Sel Wharton's Jelly adalah sel punca yang diambil dari "Wharton's Jelly" (gel Wharton) yang ditemukan di dalam tali pusat (tali pusar) yang diperoleh saat persalinan. Wharton's Jelly adalah jaringan ikat lunak yang membungkus pembuluh darah di tali pusat, dan bagian ini mengandung sel punca mesenchymal (MSC) yang kaya.
Khususnya, sel punca yang berasal dari Wharton's Jelly (WJ-MSC) dikatakan kurang kemungkinan mengalami penolakan saat ditransplantasikan ke orang lain, dan dianggap sangat menjanjikan dalam terapi sel punca generasi berikutnya.
Dalam artikel ini, kami menjelaskan alasan ilmiah mengapa WJ-MSC tidak mudah ditolak, dengan menyentuh latar belakang imunologi yang kompleks, sehingga Anda dapat menerima terapi sel punca di Malaysia dengan ketenangan pikiran.
Apa itu Penolakan? Hubungannya dengan HLA
Dalam transplantasi medis, "penolakan" adalah reaksi di mana sistem kekebalan tubuh mengenali organ atau sel yang ditransplantasikan sebagai "bukan milik sendiri" dan berusaha menyerang dan mengeluarkannya sebagai benda asing.
Sistem kekebalan kami biasanya bertugas melindungi tubuh dari patogen seperti virus dan bakteri, tetapi dalam terapi transplantasi, fungsi pertahanan ini justru menciptakan masalah.
Misalnya, dalam transplantasi organ, ketika sel kekebalan mengenali informasi pada permukaan organ yang ditransplantasikan sebagai "benda asing", limfosit dan sel lainnya mulai menyerang, menyebabkan kerusakan pada organ yang ditransplantasikan. Fenomena ini disebut "penolakan".
Protein yang disebut HLA (Human Leukocyte Antigen / Antigen Leukosit Manusia) sangat terlibat dalam identifikasi imun ini. HLA ada di permukaan semua sel dan berfungsi seperti "ID tubuh" yang unik untuk setiap individu. Sel kekebalan memeriksa HLA ini untuk menentukan apakah itu "diri sendiri" atau "bukan diri sendiri".
Oleh karena itu, dalam transplantasi, jika tipe HLA donor (pemberi) dan penerima berbeda, sistem kekebalan tubuh cenderung menganggap sel yang ditransplantasikan sebagai benda asing, meningkatkan kemungkinan penolakan.
Untuk mencegah penolakan ini, institusi medis biasanya melakukan tes kecocokan yang hati-hati sehingga tipe HLA donor dan penerima cocok sebanyak mungkin. Selain itu, jika risiko penolakan tetap ada, obat imunosupresif dapat digunakan sesuai kebutuhan untuk menekan fungsi kekebalan dan memungkinkan transplantasi yang aman.
Mengapa Sel Wharton's Jelly Sulit Ditolak
WJ-MSC memiliki beberapa karakteristik imunologis yang membuat sel-sel ini kurang kemungkinan ditolak. Berikut adalah fitur utama:
Ekspresi Antigen HLA Sangat Rendah
Salah satu karakteristik WJ-MSC adalah jumlah ekspresi HLA (Human Leukocyte Antigen) pada permukaan selnya sangat sedikit. HLA adalah penanda penting yang digunakan sel kekebalan untuk membedakan "diri sendiri" dan "bukan diri sendiri", dan dalam terapi transplantasi, adalah molekul kunci dalam penolakan imun.
Secara spesifik, antigen MHC kelas I (HLA-ABC) diungkapkan pada tingkat yang sangat rendah, dan antigen MHC kelas II (HLA-DR), yang mudah bereaksi terhadap sistem kekebalan orang lain, hampir tidak diungkapkan sama sekali.
Karena ekspresi yang rendah ini, WJ-MSC tidak mudah dikenali oleh sel kekebalan, terutama sel T, sebagai "benda asing".
