(differentiate) yang membuat stem cell mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel

matang, misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, sel pankreas, dan lain-lain

inilah yang membuat stem cell dipercaya akan menjadi jalan keluar bagi penyakit

degeneratif seperti stroke, Alzheimer, diabetes melitus, dan lain-lain.Kemampuan

stem cell sebagai sel yang belum berdiferensiasi ternyata dimaksudkan untuk menjaga

kontinuitas regenerasi populasi sel yang menyusun jaringan dan organ tubuh. Selain

itu, kemampuan stem cell untuk berdiferensiasi juga dianggap lebih istimewa dari sel-

sel lain, karena stem cell mampu berdiferensiasi menjadi lebih dari 1 jenis sel tubuh.

Hal ini berarti stem cell bersifat multipoten dan pluripoten bergantung pada jenis sel

itu sendiri. Multipoten bila stem cell hanya mampu berdiferensiasi menjadi beberapa

jenis sel yang biasanya berada dalam suatu golongan serupa, seperti sel-sel sistem

hematopoietik ataupun sistem syaraf. Sedangkan pluripoten bila stem cell mampu

berdiferensiasi menjadi sel tubuh apapun. Proses diferensiasi stem cell diduga

dipengaruhi faktor internal dan faktor eksternal sel. Faktor internal mencakup faktor

genetik, sedangkan faktor eksternal mencakup kondisi lingkungan sel, faktor

7

pertumbuhan serta kondisi kebutuhan jaringan atau organ tubuh itu sendiri. Hingga

saat ini faktor-faktor yang mempengaruhi tujuan diferensiasi stem cell secara pasti

masih di terus teliti.

Memperbanyak diri sendiri (self renewall).

Kemampuan untuk memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri (self-

regenerate/self-renew). Dalam hal ini stem cell dapat membuat salinan sel yang

hampir sama dengan dirinya melalui pembelahan sel. Kemampuan meregenerasi diri

sendiri ini tidak dimiliki sel-sel tubuh lainnya seperti sel jantung, sel syaraf, sel otak

dan lain-lain.itulah sebabnya apabila terjadi kerusakan pada sel jantung, sel otak,

maupun sel pankreas maka pada umumnya kerusakan tersebut bersifat ireversebel.

Karena kemampuannya memperbanyak diri ini jugalah populasi stem cell dalam

tubuh terjaga. Kemampuan stem cell untuk memperbanyak diri ini diduga dapat

dilakukan berulang kali dan tidak terbatas, serta dapat dipertahankan dalam waktu

yang relatif lama.

2.3 Fungsi dan Jenis-jenis Stem Cell

A. Fungsi Stem Cell

1. Sistem perbaikan, untuk mengganti sel - sel tubuh yang telah rusak demi

kelangsungan hidup organisme.

2. Saat stem cell terbelah, sel yang baru mempunyai potensi untuk tetap menjadi

stem cell / menjadi sel dari jenis lain dengan fungsi yang lebih khusus.

B. Jenis-jenis Stem Cell

Keberadaan stem cell dalam berbagai tahap pertumbuhan dan organ tubuh,

telah membuat stem cell terbagi lagi menjadi beberapa jenis. Asal-usul stem

cell menentukan penamaan dan karakteristik dari setiap jenis stem cell. Jenis

8

stem cell yang akan dibahas pada bab ini meliputi stem cell embrionik dan

stem cell dewasa

Berdasarkan tingkat maturasi tubuh yang menjadi sumber keberadaanya,

secara singkat stem cell dibagi menjadi dua jenis yaitu stem cell embrionik

(embryonic stem cell) dan stem cell dewasa ( adult stem cell).

Stem cell embrionik (embryonic stem cell)

Stem cell embrionik adalah stem cell yang didapatkan pada saat tubuh masih

berada dalam masa embriogenesis. Lebih tepatnya disebut juga sebagai massa

sel dalam (inner cell mass) yang terdapat dalam blastosis. Stem ccll embrionik

merupakan awal dari seluruh jenis sel dalam tubuh manusia. Tergolong

sebagai stem cell yang bersifat pluripoten. Dengan sifatnya yang pluripoten

ini, secara logika tidak ada satupun penyakit degeratif yang tidak dapat

disembuhkan oleh stem cell jenis ini.

Selain sifat pluripoten ini, stem cell jenis ini memiliki daya polimerasi yang

tinggi, talomer yang panjang dan aktifitas hormon telomerase yang tinggi.

Karena hal ini juga lah terapi menggunakan stem cell embrionik ini memiliki

resiko yang tinggi akan terjadinya polimerase sel yang berlebih,sehingga

berpotensi terjadinya tumorigenesis (pembentukan tumor yang tidak

diinginkan).

Selain itu kontroversi lain dari penggunaan stem cell embrionik ini berasal dari

nilai etis penggunaan embrio sebagai sumber didapatkan nya stem cell ini. Hal

ini lah yang menyebabkan riset seputar stem cell ini umumnya menggunakan

9

stem cell yang berasal dari embrio hewan, yang tentunya tidak dapat

disamakan dengan manusia

Setiap kehidupan manusia berasal dari proses fertilisasi, yaitu hasil pertemuan

antara sperma dan ovum.Dari fertilisasi maka dihasilkan zigot, oleh karena

zigot terbentuk oleh penyatuan sperma dan ovum maka materi genetik yang

berada di dalamnya merupakan kesatuan dari sperma dan ovum. Setelah

terbentuk maka zigot akan membelah menghasilkan blastomer yang setiap hari

berlipat ganda (2,4 dan seterusnya). Dengan demikian saat hari keempat pasca

fertilisasi, blastomer yang terbentuk akan berjumlah 8 sel.

Blastomer yang terdapat dalam tahapan 2 sampai dengan inilah yang masih

bersifat totipotensi. Bila dipisahkan dan diisolasi maka blastomer-blastomer

tersebut akan mampu melakukan proses embriogenesis masing-masing dan

membentuk individu baru. Potensi ini tidak ditemukan pada blastomer di atas

tahapan 8. Sesuai dengan literatur ilmiah bahwa potensi diferensiasi sel akan

terus menurun seiiring dengan ertambahnya usia sel-sel tersebut.

Riset dan penerapan terapi menggunakan stem sel embrionik ini memang

banyak ditentang karena dianggap melanggar etika. Betapa tidak, embrio yang

seharusnya merupakan awal mula dari kehidupan manusia dianggap tidak

layak dijadikan bahan riset dan penelitian. Oleh karena itu para peneliti terus

mencari dan mengkaji beberapa metode produksi embrio yang sekiranya tidak

melanggar etika yang ada.

Setelah stem cell embrionik berhasil diproduksi maka langkah selanjutnya

adalah proses isolasi. Terdapat beberapa macam metode isolasi stem cell

10

embrionik, antara lain metode enzimatis, metode bedah imun, metode bedah

mikro atau mekanik, dan metode penyayatan laser.

Stem cell dewasa ( adult stem cell)Stem cell dewasa adalah stem cell yang

ditemukan ditengah sel-sel lain yang telah berdiferensiasi dalam suatu jaringan

yang telah mengalami maturasi. Dengan kata lain stem cell jenis ini adalah

sekelompok sel yang belum berdiferensiasi atau bahkan masih dalam keadaan

tidak aktif, yang terdapat pada suatu jaringan dalam tubuh yang telah memiliki

fungsi spesifik.

Bukti ilmiah yang telah ada menunjukan bahwa stem cell dewasa memiliki

sifat yang multipoten, dengan demikian stem cell jenis ini memiliki

kemampuan berdiferensiasi yang lebih rendah bila dibandingkan dengan stem

cell embrionik.Namun yang menjadi kekurangan stem cell dewasa adalah

konsentrasinya yang tergolong jauh lebih rendah bila dibandingkan dengan sel

sel lain yang telah berdiferensiasi dalam suatu jaringan dewasa. Hal ini

mengakibatkan tahap isolasi yang jauh lebih sulit dari tahap isolasi stem sel

embrionik. Selain itu maturitasi sel yang jauh lebih tua dibandingkan dengan

stem cell embrionik, diperkirakan berdampak pada kemampuan sel jenis ini

memperbanyak diri. Keberadaan stem cell jenis ini diperkirakan untuk mejaga

homeostatis jaringan tempatnya berada. Saat ini hampir semua jaringan dalam

tubuh terbukti mengandung stem cell dewasa di segala usia, sekalipun manusia

yang bersangkutan telah lanjut usianya. Oleh karena itu penggolongan stem

cell dewasa dilakukan berdasarkan organ dan golongan sel yang akan menjadi

alur diferensiasinya.. Seperti stem cell hematopoetik, stem cell syaraf, stem

cell kulit, stem cell mesenkimal, stem cell jantung dan sebagainya.

11

Metode isolasi stem cell dewasa

Manusia sebagai makhluk multiselular, terdiri dari berbagai macam sel yang

menjalankan fungsinya secara spesifik dalam organ/jaringan tubuh. Seringkali,

walaupun peneliti melakukan pengamatan yang cermat dengan mikroskop,

karakteristik sel yang satu dengan yang lainnya tidak dapat dibedakan.

