Menuju Pankreas Artifisial

 

mencit

 

 

Salah satu protein yang diproduksi di liver ternyata  bisa mendorong produksi insulin. Pengujian di laboratorium menunjukkan hasil menjanjikan. Membuka cakrawala baru dalam perawatan bahkan penyembuhan diabetes.

 

 

 

Prevalensi penderita diabetes di Indonesia terus tumbuh. Gaya hidup dan pola makan yang tidak sehat mendorong semakin banyak munculnya pengidap diabetes baru. Data Federasi Diabetes Internasional pada tahun 2015 penderita diabetes di Indonesia yang berusia 20 – 79 mencapai 10 juta orang, dengan prevalensi 6,5 persen. Tahun 2014, jumlahnya masih 9,1 juta  dengan prevalensi 6%. Data WHO memperkirakan jumlahnya akan meningkat menjadi 21.3 juta pada tahun 2030. Ancaman ledakan penderita diabetes ini mendorong  para ahli berburu dengan waktu untuk menemukan teknik-teknik perawatan bahkan penyembuhan diabetes.

 

 

Harapan muncul dari hasil kerja para peneliti di Joslin Diabetes Center, Boston, Massachusetts, USA. Para peneliti itu menyelidiki sejenis protein yang diproduksi di liver. Mereka menemukan bahwa protein ini bisa mempercepat pertumbuhan sel beta pankreas. Sel beta ini produsen insulin, hormon pengontrol level gula dalam darah.

 

 

Tim yang dipimpin Rohit N. Kulkarni, M.D., Ph.D, Profesor Kedokteran di Harvard Medical School ini berusaha memanfaatkan protein bernama SerpinB1 ini sebagai faktor penumbuh sel beta. Karena banyak bersirkulasi dalam darah, maka untuk mencapai tahap uji coba klinis akan lebih cepat dibandingkan terapi alternatif lainnya. Kekhawatiran efek samping karena masuknya senyawa asing terhadap jaringan tubuh yang lain bisa dieliminir.

 

 

“Membuat sel beta lebih fungsional penting untuk perawatan semua tipe  diabetes,” kata Rohit N. Kulkarni, M.D., Ph.D, Profesor Kedokteran di Harvard Medical School. Hasil penelitian tim ini dipublikasikan di jurnal Cell Metabolism.

 

 

Tim melakukan beberapa tahapan penelitian dengan ujicoba pada tikus. Pada tahap awal tikus dimodifikasi secara genetis agar resisten terhadap insulin. Pada manusia resistensi insulin menjadi tanda-tanda awal munculnya diabetes. Yang terjadi pada tubuh tikus menjanjikan. Liver melepas SerpinB1 dalam jumlah besar, mengalir dalam darah yang mendorong pertumbuhan sel beta secara signifikan. Temuan ini konsisten dengan yang terjadi pada manusia. Para ahli juga menemukan konsentrasi tinggi protein SerpinB1 di darah orang-orang yang yang resistan insulin.

 

 

Penelitian selanjutnya, tikus percobaan dimodifikasi agar kekurangan protein SerpinB1. Hasilnya, tubuh tikus tidak mampu menumbuhkan sel beta. Selanjutnya tim berkolaborasi dengan Eileen Remold- O’Donnell, Ph.D., dari Boston Children’s Hospital yang sudah lama tertarik dalam penelitian serpin dan memproduksi protein SerpinB1 sintetis. Ketika para peneliti meng-inkubasi tikus dengan protein ini, para peneliti melihat ada pertubuhan sel beta secara signifikan.

 

 

Selanjutnya para peneliti mencangkokkan sel islet manusia (komponen penyusun sel beta) kedalam tikus yang tidak lagi memiliki sistem imun, selama dua minggu. Hasilnya, sel-sel beta manusia bisa berkembang biak, juga sel beta tikus itu sendiri.

