Transplantasi Sel Punca dan Polimer Berpori Efektif Sembuhkan Luka Diabetes

Majalah Farmasetika (V1N5-Juli 2016). Luka kronis pada penderita diabetes akan lebih lama untuk disembuhkan karena terganggunya mekanisme penyembuhan luka secara normal. Sekelompok peneliti dari India menemukan metoda baru untuk membantu penyembuhan luka karena diabetes dengan menggunakan teknologi transplantasi sel punca dikombinasikan dengan polimer berpori.

Luka kronis bisa didefinisikan sebagai luka yang tidak sembuh dalam waktu tiga bulan, beberapa tahapan dalam penyembuhan menjadi terganggu. Misalnya, tahap inflamasi terlalu lama dimana tidak adanya keseimbangan yang tepat antara produksi dan degradasi molekul seperti kolagen. Sehingga saat ini penelitian terus dilakukan untuk mencari terapi terbaru agar luka kronis bisa lebih mudah untuk disembuhkan.

Ramasatyaveni Geesala dan tim peneliti dari CSIR-Indian Institute of Chemical Technology, India telah mempublikasikan hasil penelitannya di jurnal Biomaterials baru-baru ini terkait dengan aplikasi teknologi stem cells yang dibantu oleh suatu polimer yang memiliki sifat mudah diterima oleh jaringan kulit.

Teknologi stem cells atau sel punca ini diambil dari sum sung tulang mencit diabetes yang kemudian diaplikasikan ke mencit yang sama dengan dikombinasikan sebuah polimer berpori yang secara biologis mudah diterima tubuh (biokompatibel) untuk membantu sel punca ini terlindungi dan saling berhubungan melalui koneksi dari pori-pori polimer (semi-interpenetrating polymer network).

Sel punca dari sumsum tulang (bone marrow stem cells/BMSC)

Sel punca adalah sel darah pada tahap awal perkembangan mereka. Semua sel darah berkembang dari sel induk. Nama lengkap untuk sel-sel induk dalam darah dan sumsum tulang sering disebut sel-sel induk hematopoietik.

Beberapa orang mungkin sering makan isi dari tulang ayam goreng, ternyata itu adalah sum sum tulang dimana sebagian besar dari sel-sel induk diproduksi disana. Sel induk tinggal di sumsum tulang saat mereka berkembang menjadi sel darah. Kemudian, setelah mereka sepenuhnya matang, sel-sel darah dilepaskan ke dalam aliran darah.

Peningkatan stress oksidatif atau peningkatan radikal bebas oksigen yang muncul dari mediator peradangan (pro-inflammatory mediator) terutama pada penderita diabetes sering menjadi masalah dalam tahap penyembuhan luka. Penggunaan senyawa antioksidan dan antiinflamasi seperti Curcumin menjadi salah satu solusi, hanya ditemukan memiliki keterbatasan sifat biovabilitasnya.

Metoda lainnya bisa menggunakan metoda konvensional melalui operasi kulit buatan yang mengandung sel epidermal seperti fibroblast yang ditempelkan ke jaringan luka. Namun, keterbatasan ketersediaan jaringan, biaya yang mahal, penyembuhan yang lama serta penolakan imunitas sering terjadi.

Terobosan baru dengan menggunakan sel punca dari sum sum tulang mampu menjawab semua permasalahan diatas. Akan tetapi perlu peningkatan bioavabilitas dan perlindungan terhadap sel punca untuk diantarkan tepat ke lokasi luka yang diinginkan.

Polimer berpori, biodegradabel, dan biokompatibel

Dalam penelitian ini, Polyurethanes sebagai polimer sintetik yang mudah diterima jaringan luka (biodegradable) dipilih untuk membawa sel punca ke tempat luka. Selain itu, Polyurthanes memilki karakteristik berpori penting dalam membentuk koneksi antar sel melalui pori-pori polimer (semi-interpenetrating polymer network).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi sistem ini mampu secara signifikan menurunkan stress oksidatif, memperbaiki regulasi peradangan dan meningkatkan pembentukan pembuluh darah baru di daerah luka. Dalam 10 hari, dibandingkan dengan kontrol maupun hanya sel punca terlihat di mencit diabetes sembuh total.

Penelitian pra-klinis ini penting dan potensial untuk dikembangkan dalam pengujian klinis di manusia.

Sumber :

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Chronic_wound
2. http://www.macmillan.org.uk/information-and-support/treating/stem-cell-and-bone-marrow-transplants/stem-cell-and-bone-marrow-transplants-explained/stem-cells-bone-marrow.html
3. Ramasatyaveni Geesala, Nimai Bar, Neha R. Dhoke, Pratyay Basak, Amitava Das. Data on bone marrow stem cells delivery using porous polymer scaffold. Data in Brief, Volume 6, March 2016, Pages 221-228
4. Ramasatyaveni Geesala, Nimai Bar, Neha R. Dhoke, Pratyay Basak, Amitava Das. Porous polymer scaffold for on-site delivery of stem cells – Protects from oxidative stress and potentiates wound tissue repair. Biomaterials, Volume 77, January 2016, Pages 1-13