Diabetes melitus merupakan penyakit global yang masih menjadi perhatian hingga saat ini. Berdasar laporan dari International Diabetes Federation (IDF) atau Federasi Diabetes Internasional, hingga saat ini prevalensi global diabetes melitus dilaporkan meningkat dari 151 juta penderita di tahun 2000 menjadi 415 juta di tahun 2015. Angka ini kan diproyeksikan terus meningkat menjadi hampir 700 juta penederita diabetes di tahun 2045. Tata laksana diabetes melitus hingga saat ini adalah dengan menjaga kadar gula pasien agar tetap normal menggunakan insulin eksogen. Pada tahun 2000 revolusi penata laksanaan diabetes melitus berubah ketika beberapa peneliti berhasil mengembangkan protokol Edmonton, dimana islet pankreas di transplantasikan pada pasien diabetes melitus. Kendati berhasil, terapi dengan protokol Edmonton ini ternyata masih menghadapi beberapa hambatan, diantaranya adalah keterbatasan jumlah donor pankreas dan penggunaan obat-obat penekan sistem imun yang mungkin bisa menimbulak efek samping.
Terapi berbasis stem cell atau sel punca menjadi suatu alternatif dalam mengatasi beberapa keterbatasan penggunaan protokol Edmonton untuk terapi diabetes melitus. Riset terkini terkait penggunaan sel punca untuk terapi diabetes melitus saat ini difokuskan bagaimana mengembangkan suatu protokol untuk membantu proses deferensiasi sel punca menjadi sel yang mempunyai sifat menyerupai sel beta pankreas atau sel penghasil insulin. Untuk mencapai hal tersebut dua pendekatan dipilih untuk merubah sel punca menjadi sel panghasil insulin. Pendekatan pertama dikenal dengan “metode induksi integrasi” dimana pada metode ini gen PDX-1 yang merupakan gen yang bertanggung jawab dalam perkembangan sel punca menjadi sel penghasil insulin disisipkan dengan perantara vektor lentivirus. Setelah gan PDX-1 disisipkan ke dalam sel punca, proses induksi berikutnya dilakukan menggunakan bantuan substansi kimiawi seperti serum albumin sapi, activin-A, insulin-transferin-selenium, sodium butirat, beta-merkaptoetanol, taurin, glucagon-like peptide nikotinamid dan asam amino non esensial yang ditambahkan dalam pertembuhan sel punca. Penambahan substansi kimiawi tadi bertujuan untuk memanipulasi lingkungan mikro media pertumbuhan sel punca sehingga dapat memicu proses deferensiasi sel punca menjadi endoderm definitif, endoderm pankreatik, endokrin pankreas dan akhirnya mencapai proses pematangan sel penghasil insulin. Sementara untuk metode induksi lain disebut sebagai “metode induksi non-integrasi” dimana tidak melibatkan vektor lenti virus untuk proses penyisipan gen PDX-1. Pada metode ini substansi kimiawi saja lah yang digunakan.
Pada penelitian ini, sel punca yang diisolasi dari pulpa gigi manusia atau disebut sebagai human dental pulp mesenchymal stem cell (hDPSC) bisa diinduksi menjadi sel penghasil insulin dengan dua metode induksi yang berbeda baik metode induksi integrasi maupun non integrasi. Sel penghasil insulin yang matang dan fungsional bisa dihasilkan, hal ini bisa diamati dari penigkatan ekspresi beberapa gen yang terkait dengan proses pematangan sel beta pankreas seperti gen ISL-1, MAF-A, GLUT-2, INSULIN dan GLP-1R, selain itu sel penghasil insulin ini juga bisa merespon berbagai kondisi dengan kadar gula yang berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa dengan kedua metode induksi, sel punca yang berasal dari pulpa gigi manusia dapat diinduksi untuk berubah menjadi sel penghasil insulin yang fungsional. Temuan ini bisa dijadikan dasar dalam tata laksana atau protokol terapi diabetes melitus di masa depan.
Penulis: Suryo Kuncorojakti, drh., M.Vet.
Artikel ini disarikan dari Jurnal of Visualized Experiment (JoVE) 175, e62497
Kuncorojakti, S., Rodprasert, W., Le, Q. D., Osathanon, T., Pavasant, P., & Sawangmake, C. (2021). In vitro Induction of Human Dental Pulp Stem Cells Toward Pancreatic Lineages. JoVE(175), e62497. Retrieved from https://www.jove.com/t/62497. doi:doi:10.3791/62497
