Transplantasi RGC Turunan Sel Punca: Dari Cawan Petri ke Traktus Optikus
Pendahuluan
Glaukoma adalah penyebab utama kebutaan ireversibel di seluruh dunia karena sel ganglion retina (RGC) yang menghubungkan mata ke otak mati dan tidak dapat beregenerasi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tanpa RGC, sinyal visual dari retina tidak dapat mencapai pusat otak (seperti nukleus genikulatum lateral dan kolikulus superior), sehingga penglihatan hilang. Perawatan glaukoma saat ini (misalnya, menurunkan tekanan intraokular) dapat melindungi RGC yang masih hidup tetapi tidak dapat mengembalikan yang sudah hilang (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Terapi sel punca bertujuan untuk mengganti RGC yang hilang dengan mendiferensiasikan sel punca pluripoten manusia (baik sel punca embrionik, ESC, atau sel punca pluripoten terinduksi, iPSC) menjadi RGC dan mentransplantasikannya ke mata (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pada prinsipnya, ini dapat menyediakan sumber neuron retina yang tidak terbatas (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Namun, mewujudkan visi ini membutuhkan penaklukan tantangan besar: RGC baru harus bertahan hidup, menumbuhkan akson melalui jalan keluar mata (lamina cribrosa) ke saraf optik, menavigasi jarak jauh ke target otak yang tepat, membentuk sinapsis fungsional, dan menjadi bermielin – semuanya dalam lingkungan penghambat sistem saraf pusat dewasa.
Artikel ini mengulas keadaan seni dalam mendapatkan RGC dari sel punca manusia dan mentransplantasikannya dalam model hewan. Kami kemudian membahas hambatan kritis menuju keberhasilan – perpanjangan akson melalui lamina cribrosa, panduan ke target talamik dan kolikular, pembentukan sinapsis, dan mielinasi – serta masalah keamanan (penolakan imun, risiko tumor) dan metode pemberian (injeksi intravitreal vs. subretinal). Terakhir, kami memberikan pandangan realistis tentang kapan uji coba "pertama pada manusia" untuk glaukoma mungkin layak dilakukan dan ukuran hasil apa yang akan mereka butuhkan. Sepanjang artikel, kami berusaha untuk kejelasan: istilah kunci tetap dicetak tebal dan konsep teknis apa pun dijelaskan untuk khalayak umum.
Diferensiasi RGC dari Sel Punca Pluripoten Manusia
Para ilmuwan telah mengembangkan banyak protokol untuk mengubah ESC atau iPSC manusia menjadi neuron mirip RGC. Biasanya, sel punca pertama-tama diarahkan ke keadaan progenitor retina menggunakan kombinasi faktor pertumbuhan dan molekul kecil yang meniru perkembangan mata (misalnya, modulator jalur FGF, IGF, BMP, Wnt, dan Notch) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam kondisi yang tepat, sel-sel ini akan berdiferensiasi lebih lanjut menjadi RGC, yang dapat dikonfirmasi oleh penanda RGC. Penanda kunci meliputi faktor transkripsi BRN3B (POU4F2) dan ISL1, protein pengikat RNA RBPMS, protein sitoskeletal saraf β-III tubulin (TUJ1), dan sinuklein-γ (SNCG). Memang, satu penelitian menunjukkan kultur turunan PSC mengekspresikan beberapa penanda RGC: “faktor transkripsi seperti BRN3, ISL1, dan SNCG” muncul bersama neurit panjang, mengonfirmasi identitas RGC (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). RGC sel punca ini menyerupai rekan alami mereka dalam ekspresi gen dan morfologi, memperpanjang proses panjang dan menembakkan potensial aksi.
