CARDIOSTEM : INOVASI AMNIOTIC FLUID STEM CELL TERMODIFIKASI GEN VEGF (VASCULAR ENDOTHELIAL GROWTH FACTOR) DENGAN CARRIER CHITOSAN HYDROGEL SEBAGAI TERAPI REGENERATIF INFARK MIOKARD

Author : Matthew Billy, Harrison B.P. Panjaitan, Jonathan Kevin

Penyakit Jantung Koroner (PJK) merupakan penyebab cacat dan kematian pertama dari penyakit kardiovaskuler. Pada tahun 2008, dari 17,3 juta kematian akibat penyakit kardiovaskuler, sebanyak 42% disebabkan oleh PJK. Dari 175 juta orang yang hidup dengan cacat (years living with disability), sebanyak 62 juta orang disebabkan oleh PJK.1 PJK merupakan penyakit yang diakibatkan oleh ketidakseimbangan antara suplai oksigen dengan kebutuhan otot jantung dan terutama disebabkan oleh aterosklerosis. Salah satu manifestasi PJK adalah infark miokard. Infark miokard yang lebih dikenal dengan serangan jantung merupakan keadaan ketika otot jantung mengalami jejas yang ireversibel. Definisi infark miokard berdasarkan konsensus internasional adalah keadaan ketika terdapat bukti nekrosis miokard secara klinis yang bersamaan dengan iskemik miokard.

Saat ini, pengobatan standar untuk infark miokard adalah Percutaneus Coronary Intervention (PCI), Coronary Artery Bypass Grafting (CABG), dan terapi trombolitik. Pengobatan-pengobatan tersebut ditujukan untuk membentuk revaskularisasi yang cepat dan membatasi tingkat keparahan infark miokard. Permasalahan dari pengobatan tersebut adalah tingkat keberhasilannya bergantung terhadap waktu pemberiannya. Ditambah lagi, apabila telah terjadi jejas yang ireversibel, terapi standar tersebut tidak dapat menggantikan sel jantung yang telah mati.

Oleh karena pengobatan infark miokard saat ini tidak dapat menggantikan miokardium yang telah mati dan keberhasilannya yang sangat bergantung terhadap waktu pemberian, diperlukan terapi baru yang dapat mengatasi masalah tersebut. Akhir-akhir ini, perkembangan penelitian mengenai penggunaan sel punca pada penyakit jantung semakin meningkat. Telah diketahui beberapa jenis sel punca, yaitu sel punca embrionik (embryonic stem cell), sel punca dewasa (adult stem cell), sel punca fetus (fetal stem cell), sel korda umbilikus manusia (human umbillical cord cells), sel punca membran amnion (amniotic membrane stem cell), dan sel punca cairan amnion (amniotic fluid stem cell atau AFSC). Dari sel- sel punca tersebut, AFSC memiliki potensi yang paling baik. AFSC bebas dari masalah etik, mudah didapatkan, yaitu dengan amniosentesis, tidak menyebabkan tumor seperti sel punca embrional dan fetus, dan memiliki kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi semua sel yang berasal dari tiga lapisan embrionik salah satunya amniotic fluid stem cell (AFSC) yang memiliki keunggulan dibanding sel punca lainnya, yaitu mudah didapat, bebas dari masalah etik, tidak menyebabkan tumor, dan memiliki kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi semua sel dari ketiga lapisan embrionik.2

Fakta menunjukkan AFSC berdiferensiasi menghasilkan kardiomiosit yang tidak berkontraksi secara matur. Namun, permasalahan ini dapat ditangani oleh Nagura et al3 menambahkan transfeksi gen Oct4 sehingga kardiomiosit AFSC tersebut dapat berkontraksi dengan matur.

Berdasarkan berbagai studi, transfeksi gen VEGF untuk neovaskularisasi pada sel punca sangat menguntungkan.4 Dari bukti tersebut, penulisan memodifikasi AFSC tersebut dengan gen VEGF sehingga proses neovaskularisasi terjadi dalam jumlah yang tinggi. Kombinasi transfeksi tersebut semakin efektif dalam menangani infark miokard.

Permasalahan berikutnya adalah bagaimana AFSC dapat diarahkan menuju ke daerah infark dan iskemik. Fakta menunjukkan daerah iskemik akan cenderung untuk menghasilkan ROS yang akan menyebabkan adhesi yang menurun dan kematian bagi AFSC. Penelitian oleh Liu et al,4 yang menggunakan sel punca adiposa menunjukkan bahwa hydrogel chitosan dapat mempertahankan adhesi dan ketahanan sel punca tersebut pada daerah infark. Dari bukti tersebut, penulis mengkombinasikan AFSC ini dengan hydrogel chitosan. Dengan bantuan carrier hydrogel chitosan, jumlah ROS akan berkurang sehingga AFSC akan dipertahankan pada daerah iskemik tersebut.

Kombinasi AFSC untuk regenerasi infark miokard ditambah gen VEGF untuk meningkatkan kemampuan revaskularisasi serta carrier hydrogel chitosan yang dapat mempertahankan AFSC untuk berkembang pada daerah iskemik sangatlah potensial untuk terapi kuratif dan preventif sekunder untuk miokard infark. Terapi kombinasi dinamai Cardiostem ini diharapkan dapat menangani terobosan baru infark miokard di masa yang akan datang.

 

Referensi :

  1. Global atlas on cardiovascular disease prevention and control. Geneve: WHO Press;2011.p 3-4;8.
  2. Connel JP, Unal GC, Khademhosseini A, Jacot JG. Amniotic fluid-derived stem cell for cardiovascular tissue engieering application. Tissue Engineering Part B.2013; 19(4):368-79.
  3. Nagura S, Otaka S, Koike C, Okabe M, Yoshida T, Fathy M, et al. Effect of exogenous oct4 overexpression on cardiomyocyte differentiation of human amniotic mesenchymal cells. Cellular reprogramming. 2013; 15(5): 471-80
  4. Liu Z, Wang H, Wang Y, Lin Q, Yao A, Cao F, et al. The influence of chitosan hydrogel on stem cell engrafment, survival and homing in the ischemic myocardial microenvironment. Biomaterials. 2012; 33(11): 3093-106

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *