Para ilmuwan mengembangkan otot jantung dari sel induk

Para ilmuwan menumbuhkan sepotong otot jantung – dan kemudian mengamatinya berdetak – menggunakan sel induk dari embrio tikus, sebuah langkah besar menuju suatu hari nanti memperbaiki kerusakan akibat serangan jantung.

Bayangkan Dr. Kenneth Chien sebagai mekanik jantung. “Kami membuat bagian jantung dan (akhirnya) kami memasuki bagian tersebut,” ia menggambarkan pekerjaan yang dilakukan oleh tim peneliti Harvard dan Rumah Sakit Umum Massachusetts.

Masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk mencoba eksperimen dramatis itu pada manusia. Namun memperbaiki otot jantung yang rusak adalah hal yang paling penting dalam perawatan jantung.

Dokter saat ini memiliki banyak pengobatan untuk mencegah serangan jantung. Namun begitu jantung berdetak, tidak ada cara untuk memperbaiki otot jantung yang rusak. Lambat laun, jantung yang lemah berhenti memompa dengan baik, menyebabkan gagal jantung yang fatal.

Oleh karena itu fokusnya adalah pada sel induk embrionik, sel induk yang dapat membentuk jaringan apa pun di dalam tubuh. Hingga saat ini, para ilmuwan belum mengetahui cara membujuk sel-sel tersebut untuk menghasilkan otot jantung murni.

Sebaliknya, para peneliti mencoba menyuntikkan korban serangan jantung dengan campuran berbagai jenis sel induk, jenis sel induk generasi berikutnya seperti yang ditemukan di sumsum tulang. Idenya: Begitu sel-sel tersebut berada di jantung yang rusak, sel-sel yang mampu menumbuhkan otot jantung akan menerima sinyal “mulai bekerja” dan berakar. Sejauh ini hanya ada sedikit keberhasilan.

Penelitian baru, yang diterbitkan dalam jurnal Science edisi Jumat, menjanjikan pendekatan yang lebih tepat sasaran.

“Ini bukan home run,” kata Dr. memperingatkan Elizabeth Nabel, direktur National Heart, Lung and Blood Institute, yang menghabiskan jutaan dolar untuk penelitian nasional mengenai resusitasi jantung. “Tetapi ini adalah kemajuan besar yang membantu memajukan bidang ini dengan cara yang sangat penting.”

Sel induk embrio menghasilkan sel induk penghasil organ yang lebih terspesialisasi. Tim dari Harvard Stem Cell Institute dan Mass General baru-baru ini menemukan sel induk jantung utama yang ditemukan pada embrio manusia dan tikus.

Tapi bisakah mereka mengendalikannya untuk membuat sel jantung yang mereka inginkan? Mereka harus memusnahkan sel anak yang tugas utamanya adalah menumbuhkan serat otot ventrikel, atau ruang pompa.

Tikus Chien merekayasa genetika sehingga sel-sel tertentu di jantung embrio yang sedang berkembang akan bersinar merah atau hijau berpendar. Saat dia mengamati embrio tumbuh, warna yang tumpang tindih menunjukkan perkembangan otot jantung. Benar saja, ketika tim memilih sel-sel tersebut, sel-sel tersebut murni merupakan penggerak ventrikel.

Berikutnya para insinyur Harvard datang dengan perancah khusus. Tim “menyemai” perancah dengan sel induk ventrikel ini, dan potongan tipis otot jantung tikus tumbuh tepat di laboratorium.

Tidak hanya itu, jantung berdetak secara spontan, tim melaporkan minggu ini di Science dan pada pertemuan Institut Kesehatan Nasional mengenai keadaan regenerasi jantung.

“Sepertinya pekerjaan yang dilakukan oleh strip jaringan jantung normal,” kata Chien, direktur Pusat Penelitian Kardiovaskular Mass General. “Kami beralih dari sel induk embrio ke organ.”

Apa selanjutnya? Itu bukanlah bagian otot jantung yang berkembang sempurna, melainkan potongan tipis. Agar berguna, itu harus lebih tebal, lebih tiga dimensi, agar lebih kuat. Ia juga membutuhkan suplai darah yang bergizi. Jadi tantangan besar berikutnya adalah menentukan sel induk jantung mana yang akan menumbuhkan pembuluh darah.

Nabel dari NIH mengatakan percobaan ini juga menawarkan peluang baru untuk terapi sel — bahwa menyuntikkan sel penghasil otot yang tepat langsung ke jantung yang rusak mungkin memiliki peluang lebih besar untuk bertahan dan bekerja.

Tim Harvard ingin kedua metode tersebut dicoba.

“Kami tidak mengatakan hal ini akan terjadi besok,” kata Chien, yang juga berupaya mereplikasi penelitian tersebut pada sel manusia. “Saya yakin dalam waktu lima tahun,” ia mungkin siap untuk dicoba pada manusia.