Dalam jaringan / organ yang telah matang, stem cell dewaa bahkan seringkali

tampak tidak aktif. Stem cell ini baru teraktivasi jika jaringan/ organ tersebut

mengalami kerusakan. Baik dalam keadaan aktif maupun inaktif, secara kasat

mata stem cell tampak serupa dengan sel lainnya yang juga menyusun

organ/jaringan tersebut. Untuk mendapatkan isolasi murni stem cell organ

yang bersangkutan, maka peneliti dan praktisi medis mengginakan modal

pengetahuan yang ada menyangkut karakteristik stem cell masing-masing

organ.Dua metode identifikasi dan isolasi stem cell dewasa yang paling sering

digunakan yaitu pemisahan sel mononuklear yang mengandung stem cell,

pada darah tepi, darah tali pusat, dan sumsum tulang; serta identifikasi dan

isolasi stem cell yang terkandung dalam polpulasi multiselular, dengan

menggunakan fluorescene activated cell storing (FACS)/flowcytometry.

2.4 Mekanisme Penggunaan Stem Cell

Sebagai sel yang diharapkan mampu memperbaiki fungsi jaringan/organ tubuh yang

telah rusak, stem cell yang sebelumnya telah diisolasi dan mengalami sejumlah

perlakuan di laobatorium, akan kembali ditransplantasikan dalam tubuh pasien yang

membutuhkannya. Hingga saat ini, para peneliti di berbagai pusat riset stem cell

12

masih berupaya menemukan metode dan jalur administrasi stem cell ke dalam tubuh

yang paling optimal.

Secara garis besar, terdapat dua metode transplantasi stem cell ke dalam tubuh pasien

yang membutuhkannya. Metode pertama adalah secara langsung mengimplantasikan

stem cell tersebut ke dalam jaringan/organ tubuh pasien yang telah rusak. Metode

kedua adalah mengimplantasikan stem cell melalui pembuluh darah, baik yang berada

dekat dengan lokasi jaringanorgan yang telah rusak atau pembuluh darah manapun

yang terdapat pada tubuh pasien. Karena kemudahan aplikasinya dikemudian hari,

maka metode inilah yang paling banyak digunakan dan diuji efektifitasnya.

Distribusi stem cell ke jaringan tau organ yang pelu diperbaiki merupakan langkah

pertama yang harus dicapai demi keberhasilan upaya untuk memperbaiki fungsi

jaringan/organ yang bersangkutan. Oleh karena itu sudah seharusnya kita semua

mengerti konsep optimalisasi distribusi stem cell ke jaringan/organ tubuh yang telah

rusak. Sekarang, konsep ini dikenal dengan istilah “homing”.

2.4.1 Homing

Jika saat ini adalah saat pertama anda mengetahui istilah homing, mungkin yang

pertama kali muncul dalam pikiran anda adalah kata rumah. Ya, pemikiran ini

bukanlah pemikiran yang salah. Homing dalam teknologi stem cell memang

dibentuk dari asal kata “home” yang berarti rumah. Sekalipun bukan berasal dari

kata kerja, namun penambahan akhiran –ing dalam homing, memang dilakukan

untuk mendefinisikan homing sebagai aktifitas stem cell untuk kembali ke

rumahnya, yaitu jaringan/organ tubuh yang telah rusak dan hendak diperbaiki.

Istilah homing pertama kali dipergunakan untuk mendeskripsikan proses yang

terjadi dalam transplantasi sel dari sumsum tulang. Stem cell hematopoietik yang

13

disuntikkan kedalam pembuluh darah, secara otomatis segera menuju ke bagian

sumsum tulang yang mengalami kerusakan. Dalam uji laboratorium pada hewan,

stem cell yang telah diadministrasikan sebelumnya telah diberi penanda untuk

melacak keberadaannya setelah masuk ke dalam pembuluh darah. Melalui

percobaan tersebut, stem cell yang terbukti segera menuju jaringan tubuh hewan

yang rusak. Pada penyelidikan selanjutnya aktifitas stem cell seperti ini diduga

dipengaruhi oleh adanya protein spesifik yang dilepaskan oleh sel-sel tubuh yang

rusak sebagai bentuk komunikasi selular. Protein ini bersifat kemoatraktif,

sehingga mampu menarik stem cell yang berada di peredaran darah, untuk menuju

ke arah keberadaan proteinnya.

