PENELITIAN TERKINI: Para ilmuwan membuat timus yang berfungsi utuh dari sel manusia

Advertisements
Advertisements
Spread the love

Para ilmuwan membuat timus yang berfungsi utuh dari sel manusia

Para peneliti telah membat kembali timus manusia, organ penting dalam sistem kekebalan, menggunakan sel induk manusia dan perancah bioteknologi. Pekerjaan mereka merupakan langkah penting untuk dapat membangun timi buatan yang dapat digunakan sebagai transplantasi.

Para peneliti di Francis Crick Institute dan University College London telah membangun kembali timus manusia, organ penting dalam sistem kekebalan, menggunakan sel induk manusia dan perancah bioteknologi. Pekerjaan mereka merupakan langkah penting untuk dapat membangun timi buatan yang dapat digunakan sebagai transplantasi.

Timus
Kelenjar timus memiliki peranan penting dalam sistem kekebalan tubuh. Jika kelenjar timus tidak bekerja dengan baik, maka sel kanker dan berbagai jenis mikroorganisme, seperti bakteri, virus, parasit, dan jamur, akan dengan mudah menyerang tubuh Anda.

Kelenjar timus adalah kelenjar yang terletak di tengah rongga dada, tepatnya di belakang tulang dada dan di antara paru-paru. Bentuknya menyerupai tabung kecil dan terdiri atas dua bagian yang berukuran sama. Kelenjar timus ini ukurannya akan berubah seiring bertambahnya usia. Saat anak-anak dan remaja, kelenjar timus akan lebih aktif dan ukurannya akan lebih besar. Saat memasuki usia dewasa, kelenjar ini akan mengecil, dan pada lansia, hampir seluruh jaringan kelenjar timus akan tergantikan dengan jaringan lemak.

Timus adalah organ di dada tempat limfosit T, yang memainkan peran penting dalam sistem kekebalan, matang. Jika timus tidak bekerja dengan baik atau tidak terbentuk selama perkembangan janin di dalam rahim, ini dapat menyebabkan penyakit seperti defisiensi imun yang parah, di mana tubuh tidak dapat melawan penyakit menular atau sel kanker, atau autoimunitas, di mana sistem kekebalan tubuh secara keliru menyerang sistem kekebalan tubuh pasien. jaringan sehat sendiri.

Fungsi Kelenjar Timus

Advertisements
  • Kelenjar timus merupakan bagian penting dari sistem getah bening (sistem limfatik) di dalam tubuh. Salah satu tugas penting kelenjar timus bagi kesehatan adalah memproduksi sel darah putih yang disebut limfosit-T atau sel T.
  • Sel tersebut merupakan bagian dari sistem kekebalan tubuh yang berfungsi untuk melawan sel kanker dan mikroorganisme penyebab infeksi, termasuk berbagai macam virus, seperti virus Corona, yang masuk ke dalam tubuh.
  • Untuk menjaga kesehatan Anda, limfosit-T tidak bekerja sendirian. Sel ini dibantu oleh sel darah putih lain yang disebut limfosit-B. Limfosit-B diproduksi oleh sumsum tulang belakang di dalam tubuh.
  • Sel darah putih ini bertugas mendeteksi zat tertentu, benda asing, dan mikroorganisme yang dianggap berbahaya di dalam tubuh, lalu memproduksi antibodi untuk melawannya.
  • Selain sel limfosit-T, kelenjar timus juga memproduksi hormon thymosin yang bertugas untuk menunjang kerja sel limfosit-T dalam melawan infeksi dan sel kanker. Beberapa jenis hormon, seperti insulin dan melatonin (hormon pengatur tidur), juga diproduksi oleh kelenjar ini, tetapi jumlahnya hanya sedikit.

Dalam studi proof-of-concept mereka, yang diterbitkan di Nature Communications hari ini [Jumat 11 Desember], para ilmuwan membangun kembali thymi menggunakan sel induk yang diambil dari pasien yang organnya harus diangkat selama operasi. Ketika ditransplantasikan ke tikus, timi yang direkayasa secara biologis mampu mendukung perkembangan limfosit T manusia yang matang dan fungsional.

