Sekelompok tim ilmuwan berhasil merekayasa sel-sel kulit manusia untuk membuatnya 30 tahun lebih muda. Sel-sel kulit diatur ulang ke kondisi yang jauh lebih muda dalam pengukuran molekuler tertentu.
Meskipun masih sangat awal untuk penelitian, teknik ini dapat memainkan peran utama dalam upaya untuk menghasilkan obat peremajaan yang mampu membatalkan beberapa konsekuensi merusak dari tubuh yang semakin tua.
Apa yang membuat penelitian ini sangat penting adalah bahwa sel-sel kulit diprogram ulang untuk menjadi lebih muda secara biologis sambil tetap mempertahankan beberapa fungsi yang membuat mereka menjadi sel-sel kulit.
Proses yang digunakan di sini didasarkan pada karya pemenang Hadiah Nobel Shinya Yamanaka pada tahun 2007, di mana Yamanaka mampu mengubah sel normal dengan fungsi tertentu menjadi sel punca yang dapat berkembang menjadi jenis apa pun. Ini berarti, bagaimanapun sel akan kehilangan identitas spesifiknya.
“Pemahaman kami tentang penuaan pada tingkat molekuler telah berkembang selama dekade terakhir, memunculkan teknik yang memungkinkan para peneliti untuk mengukur perubahan biologis terkait usia dalam sel manusia,” kata ahli biologi Diljeet Gill dari Babraham Institute di Inggris dan pemimpin studi tersebut.
“Kami dapat menerapkan ini pada eksperimen kami untuk menentukan sejauh mana pemrograman ulang yang dicapai metode baru kami,” ujarnya seperti dikutip dari Science Alert, Senin (11/4/2022).
Metode baru yang dijuluki ‘maturation phase transient reprogramming’ ini bekerja lebih cepat 13 hari, dibandingkan dengan eksperimen tim Yamanaka yang memakan waktu 50 hari dan berhenti sebelum status sel induk tercapai. Proses ini memungkinkan sel mempertahankan identitas dan fungsi aslinya.
Berbagai ukuran, termasuk jam epigenetik (label kimia yang menunjukkan usia) dan transkriptom (pembacaan gen yang dihasilkan oleh sel), digunakan untuk mengkonfirmasi bahwa sel-sel kulit memang telah ‘diatur ulang’ dalam usia biologis tiga dekade.
Produksi kolagen (berwarna merah) dipulihkan dalam sel setelah pemrograman ulang. Foto: Fátima Santos, Institut Babraham
Produksi kolagen adalah fungsi utama sel-sel kulit, dan sel-sel muda yang diamati masih memompa bahan-bahan tersebut keluar. Faktanya, mereka memproduksi lebih banyak kolagen daripada sel-sel kulit yang tidak mengalami proses ‘pemrograman ulang’, dan menunjukkan tanda-tanda mampu menyembuhkan luka lebih cepat.
“Kami telah membuktikan bahwa sel dapat diremajakan tanpa kehilangan fungsinya dan peremajaan terlihat mengembalikan beberapa fungsi ke sel lama,” kata Gill.
“Fakta bahwa kami juga melihat kebalikan dari indikator penuaan pada gen yang terkait dengan penyakit sangat menjanjikan untuk masa depan penelitian ini,” sambungnya.
Sampai saat ini, para ilmuwan belum sepenuhnya memahami bagaimana mekanisme di balik maturation phase transient reprogramming transien bekerja, tetapi mereka berpikir bahwa bagian-bagian penting tertentu dari genom, yang membantu mengontrol identitas sel, mungkin dapat lolos dari pemrograman ulang.
Ada sejumlah besar masalah kesehatan terkait usia yang harus diatasi seiring bertambahnya usia, mulai dari penyakit jantung hingga Alzheimer. Selanjutnya di masa depan, penelitian yang diuraikan di sini dapat berguna dalam menemukan cara untuk mengatasi perkembangan masalah ini.
Salah satu langkah selanjutnya adalah mencoba dan menerapkan teknik yang digunakan di sini ke jenis sel lain di dalam tubuh, dan memastikan prosesnya benar-benar aman sebelum masuk ke uji klinis.
“Pada akhirnya, kami mungkin dapat mengidentifikasi gen yang meremajakan tanpa memprogram ulang, dan secara khusus menargetkan gen tersebut untuk mengurangi efek penuaan,” kata ahli biologi molekuler Wolf Reik dari Babraham Institute.
“Pendekatan ini menjanjikan penemuan berharga yang dapat membuka cakrawala terapi yang menakjubkan,” tutupnya.