 

 

Jika tikus-tikus itu dihilangkan kemampuannya memproduksi protein SerpinB1, ternyata gagal memproduksi sel beta sesuai kebutuhan. Bahkan ketika diberi perlakuan yang biasanya mendorong pertumbuhan sel beta yaitu diet lemak tinggi dan senyawa pendongkrak kadar glukosa tinggi dalam darah. Tikus yang kehilangan SerpinB1 memiliki sel beta lebih sedikit dibandingkan tikus dalam kelompok kontrol

 

 

Untuk lebih memahami perilaku SerpinB1, para ahli melakukan ujicoba menggunakan ikan zebra bersama Olov Andersson dan Christos Karampelias di Institut Karolinska, Swedia. Tim peneliti menyiapkan ikan zebra yang memiliki serpinb1 yang sangat tinggi. Seperti diduga, pertumbuhan sel beta sangat subur. Bahkan yang lebih dramatis, ketika ikan-ikan itu diberi senyawa yang menghancurkan seluruh sel beta, para peneliti di Karolinska melihat sel-sel beta baru bertumbuhan. “Ini mungkin memiliki implikasi penting untuk perawatan diabetes tipe 1, dimana kebanyakan sel beta musnah,” kata Dr Kulkarni.

 

 

Para peneliti juga menemukan bahwa kehadiran sel SerpinB1 sintentis tidak mempengaruhi kerja sel beta. “Fakta ini mengindikasikan bahwa protein ini mendorong pertumbuhan sel beta yang berfungsi normal,” kata Dr. Kulkarni. Dengan menggunakan metode ini untuk menumbuhkan sel beta, sekaligus menghilangkan pertanyaan tentang stabilitas jangka panjang yang menghadang saat pengembangan sel mirip sel beta dengan cara modifikasi stem cells atau sel tipe lain.

 

 

Para peneliti di Joslin sedang mempelajari aplikasi metode ini pada 49 orang yang diketahui memiliki korelasi antara resistensi insulin dan level serpinB1 yang bersirkulasi dalam darah. Dr Kulkarni berharap bisa bergerak maju lebih cepat hasil riset ini bisa segera digunakan di klinik.

 

 

Penelitian yang mirip dengan apa yang dilakukan tim peneliti di Joslin juga pernah di lakukan Dr. Dante Saksono Harbuwono, SpPD-PhD dari Divisi Metabolisme & Endokrinologi Departemen Penyakit Dalam FKUI (Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia) saat mengambil gelar PhD di University of Yamanashi, Jepang, tahun 2008. “Saat itu saya terlibat di sebuah grup yang namanya finding the artificial pankreas,” kata Dante kepada Gatra di ruang kerjanya, Kamis pekan lalu. Dalam penelitian untuk meraih gelar S-3 nya, Dante berhasil menemukan faktor pertumbuhan yang bisa memicu sel beta.

Lebih lanjut Dante menjelaskan bahwa penderita diabetes adalah orang yang mengalami kerusakan pada sel beta pankreas. “Sel beta adalah sel yang menghasilkan insulin,” katanya. Sel beta dikatakan rusak jika sudah tidak bisa lagi menghasilkan insulin. “Orang normal pun akan turun (produksi insulinnya). Nah, yang sakit diabetes turunnya lebih cepat. Karena sel beta kelemahannya adalah keterbatasan untuk melakukan regenerasi,” jelas Dante.

Sel beta, kata Dante, rusak karena saat tubuh manusia mengandung gula yang banyak sehingga butuh insulin yang banyak pula maka sel beta pankreas yang memproduksi insulin merasa kelelahan hingga rusak. “Kalau dia kelelahan akhirnya dia rusak,” katanya.

Selain sel beta, pankreas manusia juga memiliki sel alfa, sel delta dan sel PP. “Kalau kita runut dalam perkembangan massa embrio, mereka (sel alfa, beta, delta, PP) berasal dari satu kelompok yang sama. Maka penelitian saya itu membuat transdiferensiasi agar sel delta yang juga mengandung insulin berubah menjadi sel beta,” papar Dante.

Faktor pertumbuhan sel beta, kata Dante, hilang ketika manusia lahir dan hanya ada ketika di dalam janin. “Itu yang menyebabkan orang diabetes pankreasnya semakin lama semakin turun. Dia tidak bisa melakukan regenerasi,” lanjut Dante. Jika peneliti Harvard menemukan protein bernama Serpin B, Dante menemukan Protein yang diberi nama Zn Finger 444. “Kalau yang saya temukan itu yang bisa merubah sel delta menjadi sel beta. Prosesnya bernama transdiferensiasi,” ujar Dante lagi.

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s