Pengobatan khusus penyakit

Indikasi penggunaan MSC dalam uji klinis. Data dari 352 uji klinis terdaftar.
Indications Being Addressed using MSCs in Clinical Trials. Data for 352 registered clinical trials.
Citation// Stem Cell Therapies in Clinical Trials: Progress and Challenges. Trounson, Alan et al. Cell Stem Cell , Volume 17 , Issue 1 , 11 – 22

Sel punca pluripoten memiliki kemampuan pembaruan diri yang luar biasa dan dapat berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang beragam. Bukti yang menunjukkan bahwa proses penuaan dapat berdampak buruk pada sel punca semakin meningkat. Seiring penuaan sel punca, kapasitas regeneratifnya menurun dan kemampuannya untuk berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel punca berubah. Oleh karena itu, telah disarankan bahwa penurunan fungsi sel punca akibat penuaan mungkin memainkan peran penting dalam patofisiologi berbagai penyakit terkait penuaan. Memahami peran proses penuaan dalam fungsi sel punca penting tidak hanya untuk memahami patofisiologi penyakit terkait penuaan, tetapi juga untuk mengembangkan terapi berbasis sel punca yang efektif untuk mengobati penyakit terkait penuaan di masa mendatang. Artikel tinjauan ini berfokus pada dasar-dasar disfungsi sel punca yang terkait dengan berbagai penyakit terkait penuaan. Kami kemudian membahas beberapa konsep mengenai mekanisme yang mungkin bertanggung jawab atas disfungsi sel punca terkait penuaan. Kami juga membahas secara singkat terapi potensial terkini untuk defisiensi sel punca terkait penuaan yang saat ini sedang dikembangkan.
Citation// World J Exp Med. 2017 Feb 20; 7(1): 1–10.Effect of aging on stem cells. Abu Shufian Ishtiaq Ahmed,et al

Pengobatan regeneratif sedang memasuki program klinis menggunakan terapi sel punca/progenitor untuk memperbaiki organ yang rusak. Makalah ini menjelaskan secara singkat sel punca bilier manusia (hBTSC), yang terletak di batang bilier, yaitu organ yang berbagi populasi sel punca endodermal dengan hati dan pankreas. Sel-sel ini merupakan prekursor sel punca/progenitor hati di duktus Hering dan progenitor kelenjar duktal pankreas. Sel-sel ini menghasilkan garis keturunan matang di sepanjang sumbu radial di dalam dinding duktus empedu, dan sumbu proksimal-distal yang dimulai di duodenum dan berakhir di sel-sel matang di hati atau pankreas. Uji klinis yang mengevaluasi efek sel punca (sel punca/progenitor hati yang berasal dari hati janin) yang ditransplantasikan ke dalam arteri hepatika pasien dengan berbagai penyakit hati telah dilakukan selama bertahun-tahun. Tidak diperlukan imunosupresi. Semua subjek kontrol, dengan kriteria tertentu, meninggal atau mengalami penurunan fungsi hati dalam waktu satu tahun. Subjek yang ditransplantasikan dengan 100–150 juta sel punca/progenitor hati menunjukkan peningkatan fungsi hati dan kelangsungan hidup selama beberapa tahun. Evaluasi keamanan dan efikasi transplantasi masih dalam tahap pengembangan. Terapi sel punca untuk diabetes menggunakan hBTSC masih dalam tahap penelitian, tetapi kemungkinan akan diimplementasikan setelah uji praklinis yang sedang berlangsung. Lebih lanjut, sel punca mesenkimal (MSC) dan sel punca hematopoietik (HSC) telah digunakan pada pasien dengan penyakit hati kronis atau diabetes. MSC memberikan efeknya melalui sekresi parakrin faktor trofik dan imunomodulator, dan dibatasi oleh pembatasan garis keturunannya yang tidak efisien pada sel parenkim atau sel islet dewasa. Efek HSC terutama disebabkan oleh modulasi mekanisme imun.

