Penuaan Prematur direplikasi di Laboratorium

Jaman sekarang, laju penuaan manusia tidak ada bandingannya dalam sejarah manusia. Wajar kan? Tidak banyak perang. Jadi usia harapan hidup orang tinggi. Banyak orang bisa mencapai usia diatas 60 tahun. Sayangnya, kita masih kurang memahami proses penuaan manusia, rentang waktu orang berusia delapan puluh tahun itu susah diteliti.

---

Kemajuan ini dilaporkan dalam jurnal ilmiah Nature edisi 23 februari 2011 oleh profesor Carlos Izpisua Belmonte PhD dari Laboratorium Ekspresi Gen Lembaga Salk beserta teman-temannya. Mereka mengatakan telah berhasil membangkitkan sel-sel punca pluripoten terinduksi (iPS) dari sel-sel kulit yang diperoleh dari pasien penderita Sindrom Progeria Hutchinson-Gilford. Penderita penyakit ini menua 10 kali lebih cepat dari manusia biasa. Para ilmuan mendiferensiasi sel-sel punca tersebut menjadi sel-sel otot polos yang menunjukkan tanda-tanda penuaan vaskuler.
Kata profesor Belmonte “kemajuan lamban dan kerumitan proses penuaan membuat kita sulit mempelajari patogenesis dari gangguan kardiovaskuler dan penyakit lain yang berhubungan dengan penuaan. Dengan adanya model manusia dengan penuaan dipercepat, kita dapat memfasilitasi pengembangan perawatan dan bisa jadi, penyembuhan Progeria dan memberi kita petunjuk bagaimana kita bisa menua. Ini juga bisa membantu pencegahan atau perawatan penyakit jantung pada populasi manula.”
Tampilan mengesankan penderita Progeria adalah proses penuaan yang dipercepat sehingga mereka jarang hidup lebih dari 13 tahun. Hampir semua pasien wafat karena komplikasi arteriosklerosis (penyumbatan atau pengerasan pembuluh darah ataupun arteri yang disebabkan oleh munculnya plak) yang menyebabkan serangan jantung dan stroke.

Penderita Progeria

Para ilmuan khususnya tertarik pada Progeria dan berharap dapat memperoleh petunjuk mengenai proses penuaan manusia normal. Namun, penyakit ini sangat langka dan hanya 64 anak penderita Progeria yang diketahui ada di dunia saat ini, sehingga sangat sulit bagi ilmuan untuk mendapatkan akses ke pasien.
Sindrom Hutchinson-Gilford Progeria disebabkan mutasi satu titik di gen yang menyandikan lamin A. Lamin A membentuk pelipatan protein pada tepi dalam nukleus yang membantu mempertahankan struktur kromatin dan mengatur proses inti seperti sintesis DNA dan RNA. Mutasi yang terjadi menyebabkan situs pemotongan alternatif yang membawa pada produksi versi terpotong protein progerin. Beda dengan protein progerin yang penuh, progerin terpotong ini tidak berintegrasi dengan baik pada lamina inti, akibatnya mengganggu pelipatan inti dan menyebabkan sejumlah besar masalah.
“Ada juga bukti kalau lamin A rusak menumpuk saat penuaan normal lewat penggunaan lokasi pemotongan alternatif secara sporadis,” kata Izpisua Belmonte. “Karena itu, kita sangat ingin menggunakan model in vitro iPS berbasis sel kita untuk menentukan penanda penuaan baru dan mempelajari aspek lain penuaan prematur dan fisiologis manusia.”

Dibandingkan dengan fibroblas kulit manusia normal, sel dari pasien Progeria memiliki inti yang berbentuk berbeda dan sejumlah kerusakan inti lainnya, termasuk lamina inti yang tidak beraturan, tidak adanya DNA super terpaket, pemendekan telomere dan ketidakstabilan genomik. Namun, walaupun tampilan dan karakteristik tua mereka, sel-sel ini dapat diubah menjadi sel-sel iPS.
“Proses program ulang menghapus semua kerusakan inti dan epigenetik sehingga sel pluripoten baru terlihat dan bertindak seperti halnya sel sehat normal sempurna,” kata peneliti pasca doktoral di Laboratorium Belmonte, Guang-Hui Liu, phD.
Karena Lamin A hanya diekspresikan dalam sel terdiferensiasi namun tidak ada dalam sel punca embrionik, ia bertanya apakah sel-sel iPS menghasikan lamin A dan atau progerin, yang dapat menunjukkan pola ekspresi yang sama seperti lamin A. Dalam eksperimennya, ia tidak menemukan satupun. “Jam biologisnya tersetel ulang dalam sel ini karena lamin A dimatikan,” jelas Liu.
Segera setelah para peneliti Salk mendiferensiasi sel-sel iPS dari Progeria, ekspresi progerin di aktivasi ulang. “Supresi balik ekspresi progerin dengan program ulang dan reaktivasi saat diferensiasi memberikan sistem model unik untuk mempelajari patologi penuaan prematur manusia” kata Izpisúa Belmonte.
Progerin menumpuk umumnya dalam sel otot polos yang ada dalam dinding pembuluh darah arterial, dan degenerasi sel otot polos vaskuler adalah salah satu tanda arteriosklerosis pada penderita sindrom Hutchinson-Gilford Progeria. Faktanya, sel otot polos vaskuler juga berperan dalam arteriosklerosis lanjut pada populasi manula normal.
Dengan diferensiasi terarah sel-sel iPS dari progeria menjadi sel otot polos, fenotipe penuaan prematur, termasuklah inti yang salah bentuk, hilangnya penanda pemadam gen, dan proliferasi terkompromi, muncul kembali. Sel-sel iPS dari progeria yang dimodifikasi secara genetik untuk mematikan ekspresi progerin mematikan tampilan prematur fenotipe penuaan setelah diferensiasi. “Transplantasi sel-sel pendahulu yang diturunkan dari sel-sel iPS progeria yang dikoreksi dapat menjanjikan perawatan bagi anak penderita progeria di masa depan,” kata Liu.

http://www.faktailmiah.com/2011/03/01/penuaan-prematur-direplikasi-di-laboratorium.html

SUBSCRIBE TO OUR NEWSLETTER