Dalam kaitannya dengan konsep homing, kemampuan stem cell dalam merespons

sinyal selular sel-sel yang mengalami kerusakan dapat dimanfaatkan untuk

mengoptimalkan aplikasi klinis terapi stem cell, saat ini bukti yang telah ada juga

menjelaskan bahwa efisiensi homing stem cell pada transplantai dipengaruhi oleh

usia individu resipien. Semakin tua usia seorang individu resipien, maka tingkat

efisiensinya juga relatif akan menurun. Riset yang dilakukan menggunakan mencit

muda berusia 6- minggu dibandingkan dengan mencit tua berusia 22-25 minggu

menunjukan bahwa efisiensi homing stem cell hematopoeitik pada mencit yang

muda tiga kali lipat lebih baik daripada mencit tua. Mengingat sistem peredaran

darah manusia menghubungkan satu pembuluh darah dengan pembuluh darah

lainnya yang tersebar diseluruh tubuh, maka stem cell yang ditransplantasikan

untuk jaringan/organ tubuh tertentu yang telah rusak juga dapat tersebar ke

jaringan dan organ lain yang bukan merupakan target stem cell. Oleh karena itu

riset yang lebih mendalam masih dibutuhkan untuk meningkatkan efisiensinya.

14

2.4.2 Mekanisme regenerasi jaringan oleh stem cell

Setelah stem cell diadministrasikan secara sistemik atau secara langsung sampai

pada jaringan yang dituju, maka mekanisme regenerasi jaringan yang rusak pun

segera dimulai. Mekanisme perbaikan jaringan yang rusak dengan menggunakan

stem cell terdiri dari dua jenis, yaitu diferensiasi stem cell dan produks faktor

pertumbuhan (growth factor) stem cell.

Diferensiasi stem cell

Seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumya, salah satu keistimewaan stem

cell adalah kemampuan berdiferensiasi menjadi berbagai jeis sel somatik. Dengan

kemampuan ini, maka stem cell yang telah sampai pada lokasi kerusakan sel

dalam jaringan tubuh, akan mampu berdiferensiasi menjadi bentuk sel somatik

jaringan tubuh tersebut, sehingga mampu menggantikan sel-sel yang telah rusak.

Untuk mencapai efektifitas yang optimal, jenis stem cell yang dipakai disesuaikan

dengan jalur diferensiasi yang dikehendaki. Namun, bukan tidak mungkin

diferensiasi stem cell dewasa untuk dipakai menjadi sel diluar jalur

diferensiasinya. Fenomena ini disebut transdiferensiasi.

Dengan ditemukannya fenomena transdiferensiasi, pemikiran yang sebelumnya

menyatakan hanya stem cell embrionik yang bersifat pluripoten nampaknya harus

di tinjau ulang. Meskipun demikian keraguan akan ada tidaknya fenomena

transdiferensiasi ini juga masih ada. Kepastian kemurnian stem cell dewasa yang

digunakan dalam uji laboratorium tanpa adanya kontaminasi stem cell jenis lain

adalah salah satu hal yang masih dipertanyakan.

15

Stem cell jenis lain yang juga dimanfaatkan potensi diferensiasinya adalah stem

cell embrionik. Saat diuji, baik dalam cawan kultur (in vitro) maupun hewan

percobaan ( in vivo), stem cell embrionik tidak diragukan lagi kemampuannya

dalam membentuk seluruh jenis sel dari ketiga lapisan embrional manusia.

Sayangnya kelebihan potensi ini justru menimbulkan resiko teratoma bila

langsung diterapkan pada manusia yang membutuhkannya. Untuk meminimalisir

resiko ini, salah satu solusi yang saat ini paling banyak digunakan adalah dengan

melakukan induksi diferensiasi stem cell embrionik terlebih dahulu dalam

laboratorium sebelum ditransplantasikan ke dalam tubuh manusia.Seluruh fakta

ilmiah yang didapatkan melaalui uji laboratorium , telah berhasil membuktikan

kemampuan stem cell untuk berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel tubuh.

Walaupun demikian, potensi stem cell untuk berdiferensiasi saat dicangkokkan ke

dalam tubuh, masih terus diteliti. Sejumlah ahlipun meragukan keberlangsungan

kemampuan ini secara in vivo dalam tubuh pasien, mengingat potensi stem cell

lain dalam meregenerasi sel tubuh yang rudak juga dapat menjadi kunci

keberhasilan terapi transplantasi stem cell pada pasien penyakit degeneratif.

Produksi faktor pertumbuhan (growth factor) stem cell

Sebagian peneliti juga berpendapat bahwa stem cell yang ditransplantasikan ke

dalam tubuh secara sistematik (melalui jalur pembuluh darag) dapat menginduksi

stem celllain yang berada di berbagai organ tubuh pasien sendiri untuk

berpoliferasi dan bergerak menuju organ/jaringan yang mengalami kerusakan.

Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa stem cell yang berasal dari luar

tubuh mampu merangsang stem cell dari dalam tubuh individu itu melakukan tgas

regenerasi sel yang telah rusak. Salah satu hal yang diduga menyebabkan hal ini

16

adalah sejumlah faktor yang diproduksi stem cell yang dicangkokkan ke dalam

tubuh, mampu merangsang pengeluaran stem cell dari berbagai organ tubuh

pasien. Faktor-faktor ini adalah faktor sitokin dan faktor pertumbuhan (growth

factor).

2.4.3 Penggunaan stem cell dalam terapi gen

Selain stem cell, rekayasa genetika merupakan bidan ilmu kedokteran lainnya

yang juga banyak megundang perhatian para peneliti dan praktisi medis di abad ke

-21 ini. Penyakit-penyakit kongenital yang berawal dari kelainan genetik

penderitanya dipercaya dapat ditolong dengan merekayasa susunan genetik pasien

yang bersangkutan. Dalam penerapannya, rekayasa genetika memiliki prinsip

memperbaiki dan menutupi ekspresi susunan DNA yang rusak, atau

menambahkan DNA yang dapat membawa nilai positif bagi sel (pasien) yang

bersangkutan.Berdasarkan sel yang menjadi vektornya, terapi gen dibagi menjadi

dua jenis, yaitu terapi gen yang menggunakan vektor sel gamet dan terapi gen

yang menggunakan vektor gen somatis.

Terapi gen yang menggunakan vektor sel gamet

Spermatozoa dan ovum merupakan sel-sel yang potensial untuk digunakan dalam

rekayasa genetika. Bila keduan jenis sel ini disisipi susunan DNA yang hendak

dimasukkan dalam tubuh pasien, maka susunan DNA inipun akan terus

diturunkan kepada keturunan pasien.

Terapi gen yang menggunakan vektor sel somatis

Secara teoritis, penyisipan susunan DNA untuk terapi gen sebenarnya dapat

dilakukan pada sel somatis manapun. Sayangnya, mengingat sel somatis

17

merupakan sel dewasa yang tidak lagi memiliki kemampuan poliferasi yang

tinggi, maka sifat dari gen yang disisipkan hanya mampu bertahan untuk

sementara waktu. Hal ini disebabkan karena setelah sel somatis dimasukkan ke

dalam tubuh pasien mengalami kerusakan (apoptosis), maka efek yang dibawanya

pun akan hilang.

Melalui sejumlah riset yang dilakukan untuk mencapai kesempurnaan dalam

penerapan terapi gen, para peneliti mulai menyadari potensi stem cell sebagai

vektor yang efektif. Hal inilogis mengingat stem cell memiliki sejumlah

keistimewaan yang tidak dimiliki sel somatis ataupun sel gamet, yaitu

untuk memperbanyak disei dan berdiferensiasi menjadi sel-sel yang fungsional.

Selain itu stem cell juga mampu bertahan hidup dalam kondisi nonaktif dan dalam

jangka waktu yang sangat lama.dengan kelebihannya itu, apabila stem cell

digunakan sebagai vektor dalam terapi gen maka pasien tidak harus mendapatkan

terapi yang sama berulang-ulang dalam jangka waktu yang lama.

Beberapa jenis penyakit menjadi fokus terapi gen antara lain fibrosis kistik,

hemofilia, distorfi otot kongenital dan kanker.

2.5 Potensi Stem Cell dalam Dunia Kesehatan

3.Stem cell mempunyai kemampuan untuk berdiferensiasi secara terus menerus dan

dalam keadaan tertentu mampu berdiferensiasi menjadi berbagai tipe sel jaringan,

seperti otot polos, kardiomiosit, neuron, sel beta pankreas, khondrosit, dsb. Karena

sifat ini maka stem cell ini dapat dipakai untuk mengobati berbagai penyakit

degeneratif yang sekarang termasuk dalam bidang kedokteran. Dalam beberapa tahun

18

lagi stem cell manusia ini dapat dipakai untuk transplantasi berbagai organ yang rusak,

seperti ginjal, hati, jantung, tulang dsb.

Penggunaan sel stem embrionik masih dibayangi oleh berbagai masalah etik dan

masih dilarang di beberapa negara seperti di AS, Jerman, Perancis dsb. sehingga

menghambat kemajuan penelitian. Tetapi di berbagai negara lain seperti, UK,

Singapura, Korea, India, China dsb, penggunaan sel stem embrionik manusia untuk

kedokteran diperbolehkan sehingga penelitian di negara-negara tersebut telah

mengalami banyak kemajuan.

