Para saintis telah membangunkan model sel stem pertama yang berasal dari pesakit albinisme. Model ini akan membantu mengkaji keadaan mata yang berkaitan dengan oculocutaneous albinism (OCA).
Ssel tem adalah tidak khusus. Mereka tidak boleh melakukan apa-apa fungsi tertentu dalam badan tetapi mereka boleh membahagikan dan memperbaharui diri mereka dalam jangka masa yang lama dan berpotensi untuk menjadi khusus dan berkembang menjadi pelbagai jenis dalam badan seperti sel otot, sel darah, sel otak dll.
Stem cells are present in our bodies at all stages of life, from embryo to adulthood. Embryonic stem cells (ESCs) or fetal sel stem are seen in the earliest stage while adult stem cells which serve as a repair system for the body are seen in adulthood.
Sel stem boleh dikelompokkan kepada empat: sel stem embrionik (ESC), sel stem dewasa, sel stem kanser (CSC) dan sel stem pluripotent teraruh (iPSC). Sel stem embrionik (ESCs) berasal daripada sel jisim dalaman peringkat blastokista embrio mamalia yang berumur tiga hingga lima hari. Mereka boleh memperbaharui sendiri selama-lamanya dan membezakan kepada jenis sel ketiga-tiga lapisan kuman. Sebaliknya, sel stem dewasa berfungsi sebagai sistem pembaikan untuk mengekalkan homeostasis sel dalam tisu. Mereka boleh menggantikan sel mati atau cedera tetapi mempunyai potensi percambahan dan pembezaan yang terhad berbanding dengan ESC. Sel stem kanser (CSC) timbul daripada sel stem biasa yang mengalami mutasi gen. Mereka memulakan tumor membentuk koloni atau klon yang besar. Sel stem kanser memainkan peranan penting dalam tumor malignan justeru menyasarkannya boleh menyediakan cara untuk merawat kanser.
Sel stem pluripotent teraruh (iPSCs) berasal daripada sel somatik dewasa. Kemajmukan mereka diinduksi secara buatan di makmal dengan memprogram semula sel somatik melalui gen dan faktor lain. iPSC adalah seperti sel stem embrio dalam percambahan dan pembezaan. iPSC pertama telah dibangunkan daripada fibroblas murine oleh Yamanaka pada tahun 2006. Sejak itu, beberapa iPSC manusia telah dibangunkan daripada sampel khusus pesakit. Memandangkan genetik pesakit dicerminkan dalam genetik iPSC, sel somatik yang diprogram semula ini digunakan untuk memodelkan penyakit genetik dan telah merevolusikan kajian gangguan genetik manusia.
Model ialah haiwan atau sel yang memaparkan semua atau beberapa proses patologi yang diperhatikan dalam penyakit sebenar. Ketersediaan model eksperimen adalah penting untuk memahami perkembangan penyakit pada tahap selular dan molekul yang membantu dalam membangunkan terapi untuk merawat. Model membantu dalam memahami bagaimana penyakit itu berkembang dan dalam menguji pendekatan rawatan yang berpotensi. Sebagai contoh, seseorang boleh mengenal pasti sasaran ubat yang berkesan dengan bantuan model atau menyaring molekul kecil yang boleh mengurangkan keterukan dan menghentikan perkembangan penyakit. Model haiwan telah lama digunakan tetapi mempunyai beberapa kelemahan. Selanjutnya, model haiwan tidak sesuai untuk gangguan genetik kerana ketidaksamaan genetik. Kini, sel stem manusia (embrionik dan pluripoten teraruh) semakin digunakan untuk memodelkan penyakit manusia.
Pemodelan penyakit menggunakan iPSC manusia telah berjaya dilakukan untuk beberapa syarat seperti sklerosis sisi, gangguan darah, diabetes, penyakit Huntington, atrofi otot tulang belakang dan lain-lain. Terdapat bilangan yang baik model iPSC manusia penyakit saraf manusia, penyakit jantung kongenital dan gangguan genetik lain.
Walau bagaimanapun, model albinisme manusia iPSC tidak tersedia sehingga 11 Januari 2022 apabila saintis di Institut Mata Kebangsaan (NEI) yang merupakan sebahagian daripada Institut Kesihatan Nasional (NIH) melaporkan pembangunan model in vitro berasaskan iPSC manusia untuk albinisme oculocutaneous (OCA)
Oculocutaneous albinism (OCA) ialah gangguan genetik yang menjejaskan pigmentasi pada mata, kulit dan rambut. Pesakit mengalami masalah mata seperti pengurangan ketajaman penglihatan yang diperbetulkan dengan baik, pengurangan pigmentasi okular, keabnormalan dalam perkembangan fovea, dan/atau silangan gentian saraf optik yang tidak normal. Adalah dipercayai bahawa memperbaiki pigmentasi mata boleh menghalang atau menyelamatkan beberapa kecacatan penglihatan.
Para penyelidik membangunkan model in-vitro untuk mengkaji kecacatan pigmentasi dalam epitelium pigmen retina manusia (RPE) dan menunjukkan bahawa tisu epitelium pigmen retina yang diperolehi secara in vitro daripada pesakit menggambarkan semula kecacatan pigmentasi yang dilihat dalam albinisme. Ini sangat menarik memandangkan fakta bahawa model haiwan albinisme tidak sesuai dan terdapat garisan sel manusia yang terhad untuk mengkaji melanogenesis dan kecacatan pigmentasi. OCA1A- dan OCA2-iPSC yang berasal dari pesakit yang dibangunkan dalam kajian ini boleh menjadi sumber sel yang boleh diperbaharui dan boleh dihasilkan semula untuk pengeluaran sel sasaran dan/atau jenis tisu. Tisu OCA yang diperoleh secara in vitro dan OCA-iRPE akan membolehkan pemahaman yang lebih mendalam tentang cara pembentukan melanin berlaku dan mengenal pasti molekul yang terlibat dalam kecacatan pigmentasi, dan siasatan lanjut untuk perbezaan molekul dan/atau fisiologi.
Ini adalah langkah yang sangat penting ke hadapan ke arah matlamat rawatan keadaan berkaitan oculocutaneous albinism (OCA).
***
Rujukan:
- Avior, Y., Sagi, I. & Benvenisty, N. Sel stem pluripotent dalam pemodelan penyakit dan penemuan ubat. Nat Rev Mol Cell Biol 17, 170–182 (2016). https://doi.org/10.1038/nrm.2015.27
- Chamberlain S., 2016. Pemodelan penyakit menggunakan iPSC manusia. Genetik Molekul Manusia, Jilid 25, Isu R2, 1 Oktober 2016, Halaman R173–R181, https://doi.org/10.1093/hmg/ddw209
- Bai X., 2020. Pemodelan Penyakit Berasaskan Sel Stem dan Terapi Sel. Sel 2020, 9(10), 2193; https://doi.org/10.3390/cells9102193
- George A., et al 2022. Pemodelan Penyakit In Vitro Albinisme Oculocutaneous Jenis I dan II Menggunakan Epitelium Pigmen Retina Berpunca dari Sel Stem Pluripoten Manusia (2022). Laporan Sel Stem. Jilid 17, Isu 1, P173-186, 11 Januari 2022 DOI: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2021.11.016
***