Sementara para peneliti sebelumnya telah membangun kembali organ atau bagian organ lain, ini adalah pertama kalinya para ilmuwan berhasil membangun kembali seluruh timus manusia yang berfungsi. Penelitian, yang sebagian besar didanai oleh European Research Council (ERC),* merupakan langkah penting tidak hanya untuk penelitian lebih lanjut dan pengobatan defisiensi imun yang parah tetapi juga lebih luas untuk mengembangkan teknik baru untuk menumbuhkan organ buatan.

Sara Campinoti, penulis dan peneliti di Epithelial Stem Cell Biology and Regenerative Medicine Laboratory di Crick mengatakan: “Menunjukkan kemungkinan untuk membangun timus yang berfungsi dari sel manusia adalah langkah penting untuk dapat menumbuhkan timi yang suatu hari nanti dapat digunakan sebagai transplantasi.”

Untuk membangun kembali organ ini, para peneliti mengumpulkan timus dari pasien dan di laboratorium, menumbuhkan sel epitel timus dan sel interstisial timus dari jaringan yang disumbangkan menjadi banyak koloni miliaran sel.

Langkah selanjutnya bagi para peneliti adalah mendapatkan perancah struktural timi, yang dapat mereka isi kembali dengan sel timus yang telah mereka kultur. Untuk ini, peneliti Asllan Gjinovci mengembangkan pendekatan baru untuk menghilangkan semua sel dari timus tikus, sehingga hanya perancah struktural yang tersisa. Mereka harus menggunakan pendekatan bedah mikrovaskular baru untuk ini, karena metode konvensional tidak efektif untuk timus.

Asllan mengatakan: “Pendekatan baru ini penting karena memungkinkan kita untuk mendapatkan perancah dari organ yang lebih besar seperti timus manusia, sesuatu yang penting untuk membawa karya indah ini ke klinik.”

Para peneliti kemudian menyuntikkan perancah organ dengan hingga enam juta sel epitel timus manusia serta sel interstisial dari koloni yang mereka tanam di laboratorium. Sel-sel tumbuh ke perancah dan setelah hanya lima hari, organ telah berkembang ke tahap yang sama seperti yang terlihat pada janin berusia sembilan minggu. Akhirnya, tim menanamkan timi ini ke tikus. Mereka menemukan bahwa di lebih dari 75% kasus, timi mampu mendukung perkembangan limfosit manusia.

Roberta Ragazzini, penulis lain dari makalah tersebut, menambahkan: “Fakta bahwa kita dapat memperluas sel induk timus yang diambil dari donor manusia menjadi koloni besar secara ekstensif sangat menarik. Ini memungkinkan untuk meningkatkan proses dengan maksud untuk membangun ‘ukuran manusia ‘ timi.” Paola Bonfanti, penulis senior dan pemimpin kelompok di Crick dan profesor di Divisi Infeksi dan Kekebalan di UCL mengatakan: “Selain menyediakan sumber transplantasi baru untuk orang-orang tanpa timus yang berfungsi, pekerjaan kami memiliki potensi aplikasi masa depan lainnya. “Misalnya, karena timus membantu sistem kekebalan untuk mengenali diri dari non-diri, itu menimbulkan masalah bagi transplantasi organ karena dapat menyebabkan sistem kekebalan menyerang transplantasi. “Ada kemungkinan kita bisa mengatasi ini dengan juga mencangkok timus yang ditumbuhkan kembali dari sel yang diambil dari timus pendonor organ. Kami yakin ini dapat mencegah tubuh menyerang transplantasi. Penelitian di balik ini masih dalam tahap awal, tapi itu adalah konsep yang menarik yang dapat menghilangkan kebutuhan pasien untuk mengambil penekan kekebalan selama sisa hidup mereka. Para peneliti melanjutkan pekerjaan mereka membangun kembali thymi untuk memperbaiki dan meningkatkan proses.

Advertisements
Advertisements
Advertisements
Advertisements

Leave a Reply

Your email address will not be published.