STEM CELL

Stem Cell sering disebut dengan sel Punca  

Dalam biologi klasik, sel digolongkan sebagai sel somatik atau sel benih. 

• Sel ini mengisi jaringan-jaringan dalam tubuh, mengandung dua salinan dari masing- masing kromosom, dan bersifat diploid. 
• Sel somatik umumnya sangat terdiferensiasi atau matang. Sel terdiferensiasi biasanya berupa sel yang sangat terspesialisasi dan sudah sangat berkembang. 
• Beberapa waktu yang lalu, para peneliti menemukan bahwa sel tak terdiferensiasi (sel dewasa) hidup diantara sel somatik didalam organ tubuh. 
• Kelompok sel ini memiliki kemampuan khusus, seperti dapat memilih tugas masing-masing. Sel semacam ini disebut sel induk. 
• Secara definisi sederhana, sel induk (Stem cell) atau sel induk adalah sel yang dalam perkembangan embrio manusia menjadi sel awal yang tumbuh menjadi berbagai organ manusia. 
• Sel ini belum terspesialisasi dan mampu berdeferensiasi menjadi berbagai sel matang dan  mampu meregenerasi diri sendiri. 
• Sel induk merupakan sel yangdapat bereplikasi menjadi mature cell dengan karakteristik dan bentuk khas

Stem cell adalah sel yang tidak atau belum terspesialisasi yang mempunyai 2 sifat yaitu 

1. pertama mempunyai kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi sel lain. Dalam hal ini stem cell mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel matang, misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, sel pankreas, dan lain-lain. 
2. Kedua mempunyai kemampuan untuk memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri (self-regenerate/self-renew). Dalam hal ini stem cell dapat membuat salinan  sel yang persis sama dengan dirinya melalui pembelahan sel. 

Stem cell memiliki kemampuan klonogenik  dan memperbaiki diri, serta berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel (totipoten). 

• Stem cell embrionik berasal dari sekumpulan sel di bagian dalam dari embrio mamalia pada awal konsepsi (stadium blastosist). 
• Dalam pembiakan, sebagian sel ini tumbuhmenjadi prekursor. Prekursor yang ditransplantasi kan pada hewan percobaan yang mengalami degenerasi apoptotik, akan bermigrasi ke daerah yang mengalami degenerasi. 
• Selanjutnya, sel tersebut akan berdiferensiasi menggantikan fungsi sel yang mengalami degenerasi. 
• Sel induk pertama kali dikenal dan digunakan dalam pengobatan yang diisolasi dari bagian sumsum tulang belakang. 
• Sel ini dapat berupa sel monosit, limfosit, neutrofil, basofil, dan eritrosit. Sel-sel tersebut menyatu membentuk sel darah. 
• Sel yang menjadi cikal bakal sel darah manusia disebut sel hematopoietik, sehingga sel induk yang ditemukan dalam sumsum tulang belakang disebut sel indukhematopoietik atau hematopoietic steam cell (HSC). 

Karakteristik dan Jenis Sel induk (Stem cell) Sel induk mempunyai dua sifat yang khas yaitu:

1. Differensiasi (Differentiate) yaitu kemampuan untuk berkembang menjadi sel lain. Selindukmampu berkembang menjadi berbagai jenis sel yang khas (spesifik) misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, sel pankreas dan lain-lain
2. Regenerasi Self regenerate/self renew) yaitu kemampuan untuk memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri. Sel induk mampu membuat salinan sel yang persis sama dengan dirinya melalui pembelahan sel.

Berdasarkan kemampuannya untuk berdifferensiasi sel induk dibagi menjadiempat
jenis yaitu:

1. Totipotensi 
2. Pluripoten
3. Multipotent
4. Unipotent 

Totipotent yaitu sel induk yang dapat berdifferensiasi menjadi semua jenis sel. 

