Universitas Airlangga Official Website

Ekspresi SSEA4 dan TRA1-60 sebagai Marker Induced Pluripotent Stem Cells oleh Senyawa Molekul Kecil VC6TFZ

Foto by Orami

Sel induk memungkinkan berpotensi majemuk untuk menginduksi dari sel somatik, menawarkan sumber daya sel tak terbatas dengan potensi untuk penelitian penyakit dan digunakan dalam pengobatan regeneratif. Karena masalah etika mengenai kematian embrio, risiko penolakan imunologis, dan persediaan terbatas karena asal embrio, penggunaan ESC memiliki keterbatasan tertentu. Kemudahan aksesibilitas, perawatan invasif menjadi lebih minimal dan dapat disimpan beku, sel mononuklear darah perifer (PBMC) adalah sel sumber yang menarik. VC6TFZ, senyawa molekul kecil, telah berhasil diprogram ulang dari sel punca pluripoten yang diinduksi fibroblast tikus (iPSCs). Namun, hal tersebut belum dikonfirmasi di manusia.

Karena dibuat dari sel somatik, sel punca pluripoten terinduksi (iPSCs) menawarkan sumber alternatif sel punca pluripoten yang mengatasi masalah etika. Potensi penggunaan iPSC seperti sel untuk terapi transplantasi sel, pemodelan penyakit, dan skrining obat. Sel induk berpotensi untuk diinduksi dan diproduksi dengan proses pemrograman ulang menggunakan faktor pemrograman ulang yang berbeda dari sel somatik.

Sel sumber pertama adalah sel fibroblas kulitdan saat ini yang paling umum digunakan. Prosedur biopsi kulit, bagaimanapun, tidak dapat diubah, meninggalkan jaringan parut, dan memakan waktu lama untuk perluasan sel fibroblas, membatasi penggunaan fibroblas sebagai sumber iPSC. Sel darah perifer telah menjadi sumber iPSC yang menarik karena mudah diekstraksi, invasif minimal, dan diawetkan dalam keadaan beku.

Faktor transkripsi eksogen OCT4, SOX2, Klf4, dan c-Myc (OSKM) ditransduksi ke dalam inti sel somatik yang ditransplantasikan oleh retrovirus, menghasilkan iPSCs. Faktor transkripsi eksogen dan sistem integratif digunakan dalam proses pemrograman ulang terkait dengan efektivitas rendah, mutagenesis, dan teratogenesis, membatasi kegunaannya dalam aplikasi klinis. Senyawa kecil yang beraksi melalui jalur pensinyalan, perubahan epigenetik, dan proses metabolisme secara ekstensif digunakan untuk meningkatkan efisiensi pemrograman ulang memanfaatkan faktor transkripsi eksogen. Meskipun kurangnya faktor transkripsi asing, campuran molekul kecil mungkin cukup untuk menghasilkan pluripotensi.  VC6TFZ adalah kombinasi molekul kecil yang terdiri dari deazaneplanocin (DZnep), CHIR990210 (CHIR), asam valproat (VPA), 616452 (Repsox), tranylcypromine, dan 4-[(E)-2-(5,6,7,8-Tetrahydro-5,5,8,8-tetramethyl-2-naphthalenyl)-1-propenylbenzoic acid (TTNPB). Penggabungan senyawa kecil ini dapat menghasilkan pluripotensi pada fibroblas embrionik tikus (MEFs) lebih efektif.

Sel punca pluripoten terinduksi memiliki beberapa karakteristik dan morfologi yang heterogen sehingga beberapa penanda dapat digunakan untuk mengidentifikasi ekspresi iPSCs. Pewarnaan alkaline phosphatase merupakan penanda antigen sel permukaan pada iPSCs. SSEA4 dan TRA 1-60 adalah antibodi yang mengekspresikan antigen permukaan sel, terutama terhadap iPSC. Antibodi sel permukaan adalah metode yang paling banyak digunakan untuk mengidentifikasi sel induk dalam kultur heterogen, khususnya antibodi SSEA4 dan TRA 1-60 hadir sebagai tolok ukur untuk mengidentifikasi iPSC dengan metode imunostaining.

Sel mononuklear dipisahkan dari darah vena perifer menggunakan proses densitas gradien sentrifugasi. Sel mononuklear dikultur selama enam hari dalam media ekspansi. Sel-sel dibagi menjadi empat kelompok (P1-P4). Induksi pluripotensi menggunakan senyawa molekul kecil VC6TFZ diselesaikan dalam waktu 14 hari. Kemudian selama tujuh hari, media bergeser ke 2i sedang. Identifikasi iPSC berdasarkan morfologi koloni dan ekspresi gen pluripoten, penanda SSEA4 dan TRA1-60 menggunakan imunositokimia.

Senyawa kimia kecil VC6TFZ telah terbukti mempromosikan pluripotensi pada PBMC manusia, memungkinkan mereka untuk membuat iPSC. SSEA 4 dan ekspresi gen TRA 1-60 dalam penanda pluripotensi secara statistik lebih signifikan pada kelompok eksperimen daripada pada control kelompok. Profil kimia, diferensiasi, dan kemampuan pembaruan diri dari sel-sel ini perlu diselidiki lebih lanjut. Keamanan profil yang terkait dengan risiko teratogenesis dan ketidakstabilan genetik harus diselidiki lebih lanjut untuk penggunaan klinis.

Koloni muncul pada proses pemrograman ulang pada hari ketujuh. Koloni ini memiliki morfologi bulat, besar, dan berbatu seperti ESC.  Senyawa molekul kecil VC6TFZ dapat menginduksi pluripotensi PBMC manusia untuk menghasilkan iPSC. Penanda pluripotensi ekspresi gen, SSEA 4 dan TRA 1-60, pada kelompok eksperimen, secara statistik lebih tinggi secara signifikan dibandingkan dengan kelompok kontrol.

Penulis: Andrianto, Adityo Basworo, Ivana Purnama Dewi, Budi Susetio Pikir

Link: https://www.ecronicon.com/ecpt/pdf/ECPT-10-00705.pdf