Untuk mencegah kontroversi ini, maka alternatif lain adalah menggunakan human

Umbilical Cord Blood (hUBC) yang mengandung banyak stem cell dewasa yang

mempunyai kemampuan diferensiasi lebih baik daripada sel stem sumsum tulang

(hBM=human Bone Marrow). Di Indonesia belum memiliki aturan yang jelas tentang

penggunaan stem cell dalam dunia medis.

Sel stem embrionik maupun sel stem dewasa sangat besar potensinya untuk mengobati

berbagai penyakit degeneratif, seperti infark jantung, stroke, penyakit Parkinson,

diabetes, berbagai macam kanker terutama kanker darah, osteoarthritis dan

sebagainya.

Stem cell dalam berbagai penyakit degeneratif (penyakit yang mengiringi proses

penuaan)

Stroke iskemik

Pada tikus maupun domba dapat disembuhkan dengan pemberian hUCB. Percobaan

pada binatang telah dapat menimbulkan perbaikan fungsional dengan terbentuknya

angiogenesis dan neurogenesis. Berdasarkan hasil percobaan binatang yang sangat

19

prospektif maka beberapa pusat penelitian sedang merencanakan untuk melakukan uji

klinis pada manusia.

Penyakit Parkinson

Penyakit yang banyak menghinggapi orang tua juga mempunyai prospek baik untuk

dapat disembuhkan oleh stem cell. Patogenesis penyakit Parkinson adalah karena

degenerasi sel neuron dopaminergik di substansia nigra. Berbagai percobaan telah

berhasil untuk mengubah sel stem menjadi neuron dopaminergik dan jika sel ini

disuntikkan ke otak dapat menimbulkan perbaikan.

Tetapi sayang sampai sekarang belum ada laporan percobaan klinik yang baik

sehingga masih belum dapat diambil kesimpulan yang objektif.

Spinal cord injury

disertai demielinasi menyebabkan hilangnya fungsi neuron. Remielinasi dengan sel

stem dapat mengembalikan fungsi yang hilang. Percobaan pendahuluan dengan ES

tikus dapat menghasilkan oligodendrosit yang kemudian dapat menyebabkan

remielinisasi akson yang rusak.

Diabetes tipe I

Pada diabetes tipe I sel pankreas beta yang mensekresi insulin mengalami kerusakan

oleh faktor genetik, lingkungan dan imunologik. Akibatnya terjadi defisiensi insulin

dan menyebabkan hiperglikemi. Transplantasi seluruh organ pankreas kadaver dapat

menyembuhkan penderita. Tetapi jumlah kadaver sangat sedikit dan obat

imunosupresi yang dibutuhkan untuk mencegah reaksi imunologik menimbulkan

banyak efek samping. Transplantasi sel stem merupakan alternatif baik dan telah

20

menunjukkan hasil positif pada mencit. Tetapi masih banyak kendala yang harus

diatasi supaya penggunaan sel stem untuk menyembuhkan pasien diabetes tipe I dapat

terlaksana.

Infark jantung

Pada infark miokard akut, sel stem sumsum tulang (bone marrow) yang beredar dalam

darah perifer dan sel stem yang sudah berada di jantung akan menuju ke daerah

infark, tetapi jumlahnya tidak cukup untuk dapat mengatasi dan menyembuhkan

daerah infark tersebut. Sel stem akan membentuk sel kardiomiosit dan juga

mengadakan neovaskularisasi. Karena jumlah sel stem endogen kurang banyak maka

logis untuk mecarikan bantuan sel stem dari luar yang bisa berasal dari sumsum

tulang atau sumber lain seperti UCB. Hal ini telah dilakukan dengan hasil yang cukup

menggembirakan.

Bartinek juga telah melakukan intracoronary infusion BM stem cell otolog pada 22

pasien dengan AMI dan melaporkan hasil yang sangat baik. Sekarang dalam literatur

sudah banyak dilaporkan hasil positif pemberian sel stem BM intrakoroner pada AMI.

Osteoarthritis

Osteoarthritis merupakan penyakit degeneratif yang banyak sekali menghinggapi

orang tua maupun para atlet. Lutut, bahu, dan berbagai sendi mengalami degenerasi

tulang rawan dan menyebabkan rasa nyeri pada pergerakan.

Sel stem dapat membentuk khondroblast dan osteoblast dan melalui tissue

engineering sel stem dapat diarahkan sedemikian rupa sehingga dapat membentuk

jaringan tulang rawan, yang dapat dimasukkan ke dalam sendi sehingga dapat

21

berfungsi sebagai pengganti tulang rawan yang rusak. Jika kerusakan tulang rawan

masih ringan maka sel stem dapat langsung dimasukkan ke dalam sendi; sel stem akan

berubah menjadi chondroblast dan membentuk lapisan tulang rawan baru. Berbagai

percobaan sudah membuktikan manfaat yang sangat besar sel stem untuk

osteoarthritis.

Sel stem hematopoetik pada kanker

Salah satu sebab mengapa sel stem hematopoetik (sel stem sumsum tulang) dapat

dipakai untuk pengobatan kanker adalah karena dalam keadaaan tertentu harus diberi

kemoterapi atau radiasi dosis tinggi sehingga membunuh semua sel yang berkembang

biak cepat (termasuk sel kanker, tetapi juga sel stem sumsum tulang, endotel usus dan

sel rambut, sehingga pada radiasi atau kemoterapi dosis tinggi selain membunuh sel

kanker, pasien akan menderita diare dan rambutnya rontok). Karena sel stem

hematopoetik di dalam sumsum tulang yang membentuk leukosit untuk memerangi

infeksi, eritrosit untuk membawa oksigen dan trombosit untuk pembekuan darah,

bilamana diradiasi atau diberi obat kemoterapi akan mati semua, maka seseorang

sebelum diradiasi/diberi obat kemoterapi dosis tinggi, sumsum tulangnya dipanen

dulu. Setelah radiasi, dimasukkan lagi dalam darah dan sel stem hematopoetik akan

kembali masuk sumsum tulang dan akan berkembang biak lagi. Penggunaan sel stem

hematopoetik untuk kanker sudah dipakai sejak beberapa puluh tahun lamanya.

Selain sel stem sumsum tulang, juga dapat dipakai sel stem UCB dan darah perifer

yang juga mengandung sel stem. Jika diambil dari darah perifer maka pasien diberi

CGSF (Colony Growth Stimulating Factor) yang akan merangsang sumsum tulang

22

untuk memproduksi dan melepaskan banyak sel stem ke sirkulasi dan kemudian

dengan alat apheresis, sel stem dipisah dan darah dikembalikan ke dalam sirkulasi.

Jika sel stem diambil dari pasien yang sama maka disebut transplantasi otolog. Jika sel

stem diambil dari saudara kembar maka disebut transplantasi syngeneik, sedangkan

kalau sel stem diambil dari saudara maka disebut transplantasi alogeneik.

Rejuvenasi

Belakangan diketahui bahwa kerusakan jaringan tubuh akan diperbaiki oleh sel stem

yang mengalir di darah perifer dan berasal dari sumsum tulang beserta sel stem yang

memang selalu berada di setiap organ. Cara kerja sel stem mungkin melalui 3

mekanisme : menciptakan lingkungan mikro yang kondusif untuk regenerasi sel

endogen jaringan, transdiferensiasi (sel stem dewasa akan berubah menjadi sel

jaringan pengganti yang rusak) dan mungkin melalui fusi sel.

Memang sampai sekarang pertanyaan yang timbul adalah bagaimana tubuh kita dapat

memperbaiki jaringan yang rusak? Pada tanaman dan organisme sederhana seperti

hydra, planaria, atau salamander dan newt, jika cabang pohon dipotong atau kaki

salamander dipotong maka secara otomatis akan tumbuh kembali. Telah terbukti pada

organisme sederhana ini sel stem sangat besar peranannya.

Dengan penemuan bahwa sel stem embrionik dan dewasa dapat berkembang biak

secara tidak terbatas dan dapat mengalami transdiferensiasi, maka sekarang sudah

jelas bahwa perbaikan kerusakan jaringan tubuh dapat diperbaiki oleh sel stem dewasa

yang beredar dalam darah dan sel stem yang terdapat dalam setiap organ.

23

Dengan penemuan ini maka teoretis setiap kerusakan dapat diperbaiki dengan

melakukan infus sel stem eksogen karena sel stem endogen tidak cukup banyak untuk

dapat melakukan regenerasi. Sumber sel stem endogen yang paling mudah didapatkan

adalah sel stem sumsum tulang dan sel stem UCB, jika kita menghendaki sel stem

otolog. Karena itu pengambilan dan penyimpanan sel stem UCB akan sangat

bermanfaat, tidak hanya untuk pengobatan kanker pasca radiasi atau pemberian

kemoterapi dosis tinggi, tetapi juga untuk memperbaiki kerusakan jaringan dan organ

tubuh. Sel stem ini dapat dipergunakan untuk melakukan rejuvenasi dan regenerasi

jaringan dan organ tubuh yang rusak.

