Lompat ke isi

Sel iPS: Perbedaan antara revisi

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Jelajahi riwayat secara interaktif
← Revisi sebelumnya
Konten dihapus Konten ditambahkan
VisualTeks wiki
Taylor 49 (bicara | kontrib)
Pengurus
9.279 suntingan
fixx
InternetArchiveBot (bicara | kontrib)
Bot
688.867 suntingan
Rescuing 1 sources and tagging 0 as dead.) #IABot (v2.0.9.2
 
(13 revisi perantara oleh 6 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1: Baris 1:
'''Sel induk pluripoten diinduksi''' atau '''Sel iPS''' atau '''Sel iPSC''' ({{lang-en|Induced pluripotent stem cells}}) adalah sejenis [[sel punca]] [[pluripoten]] yang dapat dihasilkan langsung dari sel dewasa. Teknologi iPSC dipelopori oleh laboratorium [[Shinya Yamanaka]] di Kyoto, Jepang, ilmuwan yang pada 2006 memasukkan empat gen spesifik yang menyandi faktor transkripsi dapat mengubah sel dewasa menjadi sel punca pluripoten.<ref name=":0">{{Cite journal|last=Takahashi|first=Kazutoshi|last2=Yamanaka|first2=Shinya|date=2006-08-25|title=Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16904174|journal=Cell|volume=126|issue=4|pages=663–676|doi=10.1016/j.cell.2006.07.024|issn=0092-8674|pmid=16904174}}</ref> Ia dianugerahi Hadiah Nobel 2012 bersama dengan Sir John Gurdon "untuk penemuan bahwa sel dewasa dapat diprogram ulang untuk menjadi pluripoten".<ref>{{cite web|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2012/press.html|title=The Nobel Prize in Physiology or Medicine – 2012 Press Release|date=8 October 2012|publisher=Nobel Media AB}}</ref>
{{Dead end|date=Oktober 2016}}
{{Orphan|date=Oktober 2016}}


Sel punca pluripoten menjanjikan di bidang [[pengobatan regeneratif]].<ref>{{Cite journal|last=Mahla|first=Ranjeet Singh|date=2016|title=Stem Cells Applications in Regenerative Medicine and Disease Therapeutics|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27516776|journal=International Journal of Cell Biology|volume=2016|pages=6940283|doi=10.1155/2016/6940283|issn=1687-8876|pmc=PMC4969512|pmid=27516776}}</ref> Karena mereka dapat berkembang biak tanpa batas waktu, serta dapat membentuk setiap jenis sel lain dalam tubuh (seperti sel-sel neuron, jantung, pankreas, dan hati), mereka mewakili satu sumber sel yang dapat digunakan untuk menggantikan sel yang hilang yang rusak atau penyakit.
{{rapikan}}


Jenis sel punca pluripoten yang paling terkenal adalah sel punca embrionik (''embryonic stem cell'', ESC). Namun, karena generasi sel punca embrionik melibatkan penghancuran (atau setidaknya manipulasi)<ref name="pmid16929302">{{cite journal|date=November 2006|title=Human embryonic stem cell lines derived from single blastomeres|journal=Nature|volume=444|issue=7118|pages=481–5|doi=10.1038/nature05142|pmid=16929302|vauthors=Klimanskaya I, Chung Y, Becker S, Lu SJ, Lanza R}}</ref> dari embrio tahap pra-implantasi, ada banyak kontroversi seputar penggunaannya. Lebih lanjut, karena sel-sel punca embrionik hanya dapat berasal dari embrio, sejauh ini tidak layak untuk membuat sel punca embrionik yang cocok dengan pasien.
'''Sel induk pluripoten diinduksi''' atau '''Sel iPS''' atau '''Sel iPSC''' ({{lang-en|Induced Pluriprotein Stem Cell}}) adalah jenis [[sel]] induk berpotensi majemuk artifisial berasal dari sel non-pluripoten - biasanya orang dewasa sel somatik - dengan menginduksi "paksa" ekspresi [[gen]] tertentu.


