Fact-checked
х

Semua konten iLive ditinjau secara medis atau diperiksa fakta untuk memastikan akurasi faktual sebanyak mungkin.

Kami memiliki panduan sumber yang ketat dan hanya menautkan ke situs media terkemuka, lembaga penelitian akademik, dan, jika mungkin, studi yang ditinjau secara medis oleh rekan sejawat. Perhatikan bahwa angka dalam tanda kurung ([1], [2], dll.) Adalah tautan yang dapat diklik untuk studi ini.

Jika Anda merasa salah satu konten kami tidak akurat, ketinggalan zaman, atau dipertanyakan, pilih dan tekan Ctrl + Enter.

Keterbatasan, bahaya, dan komplikasi transplantasi sel

Ahli medis artikel

Dokter kandungan, ahli genetika, embriologi
, Editor medis
Terakhir ditinjau: 04.07.2025

Pengobatan plastik regeneratif didasarkan pada penerapan klinis sifat toti- dan pluripoten sel punca embrionik dan progenitor, yang memungkinkan terciptanya garis sel tertentu secara in vitro dan in vivo yang mengisi kembali jaringan dan organ rusak dari orang yang sakit.

Kemungkinan nyata penggunaan sel punca embrionik dan sel punca jaringan definitif (yang disebut sel punca "dewasa") manusia untuk tujuan terapeutik tidak lagi diragukan. Namun, para ahli dari Akademi Medis dan Nasional AS (Sel punca dan pengobatan regeneratif masa depan National Academy Press) dan Institut Kesehatan Nasional AS (Sel punca dan arah penelitian masa depan. Nat. Inst, Kesehatan AS) merekomendasikan studi yang lebih rinci tentang sifat-sifat sel punca dalam percobaan pada model biologis yang memadai dan penilaian objektif dari semua konsekuensi transplantasi, dan baru kemudian menggunakan sel punca di klinik.

Telah ditetapkan bahwa sel punca merupakan bagian dari jaringan turunan dari ketiga lapisan germinal. Sel punca ditemukan di retina, kornea, epidermis kulit, sumsum tulang, dan darah tepi, di pembuluh darah, pulpa gigi, ginjal, epitel gastrointestinal, pankreas, dan hati. Dengan menggunakan metode modern, telah dibuktikan bahwa sel punca saraf terlokalisasi di otak dan sumsum tulang belakang orang dewasa. Data sensasional ini menarik perhatian khusus dari para ilmuwan dan media, karena neuron di otak berfungsi sebagai contoh klasik dari populasi sel statis yang tidak dipulihkan. Baik pada periode awal maupun akhir ontogenesis, neuron, astrosit, dan oligodendrosit terbentuk di otak hewan dan manusia karena sel punca saraf (Sel punca: kemajuan ilmiah dan arah penelitian masa depan. Nat. Inst, Kesehatan AS).

Namun, dalam kondisi normal, plastisitas sel punca jaringan definitif tidak terwujud. Untuk mewujudkan potensi plastisitas sel punca jaringan definitif, sel punca tersebut harus diisolasi dan kemudian dikulturkan dalam media dengan sitokin (LIF, EGF, FGF). Selain itu, turunan sel punca berhasil dicangkok hanya jika ditransplantasikan ke dalam tubuh hewan dengan sistem imun yang tertekan (iradiasi γ, sitostatika, busulfan, dll.). Hingga saat ini, belum ada bukti yang meyakinkan tentang penerapan plastisitas sel punca pada hewan yang belum terpapar radiasi atau efek lain yang menyebabkan imunosupresi yang dalam.

Dalam kondisi seperti itu, potensi berbahaya sel punca embrional terwujud, pertama-tama, selama transplantasinya ke area ektopik - selama penyuntikan sel punca embrional secara subkutan ke tikus yang mengalami defisiensi imun, teratokarsinoma terbentuk di lokasi penyuntikan. Selain itu, selama perkembangan embrio manusia, frekuensi kelainan kromosom lebih tinggi daripada pada embriogenesis pada hewan. Pada tahap blastokista, hanya 20-25% embrio manusia yang terdiri dari sel-sel dengan kariotipe normal, dan sebagian besar embrio manusia awal yang diperoleh setelah fertilisasi in vitro menunjukkan mosaikisme kromosom yang kacau dan sangat sering mengalami penyimpangan numerik dan struktural.

trusted-source[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Manfaat Sel Punca yang Menguntungkan

Hasil awal uji klinis mengonfirmasi manfaat sel punca pada pasien, tetapi belum ada informasi tentang efek jangka panjang transplantasi sel. Literatur awalnya didominasi oleh laporan hasil positif transplantasi fragmen otak embrio pada penyakit Parkinson, tetapi kemudian mulai muncul data yang menyangkal efek terapi efektif dari jaringan saraf embrio atau janin yang ditransplantasikan ke otak pasien.

Pada pertengahan abad ke-20, pemulihan hematopoiesis pada hewan yang diradiasi secara mematikan setelah transfusi sel sumsum tulang intravena pertama kali ditemukan, dan pada tahun 1969, peneliti Amerika D. Thomas melakukan transplantasi sumsum tulang pertama pada manusia. Kurangnya pengetahuan tentang mekanisme ketidakcocokan imunologis sel sumsum tulang donor dan resipien pada saat itu menyebabkan tingginya angka kematian karena seringnya kegagalan transplantasi dan perkembangan reaksi graft-versus-host. Penemuan kompleks histocompatibilitas mayor, yang mencakup antigen leukosit manusia (HbA), dan peningkatan metode pengetikannya memungkinkan untuk meningkatkan kelangsungan hidup secara signifikan setelah transplantasi sumsum tulang, yang menyebabkan meluasnya penggunaan metode pengobatan ini dalam onkohematologi. Satu dekade kemudian, transplantasi pertama sel induk hematopoietik (HSC) yang diperoleh dari darah tepi menggunakan leukaferesis dilakukan. Pada tahun 1988, darah tali pusat pertama kali digunakan sebagai sumber HSC di Prancis untuk mengobati anak dengan anemia Fanconi, dan sejak akhir tahun 2000, laporan telah muncul di media tentang kemampuan HSC untuk berdiferensiasi menjadi sel-sel dari berbagai jenis jaringan, yang berpotensi memperluas cakupan aplikasi klinisnya. Namun, ternyata bahan transplantasi, bersama dengan HSC, mengandung sejumlah besar pengotor sel non-hematopoietik dari berbagai sifat dan sifat. Dalam hal ini, metode untuk memurnikan transplantasi dan kriteria untuk menilai kemurnian selulernya sedang dikembangkan. Secara khusus, imunoseleksi positif sel CD34+ digunakan, yang memungkinkan isolasi HSC menggunakan antibodi monoklonal.