Akibatnya, sifat imunogenik WJ-MSC, yaitu kemampuan untuk memicu respons kekebalan, sangat ditekan, dan tingkat penerimaan yang tinggi dapat diharapkan bahkan untuk transplantasi allogeneic (sel dari orang lain).
Tidak Memiliki "Sinyal Co-stimulasi" yang Mengaktifkan Sel Kekebalan
Biasanya, untuk sistem kekebalan menunjukkan respons yang kuat terhadap benda asing dari luar, diperlukan dua sinyal. Sinyal pertama adalah pengenalan "antigen HLA", dan sinyal kedua adalah stimulus tambahan yang disebut "sinyal co-stimulasi".
Limfosit seperti sel T dan sel B perlu kedua sinyal untuk sepenuhnya teraktivasi dan mulai menyerang.
Sinyal co-stimulasi diteruskan oleh molekul seperti CD80 dan CD86, tetapi penelitian telah menunjukkan bahwa Wharton's Jelly stem cell (WJ-MSC) hampir tidak mengekspresikan molekul co-stimulasi ini.
Oleh karena itu, bahkan jika WJ-MSC ditemukan oleh sel kekebalan, "perintah untuk menyerang" dari sinyal kedua tidak ditransmisikan, sehingga sel T tidak sepenuhnya teraktivasi dan tidak mudah menyebabkan penolakan.
Fitur ini adalah salah satu faktor utama yang membuat WJ-MSC diterima dengan tenang di dalam tubuh.
Mensekresikan Sitokin Imunosupresif untuk Menekan Peradangan
Wharton's Jelly stem cell (WJ-MSC) bukan hanya sel yang sulit diserang sistem kekebalan, tetapi juga memiliki "fungsi kontrol" yang menyesuaikan fungsi sistem kekebalan di sekitarnya.
Sarana utamanya adalah sekresi sitokin, yang merupakan zat komunikasi antar sel.
WJ-MSC diketahui mensekresikan pada tingkat tinggi sitokin anti-inflamasi seperti "Interleukin 10 (IL-10)" dan "Transforming Growth Factor β (TGF-β)", yang memiliki efek menekan respons kekebalan yang berlebihan.
Zat-zat ini menghambat aktivitas sel kekebalan yang berlebihan dan menenangkan respons inflamasi, menciptakan lingkungan di mana respons kekebalan kurang mungkin terjadi.
Dengan cara ini, WJ-MSC menciptakan lingkungan di sekitarnya di mana respons kekebalan tidak mudah terjadi, dan hasilnya, sel-sel lebih stabil dalam tubuh setelah transplantasi dan mudah ditanam. Ini adalah salah satu elemen penting yang mengarah ke penghindaran penolakan.
Mengekspresikan HLA-G, Molekul yang Terlibat dalam Toleransi Imun
Wharton's Jelly stem cell (WJ-MSC) diketahui mengekspresikan molekul tipe HLA khusus yang disebut "HLA-G". HLA-G adalah "faktor toleransi imun" yang bekerja untuk mencegah janin ditolak oleh sistem kekebalan ibu selama kehamilan, dan juga ditemukan di alam.
Dengan mengekspresikan HLA-G, ketika WJ-MSC ditransplantasikan ke dalam tubuh, sel-sel kurang kemungkinan diserang oleh sel kekebalan. HLA-G diketahui mendorong peningkatan "sel T pengatur (Treg)", yang menekan fungsi kekebalan, dan telah ditemukan untuk mengurangi respons kekebalan yang berlebihan.
Dengan cara ini, WJ-MSC tidak hanya memiliki struktur yang sulit dilihat sebagai "musuh" oleh kekebalan, tetapi juga memiliki kemampuan untuk secara aktif meringankan ketegangan kekebalan dan menciptakan lingkungan yang diterima di dalam tubuh.