Karena iPSC dapat diturunkan langsung dari jaringan dewasa, mereka tidak membutuhkan embrio, tetapi dapat dibuat dengan cara yang sesuai dengan pasien, yang berarti bahwa setiap individu dapat memiliki garis sel punca pluripoten sendiri. Pasokan sel autolog yang tidak terbatas ini dapat digunakan untuk menghasilkan transplantasi tanpa risiko penolakan imun. Sementara teknologi iPSC belum maju ke tahap di mana transplantasi terapeutik telah dianggap aman, iPSC siap digunakan dalam upaya penemuan obat yang dipersonalisasi dan memahami dasar penyakit spesifik pasien.<ref name="pmid27152442">{{cite journal|date=May 2016|title=Induced Pluripotent Stem Cells Meet Genome Editing|journal=Cell Stem Cell|volume=18|issue=5|pages=573–86|doi=10.1016/j.stem.2016.04.013|pmc=4871596|pmid=27152442|vauthors=Hockemeyer D, Jaenisch R}}</ref>
Sel pluripotent stem mirip dengan sel-sel induk berpotensi majemuk alami, seperti sel-sel induk embrionik (ES), dalam banyak aspek, seperti ekspresi gen sel induk tertentu dan protein, pola metilasi kromatin, menggandakan waktu, pembentukan tubuh embryoid, pembentukan teratoma , formasi chimera layak, dan potensi dan diferensiabilitas, tetapi sepenuhnya hubungan mereka dengan sel induk berpotensi majemuk alami masih sedang dinilai. Sel pluripotent diinduksi telah dibuat dari perut orang dewasa, hati, sel-sel kulit dan sel-sel darah.


Yamanaka menamakan iPSC dengan huruf kecil "i" karena popularitas iPod dan produk lainnya.{{Sfn|山中、緑|2010|p=120}}<ref name="asahi20121008">{{cite news|url=http://www.asahi.com/science/update/1008/OSK201210080032.html|title=「i」PSなぜ小文字？ 山中さんってどんな人？|date=2012-10-08|publisher=[[朝日新聞]]|accessdate=2013-04-27|archive-date=2013-04-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20130429195315/http://www.asahi.com/science/update/1008/OSK201210080032.html|dead-url=yes}}</ref><ref name="sponichi">{{cite news|url=http://www.sponichi.co.jp/society/news/2012/10/09/kiji/K20121009004287410.html|title=万能なiPS細胞「iPodのように普及してほしい」|date=2012-10-09|publisher=[[スポーツニッポン]]|accessdate=2012-10-14}}</ref><ref name="jcast20121009">{{cite news|url=http://www.j-cast.com/tv/2012/10/09149311.html?p=all|title=山中教授の「iPS細胞」ってiPod のパクリ!?流行らせたいと頭小文字|date=2012-10-09|publisher=[[ジェイ・キャスト|J-CASTニュース]]|accessdate=2013-04-28}}</ref>
iPSC pertama kali diproduksi pada tahun 2006 dari sel-sel tikus <ref name="ReferenceA">{{cite journal | last1 = Takahashi | first1 = K | last2 = Yamanaka | first2 = S | title = Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors | journal = Cell | volume = 126 | issue = 4 | pages = 663–76 | year = 2006 | pmid = 16904174 | doi = 10.1016/j.cell.2006.07.024 }}{{open access}}</ref> dan pada tahun 2007 dari sel manusia dalam serangkaian percobaan oleh tim Shinya Yamanaka di Universitas Kyoto, Jepang, dan oleh tim James Thomson di Universitas Wisconsin-Madison. Untuk penelitian iPSC nya, Dr Nancy Bachman, dari Oneonta, NY, dianugerahi Hadiah Wolf dalam Kedokteran dalam kedokteran tahun 2012 (bersama dengan John B. Gurdon) Untuk penemuan iPSC nya. (Dan untuk menurunkan sel induk embrio manusia pertama) , James Thomson menerima 2011 Albany Medical Center Prize untuk Penelitian Biomedis dan 2011 Raja Faisal International Prize, yang ia berbagi dengan Yamanaka. Pada bulan Oktober 2012, Yamanaka dan sel induk sesama peneliti John Gurdon diberikan Penghargaan Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran "untuk penemuan bahwa sel dewasa bisa memprogram untuk menjadi pluripotent."