RGC bukanlah tipe sel yang seragam. Puluhan subtipe RGC ada (misalnya, sel sensitif gerakan selektif arah, sel pusat on/off, sel melanopsin fotosensitif intrinsik, alpha-RGC, dll.), masing-masing dengan fungsi yang berbeda (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Studi hewan telah mengkatalogkan lebih dari 30 subtipe RGC berdasarkan anatomi dan penanda molekuler (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), dan bukti menunjukkan manusia memiliki sekitar 20 atau lebih subtipe dengan konektivitas unik (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Secara teori, protokol sel punca dapat disesuaikan untuk menghasilkan subtipe spesifik dengan menyesuaikan isyarat perkembangan. Dalam praktiknya, sebagian besar metode saat ini bertujuan untuk populasi RGC campuran. Para peneliti kemudian memverifikasi keragaman subtipe dengan pewarnaan bersama untuk kombinasi penanda: misalnya, satu studi diferensiasi RGC manusia mengidentifikasi kandidat RGC selektif arah on-off (mengekspresikan CART) dan alpha-RGC (mengekspresikan SPP1/osteopontin) di dalam sel BRN3+ mereka (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Mengoptimalkan spesifikasi subtipe adalah area penelitian aktif, karena setiap subtipe RGC (dengan pasangan pra- dan pasca-sinapsnya sendiri) akan membutuhkan integrasi yang tepat secara in vivo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Efisiensi dan kecepatan pembentukan RGC telah meningkat. Protokol awal memakan waktu beberapa minggu atau bulan, tetapi metode baru mempercepat proses. Misalnya, Luo dkk. merekayasa overekspresi faktor transkripsi NGN2 ditambah medium neurotropik untuk menghasilkan neuron mirip RGC hanya dalam dua minggu, dibandingkan dengan 1–2 bulan dalam kultur 2D atau 3D sebelumnya (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sel-sel ini mengekspresikan penanda RGC dan, ketika ditransplantasikan ke mata tikus dewasa, “berhasil bermigrasi ke lapisan sel ganglion dalam 1 minggu” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Demikian pula, sel punca pluripoten yang ditumbuhkan sebagai organoid retina 3D (yang merekapitulasi perkembangan mata) secara alami menghasilkan RGC bersama dengan neuron retina lainnya. RGC turunan organoid cenderung memiliki profil ekspresi gen yang lebih dekat dengan RGC janin dibandingkan kultur 2D, dan banyak kelompok sekarang memanen sel yang diperkaya RGC dari organoid untuk eksperimen transplantasi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Meskipun ada kemajuan ini, hasilnya tetap sederhana dan kultur tidak homogen. Protokol seringkali menghasilkan populasi sel retina campuran dengan minoritas RGC, dan kelangsungan hidup dalam kultur dapat terbatas (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Para peneliti biasanya menggunakan penyortiran sel (misalnya, reporter Thy1 atau BRN3) untuk memurnikan RGC sebelum transplantasi. Tujuan utama adalah mencapai kemurnian yang sangat tinggi, karena sel yang tidak berdiferensiasi atau off-target berisiko membentuk tumor. Sebuah studi baru-baru ini memperingatkan bahwa “untuk studi translasi akan sangat penting untuk menentukan kemurnian RGC donor untuk mengurangi risiko pembentukan teratoma” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Transplantasi dalam Model Hewan: Kelangsungan Hidup dan Integrasi
Sejumlah studi praklinis kini telah menguji RGC turunan sel punca manusia dalam model hewan. Tujuan-tujuannya meliputi menunjukkan bahwa RGC yang ditransplantasikan dapat bertahan hidup, berintegrasi ke retina inang, mengirimkan akson, dan (pada akhirnya) mentransmisikan sinyal. Eksperimen telah dilakukan sebagian besar pada hewan pengerat (tikus rumah, tikus), tetapi juga pada hewan yang lebih besar (kucing) dan primata non-manusia.
Setelah mendiferensiasikan atau mengisolasi RGC secara in vitro, peneliti memasukkannya ke dalam mata inang. Dua strategi utama adalah injeksi intravitreal (menyuntikkan sel ke dalam vitreus, rongga bagian dalam mata) atau pemberian subretinal (menempatkan sel di bawah retina). Hasilnya bervariasi:
- Injeksi intravitreal secara teknis mudah untuk menargetkan RGC (yang berada di permukaan retina bagian dalam). Beberapa kelompok telah menyuntikkan suspensi RGC manusia atau RGC turunan organoid retina ke dalam vitreus hewan pengerat. Misalnya, Vrathasha dkk. menyuntikkan sekitar 50.000 iPSC-RGC manusia secara intravitreal ke dalam tikus WS dan menemukan sel-sel yang ditransplantasikan terlokalisasi dalam lapisan sel ganglion dan bertahan hidup setidaknya lima bulan pasca-transplantasi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sel-sel ini mengembangkan dendritic arbor normal dan memicu potensial aksi yang digerakkan cahaya yang hampir identik dengan RGC tikus asli (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), membuktikan bahwa mereka dapat berintegrasi secara fungsional setidaknya di retina. Luo dkk. (2020) juga menunjukkan sel mirip RGC turunan hESC (yang overekspresi NGN2) bermigrasi ke lapisan ganglion tikus dewasa dalam waktu seminggu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Hasil ini menggembirakan, tetapi jumlah sel yang benar-benar berintegrasi umumnya kecil. Vrathasha melaporkan rata-rata ~672 sel donor yang bertahan hidup per retina tikus (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – sebagian kecil dari jumlah RGC normal – menyoroti lingkungan yang menantang.
