Sel yang dimodifikasi secara genetik dapat menggantikan alat pacu jantung
Analisis sampel penelitian sains dan medis
Para ilmuwan telah berhasil mengubah sel otot jantung kelinci percobaan menjadi sel alat pacu jantung, membuka jalan bagi alternatif biologis untuk alat pacu jantung buatan.
Sel alat pacu jantung menghasilkan aktivitas listrik yang menghantarkan jantung otot untuk berdetak secara teratur dan berirama. Dari 10 miliar sel jantung, kurang dari 10.000 merupakan sel alat pacu jantung, yang semuanya dikelompokkan dalam simpul sinoatrial di ruang kanan atas jantung.
(bilah samping)
Jika sel alat pacu jantung menjadi tidak berfungsi karena penyakit atau usia, maka jantung akan memompa secara tidak teratur. Pasien yang sel alat pacu jantungnya telah rusak namun tetap cukup sehat untuk menjalani operasi sering kali mengandalkannya alat pacu jantung elektronik untuk bertahan hidup. Namun, metode tersebut menghadapi masalah karena “perangkat elektronik dibatasi oleh daya tahan baterai yang terbatas,” kata peneliti Hee-Cheol Cho, ahli biologi sel di Cedars-Sinai Heart Institute di Los Angeles.
Komplikasi lain dapat terjadi pada perangkat tersebut, termasuk perpindahan yang tidak disengaja dari tempat alat pacu jantung ditanam, putusnya dan terbelitnya kabel listrik yang disekrup ke otot jantung. Masalah seperti itu “bukanlah hal yang jarang terjadi dan bisa menjadi bencana besar,” kata Cho kepada TechNewsDaily.
(Peretasan jarak jauh dapat menyebabkan alat pacu jantung menyetrum pasien)
Selain itu, perangkat tersebut umumnya tidak dapat menyesuaikan ketika pasien perlu mengubah detak jantungnya untuk berjalan atau berlari lebih cepat. Apalagi, kasus infeksi bakteri pada perangkat tersebut semakin meningkat. “Semua masalah ini dapat diatasi dengan alat pacu jantung biologis yang berskala mikroskopis dan bebas dari semua perangkat keras,” kata Cho.
Upaya sebelumnya juga telah berupaya untuk menghasilkan sel alat pacu jantung baru dengan memodifikasi sel otot jantung secara genetik, namun sel yang dimodifikasi ini masih lebih mirip sel otot dibandingkan sel alat pacu jantung. Peneliti lain telah mencoba memperoleh sel alat pacu jantung dari sel induk embrionik, yang pada prinsipnya dapat berubah menjadi semua jenis sel dalam tubuh. Namun, sel-sel ini membawa risiko terus-menerus menjadi kanker.
Kini, Cho dan rekannya telah mengembangkan metode baru yang sederhana untuk membuat sel alat pacu jantung hasil rekayasa genetika yang sangat mirip dengan sel alami. Bentuk terapi gen ini juga tampaknya bebas dari risiko kanker.
“Ini adalah puncak dari 10 tahun kerja di laboratorium kami untuk membangun alat pacu jantung biologis sebagai alternatif perangkat alat pacu jantung elektronik,” kata peneliti Eduardo Marbán, direktur Cedars-Sinai Heart Institute.
Menggunakan strategi baru ini virus disuntikkan ke otot jantung untuk menghasilkan gen tunggal yang dikenal sebagai Tbx18. Gen ini memainkan peran kunci dalam perkembangan sel alat pacu jantung embrio.
Dalam percobaan dengan kelinci percobaan, Tbx18 mampu memprogram ulang sel jantung biasa menjadi sel alat pacu jantung.
“Meskipun kami dan pihak lain sebelumnya telah menciptakan alat pacu jantung biologis primitif, penelitian ini adalah yang pertama menunjukkan bahwa satu gen dapat mengarahkan konversi sel otot jantung menjadi sel alat pacu jantung yang sebenarnya,” kata Cho. “Sel-sel baru secara spontan menghasilkan impuls listrik dan tidak dapat dibedakan dari sel alat pacu jantung asli.”
Terapi di masa depan mungkin melibatkan penyuntikan Tbx18 ke jantung pasien atau membuat sel alat pacu jantung di laboratorium dan mentransplantasikannya ke jantung. Namun, penelitian tambahan mengenai keamanan dan kemanjuran harus dilakukan sebelum uji klinis pada manusia dapat dimulai, para ilmuwan memperingatkan. Selain itu, masih belum pasti berapa lama efek terapi gen ini akan bertahan.
“Kami belum tahu berapa lama—enam bulan, dua tahun, secara permanen?—teknologi ini akan mampu menjaga detak jantung,” kata Cho.
Para ilmuwan merinci temuan mereka secara online di jurnal Bioteknologi Alam pada 16 Desember
Hak Cipta 2012 Berita TeknologiHarian, sebuah perusahaan TechMediaNetwork. Seluruh hak cipta. Materi ini tidak boleh dipublikasikan, disiarkan, ditulis ulang, atau didistribusikan ulang.