⚫
== Produksi ==
iPSC merupakan kemajuan penting dalam penelitian stem cell, karena dapat memungkinkan peneliti untuk memperoleh sel induk berpotensi majemuk, yang penting dalam penelitian dan berpotensi memiliki kegunaan terapi, tanpa menggunakan embrio kontroversial. Karena iPSC dikembangkan dari sel pasien sendiri somatik, diyakini bahwa pengobatan iPSC akan menghindari setiap tanggapan imunogenik, namun, Zhao et al. telah menantang asumsi ini.
⚫
[[Berkas:Induction_of_iPS_cells.svg|ka|jmpl|350x350px|'''Skema generasi sel punca pluripotent terinduksi (IPS)'''. (1) Mengisolasi dan membiakan sel donor. (2) Mengirimkan gen terkait sel punca ke dalam sel dengan vektor virus. Sel merah menunjukkan sel yang mengekspresikan gen eksogen. (3) Panen dan kultur sel sesuai dengan kultur sel ES, dengan menggunakan sel-sel pengumpan yang tidak aktif secara mitosis (lightgray). (4) Sebagian kecil dari sel yang ditransfusikan menjadi sel iPS dan menghasilkan koloni mirip ES.]]
iPSC biasanya dihasilkan dengan memasukkan produk-produk dari sekelompok gen terkait-pluripotensi tertentu, atau "faktor pemrograman ulang", ke dalam jenis sel tertentu. Sekelompok faktor pemrograman ulang (juga dijuluki faktor Yamanaka) adalah [[faktor transkripsi]] [[Oct4]] (Pou5f1), [[Sox2]], [[cMyc]], dan [[Klf4]]. Masing-masing faktor transkripsi dapat secara fungsional diganti oleh faktor transkripsi terkait, miRNA, molekul kecil, atau bahkan gen yang tidak terkait seperti penentu garis keturunan.<ref name="Guo2015rev">{{cite journal|date=2015|title=Research on induced pluripotent stem cells and the application in ocular tissues|journal=International Journal of Ophthalmology|volume=8|issue=4|pages=818–25|doi=10.3980/j.issn.2222-3959.2015.04.31|pmc=4539634|pmid=26309885|vauthors=Guo XL, Chen JS}}</ref>


⚫
=== Generasi pertama (tikus) ===
Tergantung pada metode yang digunakan, pemrograman ulang dari sel dewasa untuk mendapatkan iPSC dapat menimbulkan risiko signifikan yang dapat membatasi penggunaannya pada manusia. Misalnya, jika virus digunakan untuk genomically mengubah sel, ekspresi gen penyebab kanker "onkogen" berpotensi dapat dipicu. Pada bulan Februari 2008, para ilmuwan mengumumkan penemuan teknik yang dapat menghilangkan onkogen setelah induksi pluripotency, sehingga meningkatkan potensi penggunaan sel iPS dalam penyakit manusia. Pada bulan April 2009, itu menunjukkan bahwa generasi sel iPS adalah mungkin tanpa perubahan genetik dari sel dewasa: pengobatan berulang dari sel-sel dengan protein tertentu disalurkan ke dalam sel melalui poli-arginin jangkar yang cukup untuk menginduksi pluripotency . akronim yang diberikan bagi mereka iPSC adalah piPSC (sel pluripotent protein-induced batang).
iPSC pertama kali dihasilkan oleh tim [[Shinya Yamanaka]] di [[Universitas Kyoto]], Jepang pada tahun 2006.<ref name=":0" /> Mereka berhipotesis bahwa gen yang penting untuk fungsi [[sel punca embrionik]] (ESC) mungkin dapat menginduksi keadaan embrionik dalam sel dewasa. Mereka memilih dua puluh empat gen yang sebelumnya diidentifikasi sebagai penting dalam ESC dan menggunakan retrovirus untuk mengirimkan gen-gen ini ke [[fibroblast]] tikus. Fibroblas direkayasa sehingga setiap sel yang mengaktifkan kembali gen-ESC, [[Fbx15]], dapat diisolasi menggunakan seleksi [[antibiotik]].


Setelah pemasukan semua dua puluh empat faktor transkripsi, koloni seperti ESC muncul yang mengaktifkan kembali reporter Fbx15 dan dapat memperbanyak tanpa batas. Untuk mengidentifikasi gen yang diperlukan untuk pemrograman ulang, para peneliti menghapus satu faktor transripsi pada satu waktu dari kumpulan dua puluh empat. Dengan proses ini, mereka mengidentifikasi empat faktor transkripsi, Oct4, Sox2, cMyc, dan Klf4, yang masing-masing diperlukan dan bersama-sama cukup untuk menghasilkan koloni mirip ESC dalam seleksi untuk mengaktifkan kembali Fbx15.
⚫
'''Produksi iPSC'''
Dedifferentiation untuk totipotency atau pluripotency: ikhtisar metode. Berbagai metode yang ada untuk kembali ke sel somatik dewasa pluripotency atau totipotency. Dalam kasus totipotency, pemrograman ulang dimediasi melalui oosit II matang metafase seperti dalam transfer sel somatik nuklir (Wilmut et al., 1997).


=== Generasi kedua (tikus) ===
Karya terbaru telah menunjukkan kelayakan zigot enucleated atau blastomer awal kimia ditangkap selama mitosis, sehingga istirahat amplop nuklir bawah terjadi, untuk mendukung pemrograman ulang untuk totipotency dalam proses yang disebut kromosom transfer (Egli dan Eggan, 2010). Metode pemrograman langsung mendukung pengembalian ke pluripotency, meskipun, kendaraan dan biotipe bervariasi dalam efisiensi (Takahashi dan Yamanaka, 2006). Viral-dimediasi transduksi kokoh mendukung dedifferentiation untuk pluripotency melalui rute retroviral atau DNA-virus tetapi membawa tanggung jawab dari inaktivasi insersional. Selain itu, epigenetik pemrograman ulang oleh ekspresi paksa OSKM melalui rute DNA ada seperti DNA plasmid, minicircles, transposon, episomes dan DNA mulicistronic membangun menargetkan oleh rekombinasi homolog juga telah ditunjukkan, namun, metode ini menderita beban berpotensi mengubah genom penerima oleh gen penyisipan (Ho et al., 2010). Sementara protein-dimediasi transduksi mendukung pemrograman ulang sel-sel dewasa untuk pluripotency, metode ini rumit dan membutuhkan ekspresi protein rekombinan dan keahlian pemurnian, dan reprograms meskipun pada frekuensi sangat rendah (Kim et al., 2009). Sebuah kendala utama menggunakan RNA untuk pemrograman ulang lability dan bahwa RNA beruntai tunggal biotipe memicu jalur pertahanan bawaan antivirus seperti interferon dan NF-kB-dependent jalur. Dalam RNA ditranskripsi vitro, modifikasi menstabilkan mengandung seperti 5-methylguanosine capping atau diganti ribonucleobases, misalnya pseudouracil, adalah 35 kali lipat lebih efisien daripada transduksi virus dan memiliki manfaat tambahan tidak mengubah genom somatik (Warren et al., 2010). Sebuah gol menyeluruh metode pemrograman ulang untuk menggantikan gen dengan molekul kecil untuk membantu dalam pemrograman ulang. Koktail ada telah diidentifikasi untuk benar-benar memprogram ulang sel-sel dewasa untuk totipotency atau pluripotency, namun banyak contoh ada yang meningkatkan efisiensi keseluruhan proses dan dapat menggantikan satu atau lebih gen dengan rute langsung memprogram ulang (Feng et al, 2009;. Zhu et al. , 2010).
Pada Juni 2007, tiga kelompok penelitian terpisah, termasuk Yamanaka, kolaborasi Harvard/University of California, Los Angeles, dan sebuah tim di MIT, menerbitkan studi yang secara substansial meningkat pada pendekatan pemrograman ulang, sehingga memunculkan iPSC yang tidak dapat dibedakan dari ESC. Tidak seperti generasi pertama iPSC, generasi kedua iPSC ini menghasilkan tikus chimera yang layak dan berkontribusi pada germline tikus, sehingga mencapai 'standar emas' untuk sel punca pluripoten.


iPSC generasi kedua ini berasal dari fibroblas tikus dengan ekspresi yang dimediasi retroviral dari empat faktor transkripsi yang sama (Oct4, Sox2, cMyc, Klf4). Namun, alih-alih menggunakan Fbx15 untuk memilih sel pluripoten, para peneliti menggunakan Nanog, gen yang secara fungsional penting dalam ESC. Dengan menggunakan strategi yang berbeda ini, para peneliti menciptakan iPSC yang secara fungsional identik dengan ESC.<ref name="pmid17554338">{{cite journal|date=July 2007|title=Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells|journal=Nature|volume=448|issue=7151|pages=313–7|doi=10.1038/nature05934|pmid=17554338|vauthors=Okita K, Ichisaka T, Yamanaka S}}</ref><ref name="pmid17554336">{{cite journal|date=July 2007|title=In vitro reprogramming of fibroblasts into a pluripotent ES-cell-like state|journal=Nature|volume=448|issue=7151|pages=318–24|doi=10.1038/nature05944|pmid=17554336|vauthors=Wernig M, Meissner A, Foreman R, Brambrink T, Ku M, Hochedlinger K, Bernstein BE, Jaenisch R}}</ref><ref name="pmid18371336">{{cite journal|date=June 2007|title=Directly reprogrammed fibroblasts show global epigenetic remodeling and widespread tissue contribution|journal=Cell Stem Cell|volume=1|issue=1|pages=55–70|doi=10.1016/j.stem.2007.05.014|pmid=18371336|vauthors=Maherali N, Sridharan R, Xie W, Utikal J, Eminli S, Arnold K, Stadtfeld M, Yachechko R, Tchieu J, Jaenisch R, Plath K, Hochedlinger K}}</ref><ref>{{Cite web |url=http://sbaminbeta.blogspot.com/2007/08/reprogramming-cell-part-4-ips.html |title=Generations of iPSCs and related references |access-date=2019-02-03 |archive-date=2018-06-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180630162001/http://sbaminbeta.blogspot.com/2007/08/reprogramming-cell-part-4-ips.html |dead-url=yes }}</ref>
⚫
Sebuah skema generasi batang pluripotent (IPS) sel. Mengisolasi dan budaya sel donor. Transfect stem cell-terkait gen ke dalam sel dengan vektor virus. Sel darah merah menunjukkan sel-sel mengekspresikan gen eksogen. Panen dan budaya sel sesuai dengan kultur sel ES, menggunakan sel feeder mitotically tidak aktif (lightgray). ) Sebuah subset kecil sel transfected menjadi sel iPS dan menghasilkan ES-seperti koloni.