POIN: Seperti yang dijelaskan di atas, Wharton's Jelly stem cells memiliki tiga karakteristik seimbang: "tidak mencolok", "tidak merangsang", dan "justru menenangkan kekebalan". Kombinasi ini menghasilkan risiko penolakan yang sangat rendah meskipun sel berasal dari orang lain, yang merupakan salah satu karakteristik unik mereka.
Makna Wharton's Jelly Tidak Mengandung Darah
Salah satu alasan mengapa Wharton's Jelly stem cell (WJ-MSC) kurang kemungkinan mengalami penolakan adalah fakta bahwa "jaringan Wharton's Jelly tidak mengandung komponen darah".
Ini sangat terkait dengan keamanan imunologis saat mengtransplantasikan WJ-MSC ke orang lain.
Wharton's Jelly, yang terletak di tali pusat, adalah jaringan ikat yang membungkus pembuluh darah. Karena lokasinya, jaringan ini tidak mengandung sel darah merah atau sel darah putih seperti komponen darah. Oleh karena itu, ketika sel punca yang diambil dari bagian ini ditransplantasikan, kemungkinan campuran antigen golongan darah donor atau sel kekebalan donor (limfosit) sangat rendah.
Ini berarti bahwa risiko bahwa "komponen darah donor masuk ke dalam tubuh bersama-sama" dapat dihindari, yang secara teknis dan imunologis merupakan keuntungan besar.
Bahkan ketika sel punca yang diambil dari jaringan lain seperti sumsum tulang ditransplantasikan, telah dikonfirmasi bahwa antigen golongan darah ABO hampir tidak diungkapkan. Oleh karena itu, transplantasi sel punca dapat berhasil bahkan tanpa kecocokan golongan darah.
Namun, karena WJ-MSC seperti "tidak termasuk komponen yang berasal dari darah sejak tahap pengambilan", itu adalah bahan tambahan yang memberikan ketenangan pikiran.
Selain itu, karena produk sel dari Wharton's Jelly kurang kemungkinan bercampur dengan sel kekebalan donor seperti sel T dan sel B, risiko "penyakit graft-versus-host (GVHD)", di mana cangkokan menyerang sistem kekebalan penerima, juga sangat rendah.
Dengan cara ini, struktur "tanpa darah" adalah faktor yang melengkapi dalam menghindari penolakan imun untuk WJ-MSC, dan memiliki makna penting.
Perbandingan Risiko Penolakan: Wharton's Jelly, Sumsum Tulang, dan Sel Punca Berasal Lemak
Dalam terapi sel punca, reaksi penolakan imun terhadap sel yang ditransplantasikan adalah masalah penting untuk dihindari. Di sini, kami membandingkan "Wharton's Jelly stem cell", "bone marrow-derived stem cell", dan "adipose-derived stem cell (dengan asumsi autotransplantation)" dari tiga jenis sel punca.
Wharton's Jelly Stem Cell (WJ-MSC)
- WJ-MSC mengekspresikan antigen HLA sangat rendah, terutama hampir tidak ada ekspresi HLA-DR yang mudah bereaksi terhadap sel kekebalan.
- Lebih lanjut, tidak memiliki molekul co-stimulasi T cell (CD80, CD86 dll), dan memiliki struktur yang sulit diserang oleh sel kekebalan.
- Mensekresikan sitokin imunosupresif tingkat tinggi seperti IL-10 dan TGF-β, menciptakan lingkungan di mana peradangan ditekan dan fungsi kekebalan tetap tenang.
- Sel berasal dari tali pusat bayi baru lahir, sangat muda, dan tidak terpengaruh oleh kerusakan lingkungan atau penuaan.
- Jaringan Wharton's Jelly yang diambil tidak mengandung komponen darah, sehingga risiko campuran antigen golongan darah ABO atau sel kekebalan donor sangat rendah, dan keamanan tinggi.
- Dari karakteristik ini, diharapkan WJ-MSC memiliki kompatibilitas transplantasi yang sangat tinggi bahkan untuk transplantasi allogeneic (dari orang lain).