Stem Cells. 2013 Oct;31(10):2047-60. doi: 10.1002/stem.1457. Concise review: clinical programs of stem cell therapies for liver and pancreas.Lanzoni G1, Oikawa T

Gambar 1: Mekanisme efek transplantasi MSC pada PAD diabetik. Mekanisme efek restoratif yang dimediasi oleh transplantasi sel punca ada dua: pertama, sekresi faktor angiogenik dan sitokin, dan kedua, pencangkokan dan diferensiasi sel menjadi komponen jaringan. Sel punca secara spesifik dapat meningkatkan sekresi dan ekspresi lokal faktor angiogenik dan sitokin, berkontribusi pada rekonstruksi sistem mikrosirkulasi dan perbaikan aliran darah serta fungsi sel β islet pankreas, yang mengarah pada perbaikan PAD diabetik. Sel punca juga dapat berdiferensiasi menjadi sel endotel untuk mencapai pemulihan disfungsi sel endotel. Efek ini mungkin terkait dengan miRNA dan MEX.

Gambar 2: Mekanisme efek transplantasi MSC pada luka diabetes. Perbaikan luka diabetes dengan transplantasi MSC melibatkan tiga jalur: angiogenesis dan sekresi faktor dan sitokin; regulasi sistem imun; serta pencangkokan dan diferensiasi sel menjadi komponen jaringan. Sel punca secara spesifik dapat meningkatkan sekresi dan ekspresi faktor angiogenik dan sitokin lokal, yang berkontribusi pada perbaikan PAD diabetes dan diabetes. Sel punca juga dapat mengatur aktivitas sel T, sel pembunuh alami, makrofag, dan sel dendritik, serta menghambat respons infeksi dan inflamasi. Lebih lanjut, MSC dapat berdiferensiasi menjadi jaringan target untuk mencapai perbaikan. Efek ini mungkin terkait dengan miRNA dan MEX.

Gambar 3: Mekanisme efek transplantasi MSC pada neuropati diabetik. Mekanisme efek restoratif yang dimediasi oleh transplantasi sel punca muncul dari dua jalur: pertama, sekresi faktor angiogenik, sitokin, dan faktor neurotropik, dan kedua, migrasi dan diferensiasi sel menjadi komponen jaringan. Sel punca secara spesifik dapat meningkatkan sekresi dan ekspresi lokal faktor angiogenik dan sitokin, yang berkontribusi pada perbaikan PAD diabetik dan diabetes itu sendiri, yang mengarah pada perbaikan neuropati diabetik. Faktor neurotropik juga dapat memperbaiki disfungsi serabut saraf dan konduksi saraf. Lebih lanjut, sel punca dapat berdiferensiasi menjadi jaringan target untuk mencapai perbaikan.

Hewan yang menerima terapi sel punca mesenkimal mengalami penurunan stenosis – kehilangan mikrovaskular ginjal, dan fibrosis. Atas: Citra 3D tomografi mikrokomputasi representatif dari segmen ginjal yang menangkap perbaikan struktur mikrovaskular pada babi dengan stenosis arteri ginjal aterosklerotik yang menjalani angioplasti ginjal transluminal perkutan (PTRA) yang diikuti dengan infus intra-adrenal sel punca mesenkimal (MSC) yang berasal dari jaringan adiposa 4 minggu sebelumnya. Bawah: Pewarnaan trikrom ginjal representatif (x40, biru) yang menunjukkan penurunan fibrosis pada babi ARAS + PTRA + MSC.

Transplantasi sel punca dapat menjadi pengobatan yang aman dan efektif bagi pasien DM. Dalam rangkaian studi ini, hasil terapi terbaik untuk T1DM dicapai dengan terapi D34 + HSC, sementara hasil terburuk diamati dengan HUCB untuk T1DM. Ketoasidosis diabetik menghambat efek terapeutik.

Grafik garis yang menunjukkan perubahan kadar C-peptida dan HbA1c pada awal, 3 bulan, 6 bulan, dan 12 bulan setelah terapi sel punca pada pasien DM tipe 1. Semua data dinyatakan sebagai rerata ± SEM. ****P < 0,0001

The outcome for stem cell therapy for T2DM

Stem cell therapy for type 2 DM.

AD) Grafik batang yang menunjukkan perubahan kadar C-peptida dan HbA1c pada awal dan 12 bulan setelah pemberian berbagai jenis sel punca. UC-MSC dan PD-MSC disuntikkan secara intravena (masing-masing n = 22 dan n = 10), sementara UCB dan BM-MNC disuntikkan secara intrapankreas (masing-masing n = 3 dan n = 107). (EF) Grafik garis yang menunjukkan perubahan kadar C-peptida dan HbA1c pada awal, 3 bulan, 6 bulan, dan 12 bulan setelah pengobatan sel punca pada diabetes tipe 2.

Citation// PLoS One. 2016 Apr 13;11(4):e0151938. Clinical Efficacy of Stem Cell Therapy for Diabetes Mellitus: A Meta-Analysis. El-Badawy A, El-Badri N.

ringkasan
Pengobatan regeneratif penggantian organ menjanjikan penggantian organ yang rusak akibat penyakit, cedera, atau penuaan di masa mendatang. Di sini, kami mendemonstrasikan regenerasi organ yang berfungsi penuh melalui transplantasi intradermal tulang dan blastoderm hasil rekayasa hayati. Blastoderm dan ovula masing-masing direkonstitusi dengan sel-sel yang berasal dari kulit embrionik dan sel-sel dewasa yang berasal dari lapangan. Folikel rambut hasil rekayasa hayati mengembangkan arsitektur yang tepat dan membentuk koneksi yang sesuai dengan jaringan inang di sekitarnya, seperti epidermis, otot tungkai belakang, dan serabut saraf. Folikel rambut hasil rekayasa hayati juga menunjukkan siklus rambut dan pembentukan kepala rambut yang dipulihkan melalui reorganisasi sel-sel induk folikel rambut dan relungnya. Oleh karena itu, studi ini mendemonstrasikan potensi sel-sel induk folikel rambut yang berasal dari jaringan dewasa sebagai terapi penggantian organ hasil rekayasa hayati.

(a) Diagram skema metode yang digunakan untuk menghasilkan dan mentransplantasi embrio folikel rambut hasil rekayasa hayati. (b) Citra fase kontras jaringan kulit punggung embrionik tikus, sel tunggal terdisosiasi, dan embrio folikel rambut hasil rekayasa hayati yang direkonstruksi menggunakan metode organ-embrionik dengan benang nilon (kepala panah). Skala: 200 μm. (c) Analisis histologis tentakel terisolasi dari tikus dewasa. Tentakel makroskopis dan hasil pewarnaan H&E ditunjukkan pada dua panel kiri. Garis putus-putus (merah) pada pengamatan makromorfologi (kiri) dan pewarnaan H&E (kanan) menunjukkan batas antara tonjolan dan daerah SB. Area kotak pada panel kiri diwarnai H&E untuk menunjukkan tonjolan, dan daerah SB ditunjukkan pada perbesaran yang lebih tinggi pada panel kanan. Daerah tonjolan diimunostaining dengan antibodi anti-CD49f (merah, kiri) dan anti-CD34 (merah, tengah) dan pewarna Hoechst 33258 (biru). Garis putus-putus hitam pada H&E perbesaran tinggi menunjukkan antarmuka folikel rambut-epitel. IF, infundibulum; RW, cincin; setengah dari folikel rambut. Skala, 100 μm. (d) Analisis histologis dan ALP pada daerah bulbus tentakel dan kultur primer sel DP. Bulbus rambut (dua di kiri) dan sel DP yang dikultur (dua di kanan) dianalisis dengan pewarnaan enzimatik untuk ALP. Garis putus-putus merah menunjukkan garis Auber. Skala, 100 μm. (e) Potongan memanjang rambut rekayasa hayati selama proses erupsi dan pertumbuhan yang dimediasi oleh perangkat plastik penghubung jaringan interepitel (dengan panduan). Pembentukan kista yang sesuai dengan folikel rambut hasil rekayasa hayati 14 hari setelah transplantasi intradermal (tanpa panduan) ditunjukkan. Pewarnaan H&E (atas) dan mikroskop fluoresensi (bawah) folikel rambut hasil rekayasa hayati pada hari ke-0, ke-3, dan ke-14 setelah transplantasi. Skala, 100 μm. (f) Pengamatan makromorfologi rambut yang tumbuh selama perkembangan dan pertumbuhan payudara hasil rekayasa hayati (atas) dan limpa (bawah), termasuk segera setelah transplantasi pada hari ke-0 (kiri), penyembuhan luka pada hari ke-3 (tengah), dan erupsi serta pertumbuhan batang rambut pada hari ke-14 dan ke-37 (kanan). Skala, 1,0 mm.