== Uji klinis ==
Sel iPS biasanya diperoleh transfeksi gen induk tertentu terkait sel menjadi non-pluripotent sel, seperti fibroblas dewasa, meskipun teknik ini menjadi kurang populer karena diketahui menjadi rentan terhadap pembentukan merangsang kanker. Transfeksi biasanya dicapai melalui vektor virus, seperti retrovirus. Gen transfected termasuk regulator master transkripsi Oct-3/4 (Pou5f1) dan Sox2, meskipun disarankan agar gen lain meningkatkan efisiensi induksi. Setelah 3-4 minggu, sejumlah kecil sel transfected mulai menjadi morfologi dan biokimia mirip dengan sel-sel induk berpotensi majemuk, dan biasanya terisolasi melalui seleksi morfologi, penggandaan waktu, atau melalui gen pelapor dan seleksi antibiotik.
Uji klinis manusia pertama yang menggunakan iPSC autolog telah disetujui oleh Kementerian Kesehatan Jepang dan dilakukan pada tahun 2014 di Pusat Biologi Perkembangan Riken di Kobe. iPSC yang berasal dari sel kulit dari enam pasien yang menderita [[degenerasi makula terkait usia]] basah (wet AMD) diprogram ulang untuk berdiferensiasi menjadi sel epitel pigmen retina (RPE). Lembar sel akan ditransplantasikan ke retina yang terkena di mana jaringan RPE yang mengalami degenerasi dieksisi. Pemantauan keamanan dan pemulihan visi berlangsung selama satu hingga tiga tahun.<ref>{{cite web|url=http://www.cdb.riken.jp/en/02_research/0208_regenerative01.html|title=Information on proposed pilot study of the safety and feasibility of transplantation of autologous hiPSC-derived retinal pigment epithelium (RPE) cell sheets in patients with neovascular age-related macular degeneration|last=|first=|date=|website=Research|publisher=|archiveurl=https://web.archive.org/web/20130626010639/http://www.cdb.riken.jp/en/02_research/0208_regenerative01.html|archivedate=26 June 2013|accessdate=23 July 2013|author=Riken Center for Developmental Biology}}</ref><ref name="rikentrial">{{cite news|url=https://www.bbc.co.uk/news/health-23374622|title=Pioneering adult stem cell trial approved by Japan|author=Gallagher, James|date=19 July 2013|newspaper=[[BBC News]]|accessdate=23 July 2013}}</ref>


Pada bulan Maret 2017, sebuah tim yang dipimpin oleh Masayo Takahashi menyelesaikan transplantasi sel retina yang diturunkan dari iPS dari donor ke mata orang yang mengalami degenerasi makula lanjut.<ref>{{cite news|url=http://www.cdb.riken.jp/en/news/2017/topics/0404_10343.html|title=First donor iPSC-derived RPE cell transplantation in AMD patient|date=4 April 2017|publisher=RIKEN Center for Developmental Biology|accessdate=6 September 2017}}</ref> Namun dilaporkan bahwa mereka sekarang mengalami komplikasi.<ref>{{Cite news|url=https://www.japantimes.co.jp/news/2018/01/17/national/science-health/first-serious-reaction-ips-derived-retinal-cell-transplant-reported-kobe/#.Wmx_X6iWbgg|title=First serious adverse reaction to iPS-derived retinal cell transplant reported|date=2018-01-17|newspaper=The Japan Times Online}}</ref> Manfaat menggunakan iPSC autolog adalah secara teori tidak ada risiko penolakan dan menghilangkan kebutuhan untuk menggunakan sel punca embrionik. Namun, iPSC berasal dari orang lain.<ref name="rikentrial" />
'''Generasi Pertama'''
Sel pluripotent stem Induced pertama kali dihasilkan oleh tim Shinya Yamanaka di Kyoto University, Jepang pada tahun 2006. Yamanaka menggunakan gen yang telah diidentifikasi sebagai sangat penting dalam sel induk embrionik (ESC), dan digunakan untuk retrovirus mentransduksi fibroblast tikus dengan pilihan gen-gen. Akhirnya, empat gen pluripotency kunci penting untuk produksi sel induk berpotensi majemuk diisolasi, Oct-3/4, Sox2, c-Myc, dan Klf4. Sel diisolasi oleh seleksi antibiotik dari sel Fbx15 +. Namun, garis sel iPS menunjukkan kesalahan metilasi DNA dibandingkan dengan pola asli di ESC garis dan gagal untuk menghasilkan chimeras layak jika disuntikkan ke dalam embrio berkembang.

⚫
'''Generasi kedua pada tikus'''
Pada bulan Juni 2007, kelompok yang sama menerbitkan sebuah studi terobosan bersama dengan dua kelompok penelitian independen lain dari Harvard, MIT, dan University of California, Los Angeles, menunjukkan reprogramming sukses fibroblast tikus ke dalam sel iPS dan bahkan memproduksi chimera layak. Garis-garis sel juga berasal dari fibroblast tikus oleh reaktivasi dimediasi retroviral dari empat faktor endogen pluripotent yang sama, namun para peneliti sekarang memilih penanda yang berbeda untuk deteksi. Alih-alih Fbx15, mereka menggunakan Nanog yang merupakan gen penting dalam sel ESC. Pola metilasi DNA dan produksi chimeras layak (dan dengan demikian memberikan kontribusi untuk selanjutnya kuman-lini produksi) menunjukkan bahwa Nanog merupakan penentu utama pluripotency seluler.
Sayangnya, dua dari empat gen yang digunakan (yaitu, c-Myc dan KLF4) yang onkogenik, dan 20% dari tikus chimeric mengembangkan kanker. Dalam studi kemudian, Yamanaka melaporkan bahwa seseorang dapat membuat iPSC bahkan tanpa c-Myc. Proses ini memakan waktu lama dan tidak efisien, tetapi chimeras dihasilkan tidak mengembangkan kanker.


== Referensi ==
== Referensi ==
{{reflist|colwidth=30em}}
{{reflist}}
{{Authority control}}


[[Kategori: Sel]]
[[Kategori:Sel]]
[[Kategori: Bioteknologi]]
[[Kategori:Bioteknologi]]

Revisi terkini sejak 26 November 2022 01.09

Sel induk pluripoten diinduksi atau Sel iPS atau Sel iPSC (bahasa Inggris: Induced pluripotent stem cells) adalah sejenis sel punca pluripoten yang dapat dihasilkan langsung dari sel dewasa. Teknologi iPSC dipelopori oleh laboratorium Shinya Yamanaka di Kyoto, Jepang, ilmuwan yang pada 2006 memasukkan empat gen spesifik yang menyandi faktor transkripsi dapat mengubah sel dewasa menjadi sel punca pluripoten.[1] Ia dianugerahi Hadiah Nobel 2012 bersama dengan Sir John Gurdon "untuk penemuan bahwa sel dewasa dapat diprogram ulang untuk menjadi pluripoten".[2]

Sel punca pluripoten menjanjikan di bidang pengobatan regeneratif.[3] Karena mereka dapat berkembang biak tanpa batas waktu, serta dapat membentuk setiap jenis sel lain dalam tubuh (seperti sel-sel neuron, jantung, pankreas, dan hati), mereka mewakili satu sumber sel yang dapat digunakan untuk menggantikan sel yang hilang yang rusak atau penyakit.

Jenis sel punca pluripoten yang paling terkenal adalah sel punca embrionik (embryonic stem cell, ESC). Namun, karena generasi sel punca embrionik melibatkan penghancuran (atau setidaknya manipulasi)[4] dari embrio tahap pra-implantasi, ada banyak kontroversi seputar penggunaannya. Lebih lanjut, karena sel-sel punca embrionik hanya dapat berasal dari embrio, sejauh ini tidak layak untuk membuat sel punca embrionik yang cocok dengan pasien.

Karena iPSC dapat diturunkan langsung dari jaringan dewasa, mereka tidak membutuhkan embrio, tetapi dapat dibuat dengan cara yang sesuai dengan pasien, yang berarti bahwa setiap individu dapat memiliki garis sel punca pluripoten sendiri. Pasokan sel autolog yang tidak terbatas ini dapat digunakan untuk menghasilkan transplantasi tanpa risiko penolakan imun. Sementara teknologi iPSC belum maju ke tahap di mana transplantasi terapeutik telah dianggap aman, iPSC siap digunakan dalam upaya penemuan obat yang dipersonalisasi dan memahami dasar penyakit spesifik pasien.[5]

Yamanaka menamakan iPSC dengan huruf kecil "i" karena popularitas iPod dan produk lainnya.[6][7][8][9]