Salah satu masalah dengan suspensi intravitreal sederhana adalah sel-sel sering menggumpal atau gagal menempel. Dalam model cedera RGC pada kucing, Becker dkk. menemukan bahwa injeksi suspensi sel intravitreal menghasilkan agregasi sel dan sedikit integrasi sejati (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Mereka mencatat bahwa penggunaan scaffold dapat meningkatkan kelangsungan hidup dan migrasi retina. Memang, beberapa penelitian kini menanamkan RGC pada scaffold biomaterial atau jaringan organoid untuk mendukungnya. Misalnya, organoid retina manusia (memanen RGC pada hari perkembangan 60–70) ditransplantasikan secara subretinal ke mata kucing. Dengan imunosupresi sistemik, cangkok organoid ini bertahan setidaknya 1 bulan dan tampak membentuk kontak sinaptik dengan neuron inang (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pendekatan subretinal memastikan kontak yang erat antara jaringan donor dan retina, sedangkan suspensi sel intravitreal cenderung mengambang atau menggumpal. Di sisi lain, pemberian subretinal adalah operasi yang lebih kompleks dan mungkin dibatasi oleh ruang yang tersedia (ruang subretinal tipis pada quadruped dan primata).
Pada hewan pengerat kecil, pemberian intravitreal tetap menjadi pendekatan yang paling umum. Setelah injeksi, sel donor yang berhasil telah diidentifikasi bermigrasi ke lapisan sel ganglion retina inang dan mengekspresikan penanda RGC (BRN3, RBPMS) selama berminggu-minggu hingga berbulan-bulan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Beberapa penelitian melaporkan sel donor memperpanjang dendrite baru dan bahkan axon sprout awal menuju kepala saraf optik. Misalnya, hiPSC-RGC yang ditransplantasikan pada tikus menunjukkan dendritic tree yang rumit dan (ketika dirangsang oleh cahaya) menghasilkan potensial postsynaptik, menunjukkan bahwa mereka telah membentuk sinapsis dengan interneuron bipolar/amacrine (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Namun, penting untuk berhati-hati: pengalaman dengan transplantasi fotoreseptor menunjukkan bahwa penanda fluoresen yang ditransfer kadang-kadang dapat membuatnya tampak bahwa sel transplantasi telah berintegrasi padahal sebenarnya mereka hanya mentransfer pewarna ke sel inang (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pelabelan yang ketat dan pengujian fungsional diperlukan untuk mengonfirmasi integrasi sejati. Dalam semua kasus sejauh ini, hanya sebagian kecil dari RGC yang diinjeksikan yang bertahan hidup dan berintegrasi. Misalnya, Vrathasha dkk. menyuntikkan 500.000 sel tetapi kemudian hanya menghitung ~0,13% (sekitar 650 sel) yang bertahan hidup pada 5 bulan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jelas, lingkungan retina inang memberikan tekanan selektif yang kuat, dan kelangsungan hidup tetap menjadi faktor pembatas.
Rute Pemberian: Intravitreal versus Subretinal
Pilihan cara memasukkan RGC ke dalam mata memiliki implikasi praktis dan biologis. Injeksi intravitreal menempatkan sel di gel mata (vitreus) di sebelah retina. Rute ini secara langsung membasahi retina bagian dalam tetapi juga dapat memaparkan sel pada tantangan difusif (sel harus menempel pada permukaan retina untuk berintegrasi). Seperti disebutkan di atas, suspensi sel tanpa dukungan dapat menggumpal; kelangsungan hidup mungkin buruk kecuali sel-sel dengan cepat bermigrasi ke jaringan inang. Beberapa penelitian menemukan bahwa cangkok yang didukung scaffold atau berbasis organoid (bukan suspensi sel tunggal) meningkatkan hasil (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pemberian intravitreal memiliki keuntungan dari teknik yang relatif sederhana (sudah digunakan untuk injeksi obat dan vektor terapi gen) dan penargetan langsung RGC.
Sebaliknya, pemberian subretinal (menempatkan sel antara retina dan epitel pigmen retina) secara tradisional digunakan untuk transplantasi fotoreseptor atau RPE. Untuk transplantasi RGC, ini kurang intuitif tetapi dapat memberikan kontak yang menguntungkan. Dalam studi kucing oleh Singh dkk., organoid retina manusia ditanamkan secara subretinal dengan aposisi dekat ke retina inang. Meskipun ada kebutuhan akan imunosupresi, cangkok ini bertahan selama berminggu-minggu dan menunjukkan tanda-tanda pembentukan sinapsis dengan sel ganglion retina (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ruang subretinal yang sempit menjaga sel donor tetap pada tempatnya. Namun, pada kucing dan primata, ruang ini sangat tipis, membuat penargetan menjadi menantang. Bedah subretinal juga memiliki risiko lebih tinggi terhadap retina inang. Dengan demikian, injeksi intravitreal tetap menjadi pendekatan standar pada hewan pengerat, sedangkan strategi subretinal atau epiretinal (ke permukaan retina) dapat dieksplorasi pada mata yang lebih besar.
Singkatnya, injeksi intravitreal adalah yang termudah tetapi seringkali memerlukan scaffold atau jumlah sel yang tinggi untuk kelangsungan hidup apa pun (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Cangkok/cluster subretinal dapat mencapai kontak yang kuat (seperti dalam studi kucing Singh (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)), tetapi menimbulkan tantangan bedah. Kedua rute sedang diselidiki, dan ada kemungkinan bahwa protokol di masa depan akan menggabungkan penanaman sel dalam scaffold atau gel biokompatibel untuk memaksimalkan antarmuka donor-inang.
Hambatan Regenerasi Akson dan Konektivitas
Bahkan jika RGC yang ditransplantasikan bertahan hidup dan menempatkan diri di mata, hambatan besar menghalangi kemampuan mereka untuk mentransmisikan penglihatan ke otak. Dalam sistem saraf pusat (dewasa) yang normal, serat saraf optik yang terluka tidak tumbuh kembali dengan baik. RGC yang ditransplantasikan menghadapi lingkungan yang sama tidak bersahabat. Hambatan utama meliputi:
Pertumbuhan Akson melalui Lamina Cribrosa
Lamina cribrosa adalah struktur seperti saringan di kepala saraf optik tempat akson RGC keluar dari mata. Ini adalah titik tersumbat utama untuk pertumbuhan kembali. Dalam eksperimen hewan, peneliti menemukan bahwa hanya sedikit akson RGC yang ditransplantasikan melewati penghalang ini. Satu studi cermat melaporkan bahwa “ketika RGC disuntikkan ke dalam vitreus, hanya sedikit yang berintegrasi ke dalam retina. Dari RGC yang berhasil berintegrasi ke GCL, banyak yang menumbuhkan akson yang tumbuh menuju kepala saraf optik tetapi sedikit yang tumbuh melewati lamina cribrosa (~10%)” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dengan kata lain, 90% akson baru terhenti di lamina. Lamina mengandung glia padat dan matriks ekstraseluler yang kemungkinan menghasilkan sinyal penghambat dan hambatan fisik. Mengatasi hambatan ini mungkin memerlukan rekayasa akson donor (misalnya, dengan upregulasi jalur pro-pertumbuhan seperti mTOR atau Wnt) atau memodifikasi lingkungan lamina (misalnya, menerapkan enzim atau menetralkan molekul penghambat). Masalah ini analog dengan cedera tulang belakang apa pun: sifat kegagalan regenerasi akson CNS. Ini menunjukkan bahwa bahkan jika kita menempatkan RGC di mata, memasukkan aksonnya ke saraf optik akan memerlukan rangsangan pro-regeneratif yang sangat kuat.
Panduan ke Target Otak
Dengan asumsi akson RGC dapat keluar dari mata, tantangan selanjutnya adalah panduan akson melintasi jarak jauh ke target yang benar (terutama nukleus genikulatum lateral (LGN) di talamus dan kolikulus superior di otak tengah). Selama perkembangan, akson RGC dipandu oleh gradien molekuler (misalnya protein ephrin-A/EphA) dan aktivitas retina spontan. Otak dewasa umumnya tidak memiliki isyarat-isyarat ini. Beberapa studi hewan pengerat telah menunjukkan bahwa dimungkinkan untuk mengarahkan akson RGC yang beregenerasi untuk menyambung kembali dengan kolikulus superior: misalnya, satu model lesi traktus optik meng-upregulasi gen pro-pertumbuhan (mTOR, JAK/STAT) dan mengamati sinapsis baru di kolikulus (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Namun, akson yang beregenerasi ini tidak mengembalikan penglihatan kecuali jika didukung secara artifisial (lihat mielinasi di bawah). Singkatnya, menemukan sinyal panduan yang tepat (atau menyediakannya) adalah pertanyaan penelitian yang terbuka. Akson RGC yang ditransplantasikan idealnya akan merekapitulasi isyarat panduan embrionik untuk membentuk peta retinotopik yang benar di otak, tetapi masih belum jelas bagaimana mencapai itu pada orang dewasa.
Pembentukan Sinapsis
Akson baru pada akhirnya harus membentuk sinapsis dengan neuron target yang benar. Yang menggembirakan, bukti menunjukkan RGC yang ditransplantasikan dapat membentuk koneksi sinaptik setidaknya di dalam retina. Dalam studi oleh Johnson dkk., RGC turunan hiPSC yang bermigrasi ke GCL inang mengembangkan dendritic arbor normal. Menggunakan pewarnaan penanda sinaptik dan stimulasi cahaya, para penulis “mendemonstrasikan pembentukan sinapsis baru dan fungsional antara RGC donor dan retina inang” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dengan kata lain, RGC yang ditransplantasikan mampu terhubung dengan interneuron bipolar/amacrine dan mentransmisikan sinyal ke sel inang hilir, meskipun responsnya agak lebih lemah daripada sel asli. Temuan ini menunjukkan bahwa, setidaknya pada tingkat retina bagian dalam, pengkabelan yang tepat dapat terjadi.
Pembentukan sinapsis di otak bahkan lebih sulit dicapai dan diukur. Beberapa studi regenerasi (bukan studi transplantasi per se) telah menginduksi akson RGC untuk tumbuh kembali menuju kolikulus dan membentuk sinapsis (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dalam model lesi traktus optik yang disebutkan di atas, akson baru di wilayah suprakhiasmatik/kolikular memang membuat sinapsis, tetapi tikus masih tidak menunjukkan perilaku visual yang terukur. Ini kemudian dikaitkan dengan kurangnya mielin (lihat bagian selanjutnya) daripada sinapsis yang rusak (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Intinya: Sinaptogenesis mungkin secara prinsip, tetapi memastikan sinapsis yang kuat, ditargetkan secara tepat yang mengembalikan penglihatan adalah rintangan besar. Ini kemungkinan akan membutuhkan isyarat “mirip perkembangan”, seperti stimulasi cahaya berpola (retinal waves) atau ko-transplantasi glia pendukung, untuk memandu dan memperkuat koneksi baru.
Mielinasi Akson yang Beregenerasi
Terakhir, akson RGC biasanya menjadi bermielin hanya setelah melewati lamina cribrosa – fitur desain mata yang menarik. Oligodendrosit (sel mielinasi CNS) dijauhkan dari retina oleh lamina (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Jika akson RGC yang ditransplantasikan keluar dari mata, ia memasuki CNS, yang memiliki glia mielinasi. Namun, dalam banyak kasus eksperimental, akson baru tetap tidak bermielin. Ini penting karena akson CNS panjang yang tidak bermielin menghantarkan impuls dengan sangat buruk. Dalam studi regenerasi traktus optik (dijelaskan di atas), para penulis menemukan bahwa akson yang baru terbentuk tidak bermielin, dan tikus tidak menunjukkan peningkatan visual kecuali diberikan 4-aminopiridin (4-AP) – obat yang memblokir saluran kalium dan meningkatkan konduksi pada serat yang demielinasi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Akibatnya, 4-AP sebagian mengembalikan penglihatan dengan mengkompensasi kurangnya mielin. Hasil ini menggarisbawahi poin: bahkan jika akson RGC mencapai targetnya, tanpa mielin ia tidak akan menghantarkan sinyal cukup cepat untuk penglihatan. Memastikan mielinasi yang tepat – mungkin dengan ko-transplantasi prekursor oligodendrosit atau merangsang glia inang – akan sangat penting.
Singkatnya, RGC yang ditransplantasikan menghadapi tantangan berat: hanya sedikit yang tumbuh melewati lamina cribrosa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), mereka harus menemukan koridor yang tepat ke target otak, membuat sinapsis yang sesuai, dan kemudian diselubungi mielin. Setiap langkah saat ini hanya memiliki keberhasilan parsial dalam model hewan. Mengatasi hambatan-hambatan ini adalah area penelitian aktif dalam neuro-regenerasi.
Tantangan Imun dan Keamanan
Mata relatif istimewa secara imun, tetapi transplantasi sel tetap berisiko serangan imun. Jika sel donor adalah autologus (dari iPSC pasien sendiri), penolakan minimal tetapi kompleksitas teknisnya tinggi. Sel alogenik (dari donor lain atau jalur sel punca) lebih mudah diproduksi tetapi mungkin diserang oleh sistem imun inang. Dalam studi hewan, peneliti sering menggunakan obat imunosupresif untuk meningkatkan kelangsungan hidup cangkok. Misalnya, dalam studi transplantasi organoid kucing, imunosupresi sistemik diperlukan agar cangkok dapat bertahan hidup dan membentuk koneksi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tanpa imunosupresi, sel xenogenik dibersihkan dengan cepat. Menariknya, sebagian besar studi praklinis transplantasi retina hanya melaporkan peradangan tingkat rendah daripada penolakan penuh – manfaat dari penghalang mata (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Namun, keberhasilan jangka panjang kemungkinan akan memerlukan imunosupresi sementara atau teknik canggih (seperti “menyelubungi” sel dengan lapisan penghindar imun) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Uji coba manusia di masa depan perlu mengatasi ini agar RGC donor tidak dibunuh oleh sel-T inang.
Kekhawatiran terkait adalah tumorigenisitas. Sel punca pluripoten dapat membentuk teratoma jika sel yang tidak berdiferensiasi ditransplantasikan. Bahkan sejumlah kecil PSC kontaminan dalam preparasi RGC bisa menjadi bencana. Oleh karena itu, peneliti menekankan kemurnian tinggi populasi cangkok. Vrathasha dkk. mencatat bahwa “sangat penting untuk menentukan kemurnian RGC donor untuk mengurangi risiko pembentukan teratoma” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ini membutuhkan kontrol kualitas yang menyeluruh – misalnya, penyortiran sel melalui reporter spesifik RGC atau menggunakan flow cytometry, dan pengujian dengan metilasi genom atau pengujian ekspresi gen untuk memastikan tidak ada sel pluripoten yang tersisa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sejauh ini, tidak ada tumor yang dilaporkan dalam eksperimen transplantasi RGC hewan kecil, tetapi translasi klinis akan memerlukan pemurnian yang sangat ketat dan pengujian pelepasan produk sel punca apa pun.
Prospek: Menuju Uji Coba Manusia untuk Glaukoma
Mengingat tantangan besar di atas, kapan seseorang dapat secara wajar mengharapkan uji coba klinis pertama penggantian RGC pada pasien glaukoma? Sayangnya, jawabannya kemungkinan “tidak dalam waktu dekat.” Bidang ini masih dalam tahap praklinis awal (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sampai saat ini, belum ada uji coba manusia yang terdaftar secara khusus untuk transplantasi RGC pada glaukoma. “Klinik sel punca” yang ada (misalnya, uji coba menyesatkan sel adiposa autologus atau sel sumsum tulang) telah berfokus pada pendekatan ad hoc dan, yang mencolok, telah menyebabkan kerugian (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pasien harus waspada terhadap terapi yang belum terbukti yang mengelak pengawasan FDA. Uji coba first-in-human yang sah akan membutuhkan bukti konsep yang kuat pada hewan yang mengatasi setiap hambatan, dan data keamanan yang kuat. Ini bisa memakan waktu bertahun-tahun.