Bone Marrow-Derived Stem Cell (BM-MSC)
- MSC yang berasal dari sumsum tulang mengekspresikan HLA kelas I (HLA-ABC) pada tingkat sedang, dan ekspresi HLA-DR (kelas II) mudah diinduksi di lingkungan inflamasi tubuh, cenderung menjadi target imun.
- Dalam situasi tertentu dapat mengekspresikan molekul co-stimulasi, yang dapat mengaktifkan sel T dan menjadi pemicu respons penolakan.
- Meskipun terjadi sekresi IL-10 dan TGF-β, efek penghambatan mereka pada tingkat penekan dibandingkan WJ-MSC, dan bervariasi tergantung usia individu.
- Pengambilan sumsum tulang melibatkan invasivitas, dan pada sel yang berasal dari donor yang lebih tua, kekhawatiran tentang peningkatan imunogenisitas dan penurunan fungsi terdapat.
- Dari latar belakang ini, BM-MSC relatif aman dalam autotransplantation (transplantasi diri sendiri), tetapi dalam hal transplantasi allogeneic, mungkin diperlukan tindakan seperti imunosupresif.
Adipose-Derived Stem Cell (AD-MSC, dengan asumsi autotransplantation)
- Dalam kasus autotransplantation menggunakan sel punca yang diambil dari jaringan lemak mereka sendiri, sistem kekebalan tidak mengenalinya sebagai benda asing, jadi secara teoritis tidak ada risiko penolakan.
- Karena tipe HLA benar-benar sama, kemungkinan sistem kekebalan menyerang sangat rendah, dan tes kecocokan sebelumnya tidak diperlukan.
- Namun, tidak sepenuhnya dapat dikecualikan bahwa reaksi yang tak terduga mungkin terjadi tergantung pada lingkungan kekebalan lokal ketika ditransplantasikan ke area radang.
- Juga, sel yang diperoleh dari jaringan lemak donor dipengaruhi oleh usia dan keadaan kesehatan donor, dan kualitas sel dan kemampuan regenerasi mudah bervariasi antar individu.
- Meskipun keamanan imun transplantasi dalam hal penolakan sangat tinggi dalam hal transplantasi otomatis, ada tantangan dalam fungsi sel dan stabilitas efek.
Dalam terapi sel punca, pertimbangan keamanan imun terhadap penolakan sangat penting. Berikut adalah ringkasan perbandingan dari ketiga jenis sel punca.
Ringkasan
Alasan mengapa sel punca yang berasal dari Wharton's Jelly (WJ-MSC) kurang kemungkinan mengalami penolakan berasal dari beberapa karakteristik imunologis. Pertama, jumlah ekspresi HLA (Human Leukocyte Antigen) sangat rendah, sehingga sel kekebalan sulit menemukannya dan memiliki sifat "tidak mencolok". Kedua, hampir tidak memiliki molekul co-stimulasi yang mengaktifkan sel T, mempertahankan keadaan "tidak merangsang" sistem kekebalan. Selain itu, dengan mensekresikan sitokin imunosupresif seperti IL-10 dan TGF-β, dan dengan mengekspresikan HLA-G yang terlibat dalam toleransi imun, WJ-MSC memiliki kemampuan untuk secara aktif "membuat musuh menjadi teman". Kombinasi dari elemen-elemen ini memungkinkan WJ-MSC yang berasal dari orang lain untuk diterima dengan lancar di dalam tubuh dan mudah ditanam setelah transplantasi. Karakteristik "toleransi imun" yang WJ-MSC miliki secara intrinsik adalah sel yang sangat istimewa dari sudut pandang imunologi, dan adalah pilihan yang sangat menjanjikan dalam terapi sel punca dan terapi regeneratif. Penelitian sudah berlangsung, dan di masa depan, diharapkan dapat digunakan sebagai "sumber sel punca universal" yang dapat digunakan tanpa khawatir tentang penolakan, dan akan diterapkan lebih luas dalam berbagai perawatan medis.