Produksi

[sunting | sunting sumber]
Skema generasi sel punca pluripotent terinduksi (IPS). (1) Mengisolasi dan membiakan sel donor. (2) Mengirimkan gen terkait sel punca ke dalam sel dengan vektor virus. Sel merah menunjukkan sel yang mengekspresikan gen eksogen. (3) Panen dan kultur sel sesuai dengan kultur sel ES, dengan menggunakan sel-sel pengumpan yang tidak aktif secara mitosis (lightgray). (4) Sebagian kecil dari sel yang ditransfusikan menjadi sel iPS dan menghasilkan koloni mirip ES.

iPSC biasanya dihasilkan dengan memasukkan produk-produk dari sekelompok gen terkait-pluripotensi tertentu, atau "faktor pemrograman ulang", ke dalam jenis sel tertentu. Sekelompok faktor pemrograman ulang (juga dijuluki faktor Yamanaka) adalah faktor transkripsi Oct4 (Pou5f1), Sox2, cMyc, dan Klf4. Masing-masing faktor transkripsi dapat secara fungsional diganti oleh faktor transkripsi terkait, miRNA, molekul kecil, atau bahkan gen yang tidak terkait seperti penentu garis keturunan.[10]

Generasi pertama (tikus)

[sunting | sunting sumber]

iPSC pertama kali dihasilkan oleh tim Shinya Yamanaka di Universitas Kyoto, Jepang pada tahun 2006.[1] Mereka berhipotesis bahwa gen yang penting untuk fungsi sel punca embrionik (ESC) mungkin dapat menginduksi keadaan embrionik dalam sel dewasa. Mereka memilih dua puluh empat gen yang sebelumnya diidentifikasi sebagai penting dalam ESC dan menggunakan retrovirus untuk mengirimkan gen-gen ini ke fibroblast tikus. Fibroblas direkayasa sehingga setiap sel yang mengaktifkan kembali gen-ESC, Fbx15, dapat diisolasi menggunakan seleksi antibiotik.

Setelah pemasukan semua dua puluh empat faktor transkripsi, koloni seperti ESC muncul yang mengaktifkan kembali reporter Fbx15 dan dapat memperbanyak tanpa batas. Untuk mengidentifikasi gen yang diperlukan untuk pemrograman ulang, para peneliti menghapus satu faktor transripsi pada satu waktu dari kumpulan dua puluh empat. Dengan proses ini, mereka mengidentifikasi empat faktor transkripsi, Oct4, Sox2, cMyc, dan Klf4, yang masing-masing diperlukan dan bersama-sama cukup untuk menghasilkan koloni mirip ESC dalam seleksi untuk mengaktifkan kembali Fbx15.

Generasi kedua (tikus)

[sunting | sunting sumber]

Pada Juni 2007, tiga kelompok penelitian terpisah, termasuk Yamanaka, kolaborasi Harvard/University of California, Los Angeles, dan sebuah tim di MIT, menerbitkan studi yang secara substansial meningkat pada pendekatan pemrograman ulang, sehingga memunculkan iPSC yang tidak dapat dibedakan dari ESC. Tidak seperti generasi pertama iPSC, generasi kedua iPSC ini menghasilkan tikus chimera yang layak dan berkontribusi pada germline tikus, sehingga mencapai 'standar emas' untuk sel punca pluripoten.

iPSC generasi kedua ini berasal dari fibroblas tikus dengan ekspresi yang dimediasi retroviral dari empat faktor transkripsi yang sama (Oct4, Sox2, cMyc, Klf4). Namun, alih-alih menggunakan Fbx15 untuk memilih sel pluripoten, para peneliti menggunakan Nanog, gen yang secara fungsional penting dalam ESC. Dengan menggunakan strategi yang berbeda ini, para peneliti menciptakan iPSC yang secara fungsional identik dengan ESC.[11][12][13][14]

Uji klinis

[sunting | sunting sumber]

Uji klinis manusia pertama yang menggunakan iPSC autolog telah disetujui oleh Kementerian Kesehatan Jepang dan dilakukan pada tahun 2014 di Pusat Biologi Perkembangan Riken di Kobe. iPSC yang berasal dari sel kulit dari enam pasien yang menderita degenerasi makula terkait usia basah (wet AMD) diprogram ulang untuk berdiferensiasi menjadi sel epitel pigmen retina (RPE). Lembar sel akan ditransplantasikan ke retina yang terkena di mana jaringan RPE yang mengalami degenerasi dieksisi. Pemantauan keamanan dan pemulihan visi berlangsung selama satu hingga tiga tahun.[15][16]

Pada bulan Maret 2017, sebuah tim yang dipimpin oleh Masayo Takahashi menyelesaikan transplantasi sel retina yang diturunkan dari iPS dari donor ke mata orang yang mengalami degenerasi makula lanjut.[17] Namun dilaporkan bahwa mereka sekarang mengalami komplikasi.[18] Manfaat menggunakan iPSC autolog adalah secara teori tidak ada risiko penolakan dan menghilangkan kebutuhan untuk menggunakan sel punca embrionik. Namun, iPSC berasal dari orang lain.[16]

Referensi

[sunting | sunting sumber]
  1. ^ a b Takahashi, Kazutoshi; Yamanaka, Shinya (2006-08-25). "Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors". Cell. 126 (4): 663–676. doi:10.1016/j.cell.2006.07.024. ISSN 0092-8674. PMID 16904174. 
  2. ^ "The Nobel Prize in Physiology or Medicine – 2012 Press Release". Nobel Media AB. 8 October 2012. 
  3. ^ Mahla, Ranjeet Singh (2016). "Stem Cells Applications in Regenerative Medicine and Disease Therapeutics". International Journal of Cell Biology. 2016: 6940283. doi:10.1155/2016/6940283. ISSN 1687-8876. PMC 4969512 alt=Dapat diakses gratis. PMID 27516776. 
  4. ^ Klimanskaya I, Chung Y, Becker S, Lu SJ, Lanza R (November 2006). "Human embryonic stem cell lines derived from single blastomeres". Nature. 444 (7118): 481–5. doi:10.1038/nature05142. PMID 16929302. 
  5. ^ Hockemeyer D, Jaenisch R (May 2016). "Induced Pluripotent Stem Cells Meet Genome Editing". Cell Stem Cell. 18 (5): 573–86. doi:10.1016/j.stem.2016.04.013. PMC 4871596 alt=Dapat diakses gratis. PMID 27152442. 
  6. ^ 山中、緑 2010, hlm. 120.
  7. ^ "「i」PSなぜ小文字？ 山中さんってどんな人？". 朝日新聞. 2012-10-08. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013-04-29. Diakses tanggal 2013-04-27. 
  8. ^ "万能なiPS細胞「iPodのように普及してほしい」". スポーツニッポン. 2012-10-09. Diakses tanggal 2012-10-14. 
  9. ^ "山中教授の「iPS細胞」ってiPod のパクリ!?流行らせたいと頭小文字". J-CASTニュース. 2012-10-09. Diakses tanggal 2013-04-28. 
  10. ^ Guo XL, Chen JS (2015). "Research on induced pluripotent stem cells and the application in ocular tissues". International Journal of Ophthalmology. 8 (4): 818–25. doi:10.3980/j.issn.2222-3959.2015.04.31. PMC 4539634 alt=Dapat diakses gratis. PMID 26309885. 
  11. ^ Okita K, Ichisaka T, Yamanaka S (July 2007). "Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells". Nature. 448 (7151): 313–7. doi:10.1038/nature05934. PMID 17554338. 
  12. ^ Wernig M, Meissner A, Foreman R, Brambrink T, Ku M, Hochedlinger K, Bernstein BE, Jaenisch R (July 2007). "In vitro reprogramming of fibroblasts into a pluripotent ES-cell-like state". Nature. 448 (7151): 318–24. doi:10.1038/nature05944. PMID 17554336. 
  13. ^ Maherali N, Sridharan R, Xie W, Utikal J, Eminli S, Arnold K, Stadtfeld M, Yachechko R, Tchieu J, Jaenisch R, Plath K, Hochedlinger K (June 2007). "Directly reprogrammed fibroblasts show global epigenetic remodeling and widespread tissue contribution". Cell Stem Cell. 1 (1): 55–70. doi:10.1016/j.stem.2007.05.014. PMID 18371336. 
  14. ^ "Generations of iPSCs and related references". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2018-06-30. Diakses tanggal 2019-02-03. 
  15. ^ Riken Center for Developmental Biology. "Information on proposed pilot study of the safety and feasibility of transplantation of autologous hiPSC-derived retinal pigment epithelium (RPE) cell sheets in patients with neovascular age-related macular degeneration". Research. Diarsipkan dari versi asli tanggal 26 June 2013. Diakses tanggal 23 July 2013. 
  16. ^ a b Gallagher, James (19 July 2013). "Pioneering adult stem cell trial approved by Japan". BBC News. Diakses tanggal 23 July 2013. 
  17. ^ "First donor iPSC-derived RPE cell transplantation in AMD patient". RIKEN Center for Developmental Biology. 4 April 2017. Diakses tanggal 6 September 2017. 
  18. ^ "First serious adverse reaction to iPS-derived retinal cell transplant reported". The Japan Times Online. 2018-01-17. 
Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Sel_iPS&oldid=22101439"