Untuk pertama kalinya, para ilmuwan telah merekayasa sel-sel kekebalan yang melindungi transplantasi sel induk dari penolakan tubuh, dan suatu hari nanti dapat membuka pintu bagi penyembuhan diabetes.
Sel-sel baru, yang mampu melindungi sel-sel penghasil insulin yang ditransplantasikan ke tikus, adalah “bukti konsep” awal, kata rekan penulis studi tersebut. ayah audreyprofesor madya di Pusat Diabetes di Universitas California, San Francisco (UCSF).
Namun jika terbukti aman dan efektif pada manusia, sel-sel yang direkayasa suatu hari nanti dapat digunakan untuk melindungi jaringan yang ditransplantasikan dari serangan, mengurangi atau menghilangkan kebutuhan akan obat-obatan yang menekan sistem kekebalan tubuh. sistem imun. Hal ini, pada gilirannya, dapat membuka jalan bagi penyembuhan penyakit seperti diabetes tipe 1.
Pada diabetes tipe 1, sel kekebalan, yang dikenal sebagai sel T pembunuh, menghancurkan sel beta pankreas yang memproduksi insulin. Dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan semakin dekat untuk mengganti sel beta yang rusak dengan sel baru yang berasal dari sel induk, yang dapat menjadi jenis sel apa pun di dalam tubuh.
Pada bulan Juni, misalnya, para ilmuwan melakukan hal sebaliknya diabetes tipe 1 pada seseorang dengan memprogram ulang sel-sel lemaknyasedangkan perusahaan Vertex Pharmaceuticals yang berpusat di Boston baru-baru ini meluncurkan uji coba penting berskala besar menguji apakah sel induk yang diprogram ulang dapat menghilangkan kebutuhan insulin pada penderita diabetes tipe 1.
Namun sebelum transplantasi sel induk ini dapat digunakan secara luas, para ilmuwan perlu memecahkan masalah besar: Pada diabetes tipe 1, sel T pembunuh telah dilatih untuk menyerang sel beta dan telah menghancurkannya satu kali. Sel yang ditransplantasikan memerlukan perlindungan dari serangan kekebalan ini, jadi untuk saat ini, pasien memerlukan obat kuat yang menekan sistem kekebalan. Namun, obat-obatan ini membuat pasien terkena infeksi berbahaya dan bersifat racun bagi ginjal dan organ lainnya.
Untuk mengatasi masalah ini, Parent dan rekan-rekannya merekayasa sel T di laboratorium yang melindungi sel yang ditransplantasikan (dikenal sebagai cangkok) dari serangan.
“Kami mengambil sel kekebalan dan mengubah mekanisme di dalamnya untuk menjadikannya sel pelindung, bukan sel pembunuh,” kata Parent kepada LiveScience. “Dan kemudian kita arahkan ke pihak gratifikasi.” Pada dasarnya, sel perancang bertindak sebagai pengawal.
Para pengawal menargetkan sel beta karena mereka mengenali protein spesifik, yang disebut CD19, yang ditambahkan para peneliti ke sel beta. Ketika sel pengawal menempel pada CD19, mereka menghasilkan molekul yang menghambat sel T pembunuh.
Penjaga juga menghasilkan protein yang menyerap bahan kimia inflamasi yang biasanya membantu mengaktifkan sel T pembunuh. Protein anti-inflamasi ini juga memberitahu para penjaga untuk meniru, menciptakan umpan balik positif yang memperkuat barisan mereka, kata Parent.
Untuk menguji pelindungnya pada organisme hidup, para peneliti mengambil sel beta yang berasal dari sel induk dan menanamkannya pada tikus. Mereka kemudian mengirim sel T pembunuh untuk menyerang sel beta yang ditransplantasikan. Pada sekelompok tikus, mereka juga menyuntikkan sel perancangnya untuk mempertahankan transplantasi.
Pada tikus yang tidak diberi sel perancang, sel pembunuh dengan cepat menghilangkan semua sel beta. Namun pada tikus yang disuntik dengan sel perancang, transplantasi tersebut dapat bertahan setidaknya 35 hari dan tikus tersebut masih memproduksi insulin pada saat itu, para peneliti melaporkan dalam penelitian tersebut, yang diterbitkan Kamis (5 Desember) di jurnal tersebut. Sains.
Hasilnya menunjukkan bahwa ada kemungkinan untuk merekayasa sel T yang dapat melindungi jaringan yang ditransplantasikan, kata Parent.
Namun, salah satu tantangannya adalah menemukan protein target tunggal untuk mengaktifkan sel-sel perancang, kata Parent, karena sebagian besar target potensial ditemukan dalam sel-sel di berbagai lokasi di dalam tubuh. Hal ini meningkatkan kemungkinan sel-sel rancangan mereka akan diaktifkan di bagian lain tubuh, di luar transplantasi. Hal ini dapat menimbulkan masalah jika, misalnya, sel dengan protein target terinfeksi atau menjadi kanker, namun tidak dapat dihilangkan karena dilindungi oleh sel pelindung. Sel-sel yang ditransplantasikan dapat dirancang untuk memiliki tombol “pembunuh” dalam kasus-kasus tersebut, namun sel-sel lain dalam tubuh tidak akan memiliki tombol ini.
Pekerjaan tindak lanjut dapat mengatasi masalah ini. Misalnya, tim dapat merancang target buatan yang hanya akan ditemukan pada sel beta yang ditransplantasikan dan tidak dapat ditemukan di tempat lain, menurut rekan penulis studi tersebut. Wendel Limkatanya kepada Live Science melalui email.
Dalam studi terpisah, juga diterbitkan Kamis di SainsLim dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa sel T dengan desain serupa dapat menyerang sel tumor otak tanpa menyentuh sel otak yang sehat. Sel-sel tersebut juga dapat mengirimkan bahan kimia anti-inflamasi ke sel-sel otak tikus dengan penyakit yang mirip dengan multiple sclerosis.
Ke depan, tim juga tertarik untuk melihat bagaimana pendekatan ini bekerja melawan penyakit autoimun lain yang dipicu oleh peradangan, seperti rheumatoid arthritis, serta penyakit autoimun lainnya. penyakit Crohn dan penyakit radang usus lainnya, tambah Lim. Namun perlu waktu beberapa tahun sebelum ide ini dapat diuji pada manusia, katanya.
“Pekerjaan ini membuka jalan baru untuk mengobati penyakit inflamasi secara khusus,” katanya, “tetapi banyak hal yang perlu disatukan dan diuji untuk menemukan terapi yang efektif.”
Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa? Beberapa orang membentuk otot lebih mudah dibandingkan yang lain. salah satu Mengapa bintik-bintik muncul di bawah sinar matahari?? Kirimkan pertanyaan Anda kepada kami tentang cara kerja tubuh manusia komunitas@livescience.com dengan baris subjek “Health Desk Q” dan Anda akan dapat melihat jawaban atas pertanyaan Anda di situs web.