trusted-source[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Komplikasi terapi sel punca

Komplikasi dalam transplantasi sumsum tulang paling sering bersifat hematologi dan dikaitkan dengan periode pansitopenia iatrogenik yang panjang. Komplikasi infeksi, anemia, dan perdarahan paling sering terjadi. Dalam hal ini, sangat penting untuk memilih cara pengumpulan, pemrosesan, dan penyimpanan sumsum tulang yang optimal untuk pengawetan sel punca secara maksimal, yang akan memastikan pemulihan hematopoiesis yang cepat dan stabil. Saat mengkarakterisasi transplantasi, parameter berikut saat ini umumnya dinilai: jumlah sel mononuklear dan/atau berinti, unit pembentuk koloni, dan kandungan sel CD34-positif. Sayangnya, indikator ini hanya memberikan penilaian tidak langsung terhadap kapasitas hematopoietik sebenarnya dari populasi sel punca transplantasi. Saat ini, tidak ada parameter yang benar-benar akurat untuk menentukan kecukupan transplantasi untuk pemulihan hematopoiesis jangka panjang pada pasien, bahkan dengan transplantasi sumsum tulang autologus. Pengembangan kriteria umum sangat sulit karena kurangnya standar yang ketat untuk pemrosesan, kriopreservasi, dan pengujian transplantasi. Selain itu, perlu untuk memperhitungkan berbagai faktor yang memengaruhi parameter keberhasilan pemulihan hematopoiesis pada setiap pasien. Dalam transplantasi sumsum tulang autologus, yang terpenting di antaranya adalah jumlah rangkaian kemoterapi sebelumnya, karakteristik rejimen pengondisian, periode penyakit saat sumsum tulang diambil, dan skema penggunaan faktor perangsang koloni pada periode pascatransplantasi. Selain itu, tidak boleh dilupakan bahwa kemoterapi sebelum pengambilan transplantasi dapat berdampak negatif pada sel induk sumsum tulang.

Insiden komplikasi toksik yang parah meningkat secara signifikan selama transplantasi sumsum tulang alogenik. Dalam hal ini, data statistik tentang transplantasi sumsum tulang alogenik pada talasemia menarik. Laporan dari European Bone Marrow Transplantation Group telah mencatat sekitar 800 transplantasi sumsum tulang pada pasien dengan talasemia mayor. Transplantasi alogenik pada talasemia dilakukan pada sebagian besar kasus dari saudara kandung yang identik dengan HLA, yang dikaitkan dengan komplikasi parah dan mortalitas tinggi selama transplantasi bahan sel punca dari donor terkait yang sebagian kompatibel atau donor tidak terkait yang kompatibel. Untuk meminimalkan risiko komplikasi infeksi yang fatal, pasien ditempatkan dalam kotak aseptik terisolasi dengan aliran udara laminar dan menerima diet rendah bakteri atau abakteri. Untuk dekontaminasi bakteri pada usus, bentuk antibiotik dan obat antijamur yang tidak dapat diserap diresepkan per os. Untuk profilaksis, amfoterisin B diberikan secara intravena. Pencegahan infeksi sistemik diperkuat dengan amikasin dan seftazidim, yang diresepkan sehari sebelum transplantasi, dan pengobatan dilanjutkan hingga pasien dipulangkan. Semua produk darah diiradiasi dengan dosis 30 Gy sebelum transfusi. Nutrisi parenteral selama transplantasi merupakan kondisi yang diperlukan dan dimulai segera setelah pembatasan asupan makanan secara alami.

Sejumlah komplikasi dikaitkan dengan toksisitas tinggi obat imunosupresif, yang sering menyebabkan mual, muntah dan mukositis, kerusakan ginjal dan pneumonia interstisial. Salah satu komplikasi kemoterapi yang paling parah adalah penyakit veno-oklusif hati, yang menyebabkan kematian pada periode pasca-transplantasi awal. Faktor risiko trombosis vena sistem portal hati meliputi usia pasien, adanya hepatitis dan fibrosis hati, serta terapi imunosupresif setelah transplantasi sumsum tulang. Penyakit veno-oklusif sangat berbahaya pada talasemia, yang disertai dengan hemosiderosis hati, hepatitis dan fibrosis - pendamping yang sering dari terapi transfusi. Trombosis vena sistem portal hati berkembang 1-2 minggu setelah transplantasi dan ditandai dengan peningkatan cepat kandungan bilirubin dan aktivitas transaminase dalam darah, perkembangan hepatomegali, asites, ensefalopati dan nyeri di perut bagian atas. Secara histologis, bahan otopsi menunjukkan kerusakan endotel, perdarahan subendotel, kerusakan hepatosit sentrilobular, obstruksi trombotik pada venula dan vena sentral hati. Kasus henti jantung fatal yang terkait dengan efek toksik sitostatika telah dijelaskan pada pasien talasemia.

Selama periode pratransplantasi, siklofosfamid dan busulfan sering menyebabkan sistitis hemoragik toksik dengan perubahan patologis pada sel uroepitelial. Penggunaan siklosporin A dalam transplantasi sumsum tulang sering disertai dengan nefrotoksisitas dan neurotoksisitas, sindrom hipertensi, retensi cairan dalam tubuh, dan sitolisis hepatosit. Disfungsi seksual dan reproduksi lebih sering diamati pada wanita. Pada anak kecil, perkembangan pubertas biasanya tidak terpengaruh setelah transplantasi, tetapi pada anak yang lebih besar, patologi perkembangan bidang seksual bisa sangat serius - hingga kemandulan. Komplikasi yang berhubungan langsung dengan transplantasi itu sendiri termasuk penolakan sel sumsum tulang alogenik, ketidakcocokan ABO, bentuk akut dan kronis penyakit graft-versus-host.