(a) Analisis histologis dan imunohistokimia folikel rambut rekayasa hayati (atas) dan tentakel (tengah). Area kotak pada panel H&E perbesaran rendah ditunjukkan pada perbesaran lebih tinggi di panel kanan. Panah menunjukkan kelenjar sebasea. Skala batang, 100 μm. Umbi rambut dari folikel rambut rekayasa hayati diwarnai imun dengan antibodi anti-versikan (kiri bawah) dan α-SMA (kepala panah, kanan bawah) dan juga diwarnai secara enzimatik untuk ALP. (Tengah bawah) Skala batang, 50 μm. (b) Rambut manusia rekayasa hayati yang dihasilkan melalui transplantasi embrio folikel rambut rekayasa hayati direkonstitusi dengan sel epitel yang berasal dari tonjolan dan DP utuh dari folikel rambut kulit kepala manusia. 21 hari setelah transplantasi, rambut manusia rekayasa hayati difoto (secara mikroskopis) dan dianalisis dengan pewarnaan H&E. Identitas spesies folikel rambut hasil rekayasa hayati dianalisis berdasarkan karakteristik morfologi inti (panel kanan). Area kotak pada sisipan ditampilkan dengan perbesaran yang lebih tinggi. Skala: Mikroskop 500 μm, H&E 100 μm, pewarnaan inti 20 μm. (c) Implantasi intradermal berkerapatan tinggi dari kecambah folikel rambut hasil rekayasa hayati. Sebanyak 28 kecambah folikel rambut hasil rekayasa hayati yang independen diimplantasikan ke dalam kulit serviks mencit, menunjukkan pertumbuhan rambut berkerapatan tinggi 21 hari setelah implantasi. Skala: 5 mm.

Rambut dan tentakel hasil rekayasa hayati terhubung dengan jaringan lain, seperti serabut saraf, otot retraktor, dan otot lurik, yang berasal dari sel inang atau donor. Rambut hasil rekayasa hayati juga terhubung dengan otot polos, menghasilkan regenerasi daerah tonjolan yang mengekspresikan NPNT, serupa dengan tonjolan alami. Baik ekspresi NPNT maupun koneksi otot polos tidak terdeteksi pada daerah tonjolan rambut hasil rekayasa hayati.

Mengutip/ Fully functional hair follicle regeneration through the rearrangement of stem cells and their niches. Koh-ei Toyoshima, Kyosuke Asakawa, Naoko Ishibashi, Hiroshi Toki, Miho Ogawa, Tomoko Hasegawa, Tarou Irié, Tetsuhiko Tachikawa, Akio Sato, Akira Takeda & Takashi Tsuji. Nature Communications 3, Article number: 784 (2012)
doi:10.1038/ncomms1784