Untuk pertama kalinya, para peneliti telah berhasil mengubah sel induk manusia (sel punca) menjadi sel penghasil insulin – disebut juga sebagai sel beta. Sebuah terobosan besar dalam upaya untuk mengembangkan pengobatan terhadap diabetes tipe 1.
Para peneliti dari UC San Francisco mempublikasikan studi mereka di Nature Cell Biology.
Mengganti sel-sel yang hilang pada pasien diabetes tipe 1, telah lama menjadi impian kedokteran regeneratif, tetapi sampai sekarang para ilmuwan belum bisa menemukan cara untuk menghasilkan sel tersebut dalam skala laboratorium.
“Sekarang kita dapat menghasilkan sel-sel penghasil insulin yang terlihat dan bertindak seperti sel beta pankreas yang Anda dan saya miliki dalam tubuh kita. Ini adalah langkah penting menuju tujuan kita untuk menciptakan sel yang dapat ditransplantasikan terhadap pasien dengan diabetes,” kata Matthias Hebrok, penulis senior dari University of California San Francisco (UCSF).
Diabetes tipe 1 adalah gangguan autoimun yang menghancurkan sel beta pankreas yang memproduksi insulin. Tanpa insulin yang dapat mengatur kadar glukosa di dalam darah, lonjakan gula darah dapat menyebabkan kerusakan pada organ tubuh yang serius hingga akhirnya menyebabkan kematian.
Kondisi ini dapat dikelola dengan penyuntikan insulin secara teratur, meski ada konsekuensi kesehatan serius seperti gagal ginjal, penyakit jantung dan stroke.
Salah satu cara sebagai alternatif yang dilakukan adalah dengan pencangkokan pankreas bagi penderita diabetes. Namun, sebagaimana proses dalam menjalani transplantasi, diperlukan waktu yang cukup lama untuk menunggu hingga mendapatkan pankreas dari donor yang sesuai.
Selain itu, setelah proses transplantasi dilakukan, penerima harus menggunakan obat ‘penekan kekebalan’ seumur hidup mereka karena ada semacam perlawanan dari kekebelan tubuh terhadap organ baru yang ditanamkan pada tubuh. Tidak sedikit tindakan transplantasi membawa kegagalan karena satu dan lain alasan.
Transplantasi yang hanya menanamkan pulau pankreas di mana mengandung sel beta sehat yang dapat menghasilkan insulin, saat ini masih dalam uji klinis. Akan tetapi masih bergantung pada pankreas dari donor yang telah meninggal.
Itu sebabnya Hebrok dan para peneliti diabetes lainnya telah lama berharap untuk dapat menggunakan sel punca untuk menumbuhkan sel beta sehat di laboratorium sehingga siap untuk ditransplantasikan terhadap pasien.
Tetapi selama bertahun-tahun, para ilmuwan tidak dapat menemukan cara dalam memprogram sel induk menjadi sel beta yang sepenuhnya telah matang dan siap ditransplantasikan. Sel beta yang belum matang tidak mampu merespon glukosa darah dan menghasilkan insulin dengan baik menurut Hebrok.
Dalam studi baru, Hebrok dan rekannya, yang dipimpin oleh Gopika Nair, menyadari bahwa kunci untuk mendapatkan sel beta yang ditumbuhkan di laboratorium menjadi matang secara sepenuhnya terletak pada aspek perkembangan sel beta yang diabaikan – proses fisik yang memisahkan sel dari sisa pankreas dan membentuk pulau yang disebut Pulau Langerhans.
“Prinsip utama dalam biologi adalah bentuk mengikuti fungsi, jadi kami beralasan bahwa pembentukan pulau mungkin menjadi proses penting bagi sel beta untuk menjadi matang dengan baik,” kata Nair.
Ketika para peneliti mereplikasi proses tersebut di laboratorium dengan memisahkan sel pankreas yang dibedakan secara parsial dan mengubahnya menjadi kelompok mirip pulau, perkembangan sel tiba-tiba melonjak.
Sel beta tidak hanya mulai merespons gula darah, tetapi seluruh “lingkungan” pulau kecil – termasuk sel alfa dan delta yang kurang dipahami – juga tampaknya berkembang dengan cara yang belum pernah terlihat dalam skala laboratorium.
Para peneliti kemudian mentransplantasikan “pulau-pulau” yang ditumbuhkan di laboratorium ini pada tikus-tikus yang sehat dan menemukan telah berfungsi dalam hitungan hari – memproduksi insulin sebagai respon terhadap gula darah seperti halnya pulau-pulau milik hewan itu sendiri.
“Terapi saat ini seperti suntikan insulin hanya mengobati gejala penyakit,” kata Nair. “Pekerjaan kami menunjukkan beberapa cara yang menarik untuk akhirnya menemukan obatnya.”
“Kami akhirnya dapat bergerak maju di sejumlah bidang berbeda yang sebelumnya tertutup bagi kami,” tambah Hebrok. “Kemungkinannya sepertinya tak terbatas.”