Pada pasien dengan transplantasi sumsum tulang yang tidak kompatibel dengan ABO, isoaglutinin donor host-versus-ABO diproduksi selama 330-605 hari setelah transplantasi, yang dapat menyebabkan hemolisis berkepanjangan dan secara drastis meningkatkan kebutuhan transfusi darah. Komplikasi ini dicegah dengan hanya mentransfusikan sel darah merah tipe 0. Setelah transplantasi, beberapa pasien mengalami neutropenia autoimun, trombositopenia, atau pansitopenia, yang memerlukan splenektomi untuk memperbaikinya.

Pada 35-40% penerima, penyakit graft-versus-host akut berkembang dalam 100 hari setelah transplantasi sumsum tulang alogenik yang identik dengan HLA. Tingkat keterlibatan kulit, hati, dan usus bervariasi dari ruam, diare, dan hiperbilirubinemia sedang hingga deskuamasi kulit, obstruksi usus, dan gagal hati akut. Pada pasien dengan talasemia, insidensi penyakit graft-versus-host akut tingkat I setelah transplantasi sumsum tulang adalah 75%, dan tingkat II dan lebih tinggi adalah 11-53%. Penyakit graft-versus-host kronis sebagai sindrom multiorgan sistemik biasanya berkembang dalam 100-500 hari setelah transplantasi sumsum tulang alogenik pada 30-50% pasien. Kulit, rongga mulut, hati, mata, esofagus, dan saluran pernapasan atas terpengaruh. Perbedaan dibuat antara bentuk terbatas penyakit graft-versus-host kronis, ketika kulit dan/atau hati terpengaruh, dan bentuk yang meluas, ketika lesi kulit umum dikombinasikan dengan hepatitis agresif kronis, lesi mata, kelenjar ludah, atau organ lainnya. Kematian sering disebabkan oleh komplikasi infeksi yang diakibatkan oleh defisiensi imun yang parah. Pada talasemia, bentuk ringan penyakit graft-versus-host kronis terjadi pada 12%, bentuk sedang pada 3%, dan bentuk parah pada 0,9% penerima sumsum tulang alogenik yang kompatibel dengan HLA. Komplikasi parah dari transplantasi sumsum tulang adalah penolakan graft, yang berkembang 50-130 hari setelah operasi. Frekuensi penolakan bergantung pada rejimen pengondisian. Secara khusus, pada pasien talasemia yang hanya menerima metotreksat selama periode persiapan, penolakan transplantasi sumsum tulang diamati pada 26% kasus, dengan kombinasi metotreksat dengan siklosporin A - pada 9% kasus, dan dengan pemberian hanya siklosporin A - pada 8% kasus (Gaziev et al., 1995).

Komplikasi infeksi setelah transplantasi sumsum tulang disebabkan oleh virus, bakteri, dan jamur. Perkembangannya dikaitkan dengan neutropenia berat yang disebabkan oleh obat kemoterapi selama periode pengondisian, kerusakan pada sawar mukosa oleh sitostatika, dan reaksi graft-versus-host. Bergantung pada waktu perkembangan, tiga fase komplikasi infeksi dibedakan. Pada fase pertama (berkembang pada bulan pertama setelah transplantasi), kerusakan pada sawar mukosa dan neutropenia mendominasi, sering disertai dengan infeksi virus (herpes, virus Epstein-Barr, cytomegalovirus, Varicella zoster), serta infeksi yang disebabkan oleh bakteri gram positif dan gram negatif, jamur Candida, aspergilli. Pada periode pascatransplantasi awal (bulan kedua dan ketiga setelah transplantasi), infeksi yang paling parah adalah cytomegalovirus, yang sering menyebabkan kematian pasien pada fase kedua komplikasi infeksi. Pada talasemia, infeksi cytomegalovirus setelah transplantasi sumsum tulang berkembang pada 1,7-4,4% penerima. Fase ketiga diamati pada periode pascatransplantasi akhir (tiga bulan setelah operasi) dan ditandai dengan defisiensi imun gabungan yang parah. Infeksi yang disebabkan oleh Varicella zoster, streptococcus, Pneumocystis carinii, Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae, dan virus hepatotropik umum terjadi selama periode ini. Pada talasemia, mortalitas pada pasien setelah transplantasi sumsum tulang dikaitkan dengan sepsis bakteri dan jamur, pneumonia interstisial idiopatik dan sitomegalovirus, sindrom gangguan pernapasan akut, gagal jantung akut, tamponade jantung, pendarahan otak, penyakit hati veno-oklusif, dan penyakit graft-versus-host akut.

Saat ini, sejumlah keberhasilan telah dicapai dalam pengembangan metode untuk mengisolasi populasi murni sel punca hematopoietik dari sumsum tulang. Teknik untuk memperoleh darah janin dari tali pusat telah ditingkatkan, dan metode untuk mengisolasi sel hematopoietik dari darah tali pusat telah diciptakan. Ada laporan dalam pers ilmiah bahwa sel punca hematopoietik mampu berkembang biak ketika dikulturkan dalam media dengan sitokin. Ketika menggunakan bioreaktor yang dirancang khusus untuk perluasan sel punca hematopoietik, biomassa sel punca hematopoietik yang diisolasi dari sumsum tulang, darah tepi atau darah tali pusat meningkat secara signifikan. Kemungkinan perluasan sel punca hematopoietik merupakan langkah penting menuju pengembangan klinis transplantasi sel.

Akan tetapi, sebelum perbanyakan sel induk hematopoietik secara in vitro, perlu dilakukan isolasi populasi sel induk hematopoietik yang homogen. Hal ini biasanya dicapai dengan menggunakan penanda yang memungkinkan pelabelan selektif sel induk hematopoietik dengan antibodi monoklonal yang dikaitkan secara kovalen dengan label fluoresen atau magnetik dan isolasinya menggunakan pemilah sel yang sesuai. Pada saat yang sama, masalah karakteristik fenotipik sel induk hematopoietik belum sepenuhnya terselesaikan. A. Petrenko, V. Grishchenko (2003) menganggap sel dengan antigen CD34, AC133, dan Thyl pada permukaannya dan tidak ada CD38, HLA-DR, atau penanda diferensiasi lainnya (sel dengan fenotipe CD34+Liir) sebagai kandidat sel induk hematopoietik. Penanda garis keturunan (Lin) meliputi glikoforin A (GPA), CD3, CD4, CD8, CD10, CD14, CD16, CD19, CD20 (Muench, 2001). Sel dengan fenotipe CD34+CD45RalüW CD71low, serta fenotipe CD34+Thyl+CD38low/c-kit/low, dianggap menjanjikan untuk transplantasi.

Masalah jumlah sel punca hematopoietik yang cukup untuk transplantasi yang efektif masih menjadi masalah. Saat ini, sumber sel punca hematopoietik adalah sumsum tulang, darah tepi dan tali pusat, serta hati embrionik. Perluasan sel punca hematopoietik dicapai dengan membudidayakannya di hadapan sel endotel dan faktor pertumbuhan hematopoietik. Dalam berbagai protokol, mieloprotein, SCF, eritropoietin, faktor pertumbuhan mirip insulin, kortikosteroid, dan estrogen digunakan untuk menginduksi proliferasi HSC. Saat menggunakan kombinasi sitokin secara in vitro, peningkatan signifikan dalam kumpulan HSC dapat dicapai dengan puncak produksinya pada akhir minggu kedua pembudidayaan.

Secara tradisional, transplantasi sel punca hematopoietik darah tali pusat digunakan terutama untuk hemoblastosis. Namun, dosis minimum sel hematopoietik yang diperlukan untuk keberhasilan transplantasi sel darah tali pusat adalah 3,7 x 107 sel berinti per 1 kg berat badan penerima. Penggunaan sel punca hematopoietik darah tali pusat dalam jumlah yang lebih sedikit secara signifikan meningkatkan risiko kegagalan cangkok dan kekambuhan penyakit. Oleh karena itu, transplantasi sel punca hematopoietik darah tali pusat terutama digunakan untuk mengobati hemoblastosis pada anak-anak.

Sayangnya, hingga kini belum ada standar pengadaan atau protokol baku untuk penggunaan klinis sel hematopoietik darah tali pusat. Dengan demikian, sel punca darah tali pusat sendiri belum diakui secara hukum sebagai sumber sel hematopoietik untuk transplantasi. Selain itu, belum ada norma etika atau hukum yang mengatur kegiatan dan penyelenggaraan bank darah tali pusat yang ada di luar negeri. Sementara itu, demi keamanan transplantasi, semua sampel darah tali pusat harus diawasi dengan ketat. Sebelum mengambil darah dari ibu hamil, harus ada persetujuan dari ibu hamil. Setiap ibu hamil harus diperiksa untuk mengetahui pembawa HBsAg, keberadaan antibodi terhadap virus hepatitis C, HIV, dan sifilis. Setiap sampel darah tali pusat harus diuji sebagai standar untuk jumlah sel berinti, CD34+, dan kapasitas pembentukan koloni. Selain itu, dilakukan juga pemeriksaan golongan darah HbA, penentuan golongan darah menurut ABO, dan golongan darah menurut faktor Rh. Prosedur pengujian yang diperlukan adalah kultur bakteriologis untuk sterilitas, pengujian serologis untuk infeksi HIV-1 dan HIV-2, HBsAg, hepatitis C virus, infeksi sitomegalovirus, HTLY-1 dan HTLY-II, sifilis dan toksoplasmosis. Selain itu, reaksi berantai polimerase dilakukan untuk mendeteksi infeksi sitomegalovirus dan HIV. Tampaknya disarankan untuk melengkapi protokol pengujian dengan analisis GSC darah tali pusat untuk mendeteksi penyakit genetik seperti talasemia-a, anemia sel sabit, defisiensi adenosin deaminase, agammaglobulinemia Bruton, penyakit Hurler dan Ponter.

Tahap persiapan transplantasi berikutnya adalah masalah pengawetan sel induk hematopoietik. Prosedur yang paling berbahaya bagi kelangsungan hidup sel selama persiapannya adalah pembekuan dan pencairan. Saat membekukan sel hematopoietik, sebagian besar dari mereka dapat hancur karena pembentukan kristal. Zat khusus - krioprotektan - digunakan untuk mengurangi persentase kematian sel. Paling sering, DMSO digunakan sebagai krioprotektan dalam konsentrasi akhir 10%. Namun, DMSO dalam konsentrasi seperti itu ditandai dengan efek sitotoksik langsung, yang memanifestasikan dirinya bahkan dalam kondisi paparan minimal. Penurunan efek sitotoksik dicapai dengan pemeliharaan ketat suhu nol dari mode paparan, serta kepatuhan terhadap peraturan untuk memproses bahan selama dan setelah pencairan (kecepatan semua manipulasi, penggunaan beberapa prosedur pencucian). Konsentrasi DMSO kurang dari 5% tidak boleh digunakan, karena ini menyebabkan kematian besar-besaran sel hematopoietik selama periode pembekuan.

Kehadiran pengotor eritrosit dalam campuran suspensi sel punca hematopoietik menimbulkan risiko timbulnya reaksi ketidakcocokan terhadap antigen eritrosit. Pada saat yang sama, ketika eritrosit dikeluarkan, hilangnya sel hematopoietik meningkat secara signifikan. Dalam hal ini, metode isolasi sel punca hematopoietik tanpa fraksinasi telah diusulkan. Dalam kasus ini, larutan DMSO 10% dan pendinginan dengan laju konstan (GS/menit) hingga -80°C digunakan untuk melindungi sel berinti dari efek merusak suhu rendah, setelah itu suspensi sel dibekukan dalam nitrogen cair. Dipercaya bahwa metode kriopreservasi ini menghasilkan lisis sebagian eritrosit, sehingga sampel darah tidak memerlukan fraksinasi. Sebelum transplantasi, suspensi sel dicairkan, dicuci dari hemoglobin bebas dan DMSO dalam larutan albumin manusia atau dalam serum darah. Pelestarian prekursor hematopoietik dengan metode ini memang lebih tinggi dibandingkan setelah fraksinasi darah tali pusat, tetapi risiko komplikasi transfusi akibat transfusi eritrosit yang tidak kompatibel dengan ABO tetap ada.

Pembentukan sistem perbankan untuk menyimpan sampel HSC yang telah diuji dan diketik HLA dapat mengatasi masalah di atas. Namun, hal ini memerlukan pengembangan norma etika dan hukum, yang saat ini masih dalam pembahasan. Sebelum membuat jaringan perbankan, perlu untuk mengadopsi sejumlah peraturan dan dokumen tentang standarisasi prosedur untuk pengumpulan, fraksinasi, pengujian dan pengetikan, serta kriopreservasi HSC. Syarat wajib untuk pengoperasian bank HSC yang efektif adalah pengorganisasian basis komputer untuk berinteraksi dengan registri World Marrow Donor Association (WMDA) dan National Marrow Donor Program of the United States (NMDP).

Selain itu, perlu dilakukan optimasi dan standardisasi metode ekspansi HSC in vitro, terutama sel hematopoietik darah tali pusat. Ekspansi HSC darah tali pusat diperlukan untuk meningkatkan jumlah calon penerima yang kompatibel dengan sistem HLA. Karena volume darah tali pusat yang kecil, jumlah HSC yang terkandung di dalamnya biasanya tidak dapat memastikan repopulasi sumsum tulang pada pasien dewasa. Pada saat yang sama, untuk melakukan transplantasi yang tidak terkait, perlu memiliki akses ke sejumlah sampel HSC yang diketik yang memadai (dari 10.000 hingga 1.500.000 per penerima).

Transplantasi sel punca hematopoietik tidak menghilangkan komplikasi yang menyertai transplantasi sumsum tulang. Analisis menunjukkan bahwa dengan transplantasi sel punca darah tali pusat, bentuk parah penyakit graft-versus-host akut berkembang pada 23% penerima, dan bentuk kronis pada 25% penerima. Pada pasien onkohematologi, kekambuhan leukemia akut selama tahun pertama setelah transplantasi sel punca darah tali pusat diamati pada 26% kasus.

Dalam beberapa tahun terakhir, metode transplantasi sel punca hematopoietik perifer telah berkembang secara intensif. Kandungan HSC dalam darah perifer sangat kecil (1 HSC per 100.000 sel darah) sehingga isolasinya tanpa persiapan khusus tidak masuk akal. Oleh karena itu, donor pertama-tama diberikan serangkaian obat stimulasi pelepasan sel hematopoietik sumsum tulang ke dalam darah. Untuk tujuan ini, obat-obatan yang jauh dari tidak berbahaya seperti siklofosfamid dan faktor perangsang koloni granulosit digunakan. Tetapi bahkan setelah prosedur mobilisasi HSC ke dalam darah perifer, kandungan sel CD34+ di dalamnya tidak melebihi 1,6%.

Untuk mobilisasi sel punca hematopoietik di klinik, S-SEC paling sering digunakan, yang ditandai dengan toleransi yang relatif baik, dengan pengecualian terjadinya nyeri tulang yang hampir alami. Perlu dicatat bahwa penggunaan pemisah darah modern memungkinkan isolasi sel punca hematopoietik yang efektif. Namun, dalam kondisi hematopoiesis normal, setidaknya 6 prosedur harus dilakukan untuk mendapatkan jumlah sel punca hematopoietik yang cukup yang sebanding dalam kapasitas repopulasi dengan suspensi sumsum tulang. Setiap prosedur tersebut membutuhkan 10-12 liter darah untuk diproses pada pemisah, yang dapat menyebabkan trombositopenia dan leukopenia. Prosedur pemisahan melibatkan pengenalan antikoagulan (natrium sitrat) ke donor, yang tidak mengecualikan, bagaimanapun, aktivasi kontak trombosit selama sentrifugasi ekstrakorporeal. Faktor-faktor ini menciptakan kondisi untuk perkembangan komplikasi infeksi dan hemoragik. Kerugian lain dari metode ini adalah variabilitas respons mobilisasi yang signifikan, yang memerlukan pemantauan kandungan HSC dalam darah tepi donor, yang diperlukan untuk menentukan kadar maksimumnya.

Transplantasi autogenous sel punca hematopoietik, tidak seperti transplantasi alogenik, sepenuhnya menghilangkan perkembangan reaksi penolakan. Namun, kerugian signifikan dari autotransplantasi sel punca hematopoietik, yang membatasi rentang indikasi untuk penerapannya, adalah kemungkinan tingginya reinfusi sel klon leukemia dengan transplantasi. Selain itu, tidak adanya efek "graft versus tumor" yang dimediasi imun secara signifikan meningkatkan frekuensi kekambuhan penyakit darah ganas. Oleh karena itu, satu-satunya metode radikal untuk menghilangkan hematopoiesis klonal neoplastik dan memulihkan hematopoiesis poliklonal normal pada sindrom mielodisplastik tetap berupa polikemoterapi intensif dengan transplantasi hematopoiesis alogenik.

Tetapi bahkan dalam kasus ini, pengobatan untuk sebagian besar hemoblastosis hanya ditujukan untuk meningkatkan waktu bertahan hidup pasien dan meningkatkan kualitas hidup mereka. Menurut beberapa penelitian besar, kelangsungan hidup bebas kekambuhan jangka panjang setelah alotransplantasi HSC dicapai pada 40% pasien onkohematologi. Saat menggunakan sel punca dari saudara kandung yang kompatibel dengan HLA, hasil terbaik diamati pada pasien muda dengan riwayat penyakit yang singkat, jumlah sel blast hingga 10% dan sitogenetika yang baik. Sayangnya, mortalitas yang terkait dengan prosedur alotransplantasi HSC pada pasien dengan penyakit mielodisplastik tetap tinggi (dalam sebagian besar laporan - sekitar 40%). Hasil kerja 10 tahun Program Donor Sumsum Tulang Nasional di AS (510 pasien, usia rata-rata - 38 tahun) menunjukkan bahwa kelangsungan hidup bebas kekambuhan selama dua tahun adalah 29% dengan kemungkinan kekambuhan yang relatif rendah (14%). Namun, angka kematian yang terkait dengan prosedur allotransplantasi HSC dari donor yang tidak terkait sangat tinggi dan mencapai 54% selama periode dua tahun. Hasil serupa diperoleh dalam sebuah studi di Eropa (118 pasien, usia rata-rata - 24 tahun, kelangsungan hidup bebas kekambuhan dua tahun - 28%, kekambuhan - 35%, angka kematian - 58%).

Selama kemoterapi intensif dengan pemulihan hematopoiesis berikutnya dengan sel hematopoietik alogenik, komplikasi imunohematologi dan transfusi sering terjadi. Komplikasi ini sebagian besar disebabkan oleh fakta bahwa golongan darah manusia diwariskan secara independen dari molekul MHC. Oleh karena itu, bahkan jika donor dan penerima kompatibel untuk antigen HLA utama, eritrosit mereka mungkin memiliki fenotipe yang berbeda. Perbedaan dibuat antara ketidakcocokan "mayor", ketika penerima memiliki antibodi yang sudah ada sebelumnya terhadap antigen eritrosit donor, dan ketidakcocokan "minor", ketika donor memiliki antibodi terhadap antigen eritrosit penerima. Kasus kombinasi ketidakcocokan "mayor" dan "minor" mungkin terjadi.

Hasil analisis perbandingan efektivitas klinis alotransplantasi sel punca hematopoietik sumsum tulang belakang dan darah tali pusat pada hemoblastosis menunjukkan bahwa pada anak-anak setelah alotransplantasi sel punca hematopoietik darah tali pusat, risiko berkembangnya reaksi graft-versus-host berkurang secara signifikan, tetapi periode pemulihan jumlah neutrofil dan trombosit yang lebih lama diamati dengan insiden kematian 100 hari pascatransplantasi yang lebih tinggi.

Studi tentang penyebab kematian dini memungkinkan untuk mengklarifikasi kontraindikasi transplantasi HSC alogenik, di antaranya yang paling penting adalah:

  • adanya tes positif untuk infeksi cytomegalovirus pada penerima atau donor (tanpa pengobatan pencegahan);
  • penyakit radiasi akut;
  • adanya atau bahkan dugaan adanya infeksi mikotik pada pasien (tanpa melakukan profilaksis dini sistemik dengan obat fungisida);
  • hemoblastosis, di mana pasien menerima pengobatan jangka panjang dengan sitostatika (karena kemungkinan besar terjadi serangan jantung mendadak dan kegagalan banyak organ);
  • transplantasi dari donor HLA-non-identik (tanpa profilaksis reaksi graft-versus-host akut dengan siklosporin A);
  • hepatitis C virus kronis (disebabkan oleh risiko tinggi timbulnya penyakit vena oklusif pada hati).

Dengan demikian, transplantasi HSC dapat menyebabkan komplikasi serius, yang sering kali berujung pada kematian. Pada periode awal (hingga 100 hari setelah transplantasi), komplikasi tersebut meliputi komplikasi infeksi, penyakit graft-versus-host akut, penolakan graft (kegagalan HSC donor), penyakit hati veno-oklusif, serta kerusakan jaringan yang disebabkan oleh toksisitas regimen pengondisian, yang ditandai dengan tingkat remodeling yang tinggi (kulit, endotelium vaskular, epitelium usus). Komplikasi pada periode pascatransplantasi akhir meliputi penyakit graft-versus-host kronis, kambuhnya penyakit yang mendasarinya, retardasi pertumbuhan pada anak-anak, disfungsi sistem reproduksi dan kelenjar tiroid, serta kerusakan mata.

Baru-baru ini, sehubungan dengan publikasi tentang plastisitas sel sumsum tulang, muncul ide untuk menggunakan HSC untuk mengobati serangan jantung dan penyakit lainnya. Meskipun beberapa percobaan pada hewan mendukung kemungkinan ini, kesimpulan tentang plastisitas sel sumsum tulang perlu dikonfirmasi. Keadaan ini harus diperhitungkan oleh para peneliti yang percaya bahwa sel sumsum tulang manusia yang ditransplantasikan mudah diubah menjadi sel otot rangka, miokardium, atau sistem saraf pusat. Hipotesis bahwa HSC adalah sumber seluler alami untuk regenerasi organ-organ ini memerlukan bukti serius.

Khususnya, hasil pertama dari studi acak terbuka oleh V. Belenkov (2003) telah dipublikasikan. Tujuannya adalah untuk mempelajari efek C-SvK (yaitu, mobilisasi HSC autolog ke dalam darah) pada status klinis, hemodinamik, dan neurohumoral pasien dengan gagal jantung kronis sedang hingga berat, serta untuk mengevaluasi keamanannya terhadap latar belakang terapi standar (penghambat enzim pengubah angiotensin, beta-blocker, diuretik, glikosida jantung). Dalam publikasi pertama hasil studi, penulis program mencatat bahwa satu-satunya argumen yang mendukung O-SvK adalah hasil pengobatan satu pasien, yang menunjukkan peningkatan yang tak terbantahkan dalam semua parameter klinis dan hemodinamik terhadap latar belakang terapi dengan obat ini. Namun, teori mobilisasi HSC ke dalam aliran darah dengan regenerasi miokardium berikutnya di zona pasca-infark tidak dikonfirmasi - bahkan pada pasien dengan dinamika klinis positif, ekokardiografi stres dengan dobutamin tidak mengungkapkan munculnya zona miokardium yang layak di area bekas luka.

Perlu dicatat bahwa saat ini jelas tidak ada cukup data untuk merekomendasikan terapi sel pengganti untuk penerapan yang luas dalam praktik klinis sehari-hari. Studi klinis yang dirancang dengan baik dan berkualitas tinggi diperlukan untuk menentukan efektivitas berbagai pilihan terapi sel regeneratif, mengembangkan indikasi dan kontraindikasi untuknya, serta pedoman untuk penggunaan gabungan terapi regeneratif-plastik dan perawatan bedah atau konservatif tradisional. Masih belum ada jawaban untuk pertanyaan tentang populasi sel sumsum tulang tertentu (hematopoietik induk atau stroma) yang dapat menghasilkan neuron dan kardiomiosit, dan juga tidak jelas kondisi apa yang berkontribusi terhadap hal ini secara in vivo.

Pekerjaan di bidang ini sedang dilakukan di banyak negara. Dalam ringkasan simposium tentang gagal hati akut dari Institut Kesehatan Nasional AS, di antara metode pengobatan yang menjanjikan, bersama dengan transplantasi hati, transplantasi hepatosit xeno- atau alogenik dan koneksi ekstrakorporeal bioreaktor dengan sel-sel hati dicatat. Ada bukti langsung bahwa hanya hepatosit asing yang aktif secara fungsional yang mampu memberikan dukungan yang efektif bagi hati penerima. Untuk penggunaan klinis hepatosit yang diisolasi, perlu dibuat bank sel, yang secara signifikan akan mengurangi waktu antara isolasi sel dan penggunaannya. Metode yang paling dapat diterima untuk membuat bank hepatosit yang diisolasi adalah kriopreservasi sel-sel hati dalam nitrogen cair. Ketika menggunakan sel-sel tersebut di klinik pada pasien dengan gagal hati akut dan kronis, efek terapeutik yang cukup tinggi telah terungkap.

Meskipun hasil transplantasi sel hati dalam eksperimen dan praktik klinis menunjukkan hasil yang optimis dan menggembirakan, masih banyak masalah yang belum terpecahkan. Masalah-masalah tersebut meliputi terbatasnya jumlah organ yang cocok untuk memperoleh hepatosit yang diisolasi, metode yang kurang efektif untuk mengisolasinya, tidak adanya metode standar untuk mengawetkan sel-sel hati, gagasan yang tidak jelas tentang mekanisme pengaturan pertumbuhan dan proliferasi sel-sel yang ditransplantasikan, tidak adanya metode yang memadai untuk menilai pencangkokan atau penolakan hepatosit alogenik. Hal ini juga mencakup adanya kekebalan transplantasi saat menggunakan sel-sel alogenik dan xenogenik, meskipun lebih rendah daripada transplantasi hati ortotopik, tetapi memerlukan penggunaan imunosupresan, enkapsulasi hepatosit yang diisolasi, atau perawatan khusus dengan enzim. Transplantasi hepatosit sering kali menimbulkan konflik kekebalan antara penerima dan donor dalam bentuk reaksi penolakan, yang memerlukan penggunaan sitostatika. Salah satu solusi untuk masalah ini adalah penggunaan pembawa mikropori polimer untuk mengisolasi sel-sel hati, yang akan meningkatkan kelangsungan hidup mereka, karena membran kapsul secara efektif melindungi hepatosit meskipun inangnya diimunisasi.

Namun, pada gagal hati akut, transplantasi hepatosit tersebut tidak efektif karena waktu yang dibutuhkan sel hati untuk melekat pada lingkungan baru dan mencapai tahap fungsi optimal relatif lama. Keterbatasan potensial adalah sekresi empedu selama transplantasi ektopik hepatosit terisolasi, dan ketika menggunakan bioreaktor, hambatan fisiologis yang signifikan adalah ketidakcocokan spesies antara protein manusia dan protein yang diproduksi oleh hepatosit xenogenik.

Ada laporan dalam literatur bahwa transplantasi lokal sel induk stroma sumsum tulang memfasilitasi koreksi cacat tulang yang efektif, dan pemulihan jaringan tulang dalam kasus ini berlangsung lebih intensif daripada dengan regenerasi reparatif spontan. Beberapa studi praklinis pada model eksperimental secara meyakinkan menunjukkan kemungkinan penggunaan transplantasi sel stroma sumsum tulang dalam ortopedi, meskipun pekerjaan lebih lanjut diperlukan untuk mengoptimalkan metode ini, bahkan dalam kasus yang paling sederhana. Secara khusus, kondisi optimal untuk perluasan sel stroma osteogenik secara eks vivo belum ditemukan, dan struktur serta komposisi pembawa idealnya (matriks) masih belum berkembang. Jumlah minimum sel yang diperlukan untuk regenerasi tulang volumetrik belum ditentukan.

Telah terbukti bahwa sel punca mesenkimal menunjukkan plastisitas transgermal, yaitu kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi tipe sel yang secara fenotip tidak berhubungan dengan sel-sel dari garis keturunan aslinya. Dalam kondisi kultivasi yang optimal, garis keturunan sel punca stroma sumsum tulang poliklonal dapat bertahan terhadap lebih dari 50 pembelahan secara in vitro, yang memungkinkan untuk memperoleh miliaran sel stroma dari 1 ml aspirasi sumsum tulang. Namun, populasi sel punca mesenkimal bersifat heterogen, yang dimanifestasikan oleh variabilitas dalam ukuran koloni, tingkat pembentukan yang berbeda, dan keragaman morfologi tipe sel, dari sel berbentuk gelendong seperti fibroblas hingga sel pipih besar. Heterogenitas fenotip diamati setelah hanya 3 minggu kultivasi sel punca stroma: beberapa koloni membentuk nodul jaringan tulang, yang lain membentuk kelompok adiposit, dan yang lainnya, lebih jarang, membentuk pulau jaringan tulang rawan.