Autotransplantasi

Autotransplantasi adalah jenis transplantasi organ dimana proses eksplantasi dan

implantasi dilakukan pada orang yang sama. Jenis transplantasi ini hanya terbatas

pada beberapa organ tertentu seperti kulit, tulang dan pembuluh darah sebagai contoh

pada banyak kasus luka bakar dokter melakukan autotransplantasi kulit yang sehat

dari bagian tubuh yang tidak terbakar ditransplantasikan pada bagian tubuh yang telah

kehilangan kulit akibat luka bakar.

Allotransplantasi

Merupakan sistem transplantasi yang dilakukan oleh donor pada resipien yang

berbeda tetapi merupakan spesies yang sama. Allotransplantasi termasuk transplantasi

yang sering dilakukan. Sayangnya jumlah kebutuhan resipien akan organ yang

dibutuhkan tidak pernah seimbang, dimana jumlah resipien jauh lebih besar daripada

jumlah donor

24

Xenotransplantasi

Merupakan jenis transplantasi yang dilakukan oleh donor kepada resipien yan berbeda

spesies. Transplantasi ini banyak dilakukan pada era kedokteran terdahulu, yaitu

sebelum perbedaan mengenai status imunologis yang menyebabkan rejeksi organ

berkembang. Hal ini memungkinkan karena beberapa organ tubuh hewan tertentu

mirip dengan organ manusia baik secara fisiologis dan morfologis. Pada saat ini

xenotransplantasi telah jarang digunakan karna sudah tentu perbedaan spesies

menyebabkan organ donor dikenali sebagai benda asing pada tubuh resipien.

25

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Stem sel adalah sel primitif yang memiliki kemampuan memperbaru dan potensi

untuk berdiferensiasi, merupakan sel yang bersumber dari tubuh, dalam keadaan

tertentu dapat berdiferensiasi menjadi berbagai fungsi jaringan sel maupun organ,

dalam dunia medis disebut sebagai “sel multi-fungsi”

2. Stem cell adalah sel induk( sel yang tidak/belum terspesialisasi )yang mempunyai 2

sifat:

1. Kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi sel lain (differentiate). Dalam hal ini

stem cell mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel matang, misalnya sel saraf,

sel otot jantung, sel otot rangka, sel pankreas, dan lain-lain.

2. Kemampuan untuk memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri (self-

regenerate/self-renew). Dalam hal ini stem cell dapat membuat salinan sel yang

hampir sama dengan dirinya melalui pembelahan sel.

3. Teknologi stem sel termasuk “teknologi regeneratif kedokteran”, yang paling bernilai

adalah melalui pemisahan atau pengkloningan, pemeliharaan dan diferensiasi induksi

di luar tubuh, dapat menciptakan jaringan,sel dan organ yang baru, muda, dan normal.

Melalui teknologi transplantasi khusus, memasukkannya ke dalam tubuh untuk

menggantikan sel yang rusak maupun yang tidak normal, membawa perubahan dan

harapan kepada penderita penyakit kronis yang susah diobati.

26

DAFTAR PUSTAKA

Ann A. Kiessling, PhD, Scott. C. Anderson.. Human Embryonic Stem Cells, Second Edition:

An Introduction to the Science and Therapeutic Potential Cindrawasih, Gus. 2012.

Jurnal tentang Hewan trasngenik (metode stem cell embryo). STKIP

Hamzanwadi, Selong : Jurusan MIPA Proram Studi Biologi

Danny H, Harry M, Ferry S, Arief B, Tono D, Boenjamin S. 2010 . Stem cell dasar teori dan

aplikasi klinis. Jakarta : Erlangga

Niel A. Campbell, Jane B. Reece, Lawrence G. Mitchell. 2000. BIOLOGI . Jakarta :

Erlangga

M Mimeault1, R Hauke and SK Batra. 2007. Stem Cells: A Revolution in Therapeutics—

Recent Advances in Stem Cell Biology and TheirTherapeutic Applications in

Regenerative Medicine and Cancer Therapies.Clinical Pharmacology and

Therapeutics

Pribadi, Arief. 2009. Biology Senior High School Year XI, Bilingual edition. Jakarta :

Yudhistira

Sandra, Ferry. 2012. Terapi Stem Cell - Terobosan Kedokteran Modern untuk Penderita

Gagal Jantung. Jakarta : Grasindo

Setiawan, Boenjamin. 2006. Makalah Aplikasi Terapeutik Sel Stem Embrionik pada Berbagai

Penyakit Degeneratif.Jakarta : Cermin Dunia Kedokteran

The National Academics.Understanding Stem cell. National Academy of Sciences,Institute of

Medicine.StemcellNAS.pdf.

Thomas Scott, Christoper. 2006. Stem cell Now, Kindle Edition

27

28