Pandangan pragmatis adalah bahwa uji coba keamanan skala kecil mungkin dimulai pada akhir 2020-an atau 2030-an, jika kemajuan terus berlanjut. Kandidat kemungkinan adalah pasien dengan penyakit yang sangat lanjut (di mana retina dan saraf optik mungkin sebagian besar terputus), atau sebaliknya mereka yang berada pada penyakit tahap menengah (untuk memaksimalkan peluang manfaat apa pun). Titik akhir primer pada awalnya adalah keamanan: tidak adanya reaksi inflamasi yang merugikan atau pembentukan tumor di mata. Titik akhir sekunder akan bertujuan untuk mendeteksi tanda-tanda anatomis atau fungsional dari “penerimaan” cangkok. Misalnya, pencitraan retina (optical coherence tomography) dapat mencari penebalan lapisan serat saraf retina atau lapisan sel ganglion di mana sel-sel disuntikkan. Tes elektrofisiologis, seperti pattern electroretinogram (PERG) atau visual evoked potentials (VEP), mungkin mengungkapkan respons listrik yang berasal dari sel-sel yang dicangkokkan. Pada akhirnya, tes penglihatan fungsional (seperti bidang visual atau sensitivitas kontras) akan penting, tetapi bahkan menunjukkan pemulihan busur penglihatan sekecil apa pun akan menjadi terobosan. Sebagai analogi, uji coba terapi gen baru-baru ini untuk penyakit retina bawaan mengukur hasil dalam kategori struktural vs. fungsional (pmc.ncbi.nlm.nih.gov); kategori serupa (anatomi OCT, elektrofisiologi, fungsi visual, penglihatan yang dilaporkan pasien) akan berlaku.
Singkatnya, meskipun ada optimisme yang hati-hati, linimasa praktis apa pun akan panjang. Setiap langkah yang diuraikan di atas perlu penyempurnaan. Uji coba pertama yang realistis mungkin dirancang pada mid hingga akhir 2030-an, tergantung pada terobosan dalam regenerasi akson dan profil keamanan. Kandidat dan titik akhir akan dipilih dengan cermat: kemungkinan titik akhir yang mengutamakan keamanan, diikuti oleh pengganti integrasi (pencitraan, elektrofisiologi) sebelum mengharapkan peningkatan penglihatan yang terukur. Dengan kata lain, bidang ini harus menyeimbangkan harapan dengan realisme – mengejar penggantian RGC akan menjadi maraton penelitian daripada sprint cepat.
Kesimpulan
Mengganti RGC yang hilang pada glaukoma dengan padanan yang ditumbuhkan di laboratorium adalah ide yang menarik tetapi masih baru. In vitro, sel punca pluripoten manusia dapat dibujuk menjadi sel mirip RGC yang mengekspresikan penanda kunci dan bahkan beberapa karakteristik subtipe (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Studi transplantasi pada hewan telah menunjukkan bahwa sebagian kecil dari sel-sel ini dapat bertahan hidup selama berbulan-bulan, berintegrasi ke sirkuit retina, dan berpotensi membentuk sinapsis (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Namun, hambatan besar tetap ada. Pertumbuhan akson di luar lamina cribrosa buruk (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), panduan ke target pusat tidak cukup terkontrol, sinapsis lemah atau tidak ada, dan akson kekurangan mielin (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Selain itu, penolakan imun dan risiko tumor harus dikelola. Untuk saat ini, para peneliti terus mengatasi setiap tantangan secara bergantian. Sampai kita dapat secara andal menumbuhkan, mengirimkan, dan menghubungkan RGC sel punca, transplantasi pemulih penglihatan akan tetap di laboratorium. Namun, kemajuan yang stabil memberikan harapan: dengan inovasi dan kehati-hatian yang berkelanjutan, impian penggantian RGC “dari cawan petri ke traktus optikus” suatu hari nanti dapat beralih dari eksperimen menjadi penyembuhan.
Siap untuk memeriksa penglihatan Anda?
Mulai tes lapangan visual gratis Anda dalam waktu kurang dari 5 menit.
Mulai tes sekarang