Transplantasi jaringan saraf embrionik awalnya digunakan untuk mengobati penyakit degeneratif pada sistem saraf pusat. Dalam beberapa tahun terakhir, elemen seluler neurosfer yang diperoleh dari sel induk saraf telah ditransplantasikan sebagai pengganti jaringan otak embrionik (Poltavtseva, 2001). Neurosfer mengandung prekursor neuron dan neuroglia yang berkomitmen, yang memberikan harapan untuk pemulihan fungsi otak yang hilang setelah transplantasinya. Setelah transplantasi sel neurosfer yang tersebar ke daerah striatum otak tikus, proliferasi dan diferensiasinya menjadi neuron dopaminergik dicatat, yang menghilangkan asimetri motorik pada tikus dengan hemiparkinsonisme eksperimental. Namun, dalam beberapa kasus, tumor berkembang dari sel neurosfer, yang menyebabkan kematian hewan (Bjorklund, 2002).

Di klinik, studi cermat terhadap dua kelompok pasien, di mana baik pasien maupun dokter yang mengamati mereka tidak mengetahui (studi double-blind), bahwa satu kelompok pasien ditransplantasikan dengan jaringan embrionik dengan neuron yang memproduksi dopamin, dan kelompok pasien kedua menjalani operasi palsu, memberikan hasil yang tidak terduga. Pasien yang ditransplantasikan dengan jaringan saraf embrionik merasa tidak lebih baik daripada pasien dalam kelompok kontrol. Selain itu, 5 dari 33 pasien mengalami diskinesia persisten 2 tahun setelah transplantasi jaringan saraf embrionik, yang tidak ada pada pasien dalam kelompok kontrol (Sel induk: kemajuan ilmiah dan arah penelitian masa depan. Nat. Inst, of Health. USA). Salah satu masalah yang belum terpecahkan dari penelitian klinis sel induk saraf otak tetap berupa analisis prospek dan keterbatasan nyata transplantasi turunannya untuk koreksi gangguan SSP. Ada kemungkinan bahwa neuronogenesis di hipokampus yang disebabkan oleh aktivitas kejang yang berkepanjangan, yang mengarah pada reorganisasi struktural dan fungsionalnya, mungkin menjadi faktor dalam perkembangan epilepsi yang progresif. Kesimpulan ini patut mendapat perhatian khusus, karena menunjukkan kemungkinan konsekuensi negatif dari pembentukan neuron baru di otak yang matang dan pembentukan koneksi sinaptik yang menyimpang oleh neuron-neuron tersebut.

Tidak boleh dilupakan bahwa kultivasi dalam media dengan sitokin (mitogen) membawa karakteristik sel punca lebih dekat dengan sel tumor, karena perubahan serupa dalam pengaturan siklus sel terjadi di dalamnya, yang menentukan kemampuan untuk pembelahan tanpa batas. Sangatlah sembrono untuk mentransplantasikan turunan awal sel punca embrionik ke dalam seseorang, karena dalam kasus ini ancaman berkembangnya neoplasma ganas sangat tinggi. Jauh lebih aman untuk menggunakan keturunan mereka yang lebih berkomitmen, yaitu sel prekursor dari garis yang berdiferensiasi. Namun, saat ini, teknik yang andal untuk mendapatkan garis sel manusia yang stabil yang berdiferensiasi ke arah yang diinginkan belum dikembangkan.

Penggunaan teknologi biologi molekuler untuk koreksi patologi herediter dan penyakit manusia dengan memodifikasi sel punca sangat menarik bagi praktik kedokteran. Fitur genom sel punca memungkinkan pengembangan skema transplantasi unik untuk mengoreksi penyakit genetik. Namun, ada sejumlah keterbatasan di area ini yang perlu diatasi sebelum penerapan praktis rekayasa genetika sel punca. Pertama-tama, perlu mengoptimalkan proses modifikasi genom sel punca eks vivo. Diketahui bahwa proliferasi sel punca jangka panjang (3-4 minggu) mengurangi transfeksinya, sehingga beberapa siklus transfeksi diperlukan untuk mencapai tingkat modifikasi genetik yang tinggi. Namun, masalah utamanya terkait dengan durasi ekspresi gen terapeutik. Hingga saat ini, tidak ada penelitian yang periode ekspresi efektif setelah transplantasi sel yang dimodifikasi melebihi empat bulan. Dalam 100% kasus, seiring waktu, ekspresi gen yang ditransfeksi menurun karena inaktivasi promotor dan/atau kematian sel dengan genom yang dimodifikasi.

Masalah penting adalah biaya penggunaan teknologi sel dalam pengobatan. Misalnya, perkiraan kebutuhan tahunan untuk membiayai biaya medis unit transplantasi sumsum tulang yang dirancang untuk melakukan 50 transplantasi per tahun adalah sekitar US$900.000.

Pengembangan teknologi sel dalam pengobatan klinis merupakan proses yang kompleks dan bertahap yang melibatkan kerja sama konstruktif antara pusat ilmiah dan klinis multidisiplin dan komunitas internasional. Pada saat yang sama, masalah organisasi ilmiah penelitian di bidang terapi sel memerlukan perhatian khusus. Yang terpenting di antaranya adalah pengembangan protokol penelitian klinis, pengendalian keandalan data klinis, pembentukan registri nasional penelitian, integrasi ke dalam program internasional penelitian klinis multisenter, dan penerapan hasil dalam praktik klinis.

Sebagai penutup pengantar tentang masalah-masalah transplantasi sel, saya ingin menyampaikan harapan bahwa penyatuan upaya para spesialis terkemuka Ukraina dari berbagai bidang sains akan memastikan kemajuan signifikan dalam penelitian eksperimental dan klinis dan akan memungkinkan di tahun-tahun mendatang untuk menemukan cara-cara efektif untuk memberikan bantuan kepada orang-orang yang sakit parah yang membutuhkan transplantasi organ, jaringan, dan sel.

trusted-source[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]


Portal iLive tidak memberikan saran, diagnosis, atau perawatan medis.
Informasi yang dipublikasikan di portal hanya untuk referensi dan tidak boleh digunakan tanpa berkonsultasi dengan spesialis.
Baca dengan cermat aturan dan kebijakan situs. Anda juga dapat hubungi kami!

Hak Cipta © 2011 - 2025 iLive. Seluruh hak cipta.