• Yang termasuk dalam sel induk totipotent adalah zigot. 
• Sel ini merupakan sel embrionik awal yang mempunyai kemampuan untuk membentuk berbagai jenis sel termasuk membentuk satu individu yang utuh. 
• Disamping mempunyai kemampuan untuk membentuk berbagai sel pada embrio sel totipotent juga dapat membentuk sel-sel yang menyusun plasenta. 
• Sel ini berasal dari sel telur yang mempunyai kemampuan menjadi sel dan jaringan embrio serta jaringan yang mendukung pertumbuhan embrio itu sendiri. 
• Mamalia mempunyai 200 jenis sel yang meliputi sel saraf (neuron), sel otot (miosit), sel kulit (epitelial), sel darah (eritrosit, monosit,linfosit dll), sel tulang (osteosit) dan sel kartilago (kondrosit). 
• Sel yang juga berperan pada pertumbuhan embrio meliputi jaringan ekstraembrional, plasenta dan tali pusat.

Pluripoten yaitu Sel berasal dari 3 lapisan germinal embrio yang berasal dari inner cell blastokis sebelum menempel pada dinding uterus. 

• Ketiga lapisan tersebut terdiri dari; mesoderm, endoderm dan ektoderm yang merupakan cikal dari semua sel dalam tubuh. 
• Mesoderm merupakan cikal dari sumsum tulang, korteks adrenal, jaringan limfe, otot polos, otot jantung, otot rangka, jaringan ikat, sistem urogenital dan sistim vaskular. 
• Entoderm merupakan cikal dari timus, tiroid, paratiroid, laring, trakhea, paru, vesika urinaria, vagina, uretra, GIT. 
• Sedangkan lapisan terakhir, ektoderm merupakan cikal dari kulit, jaringan saraf, medula adrenal, hipofisis, jaringan ikat kepala dan wajah, mata dan telinga. tetapi tidak dapat menjadi jaringan ekstraembrionik seperti plasenta dan tali pusat. 
• Yang termasuk stem cells pluripotent adalah embryonic stem cells.

Multipotent yaitu stem cell yang dapat berdifferensiasi menjadi banyak jenis sel misalnya hemopoetic stem cells yang terdapat pada umsum tulang yang mempunyai kemampuan untuk berdifferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang terdapat dalam darah seperti eritrosit, lekosit dan trombosit. 

• Contoh lainnya adalah neural stem cells yang mempunyai kemampuan berdifferensiasi menjadi sel saraf dan sel glia.

Unipotent

• Unipotent yaitu stem cells yang hanya dapat menghasilkan satu jenis sel.
• Berbeda dengan non stem cells, stem cells mempunyai sifat masih dapat memperbaharui atau meregenerasi diri (self-regenerate/self renew). 
• Contohnya  erythroid progenitor cell hanya mampu berdifferensiasi menjadi sel darah merah.

Gambar 7. Proses diferensiasi berbagai jenis sel pada jaringan tubuh manusia
Berdasarkan sumbernya, stem cell dapat dibagi menjadi lima jenis yaitu:

1. Zigot yaitu pada tahap sesaat setelah sperma bertemu ovum (fertilisasi)
2. Embryonic stem cells yaitu sel-sel stem yang diperoleh dari inner cell  mass dari suatu blastocyst (embrio yang terdiri atas 50-150 sel, kira-kira hari ke-5 pasca pembuahan). Embryonic stem cells biasanya didapatkan dari sisa embrio yang tidak dipakai dari IVF (in vitro fertilization). Penggunaan embryonic stem cells ini hingga kini masih menjadi isu etik yang kontroversial. Sel stem ini mempunyai sifat dapat berkembang biak secara terus menerus dalam media kultur optimal pada kondisi tertentu dan dapat diarahkan untuk berdifferensiasi menjadi berbagai sel yang terdifferensiasi seperti sel jantung, sel kulit, neuron, hepatosit dan sebagainya. 
   
3. Fetus yang dapat diperoleh dari klinik aborsi.
4. Stem cell darah tali pusat yaitu stem cell yang diambil dari darah  plasenta dan tali pusat segera setelah bayi lahir. Stem cells dari darah tali pusat merupakan jenis hematopoetic stem cells dan ada yang menggolongkan kedalam adult stem cells Sampai saat ini ada 2 tipe stem cells yang telah ditemukan dalam darah tali pusat yaitu hematopoetic stem cells, dan mesenchymal stem cells. Selain kedua jenis stem cells tersebut di dalam darah tali pusat masih ada beberapa tipe lain yang telah ditemukan seperti neuron like stem cells, tetapi hal ini masih memerlukan penelitian lebih lanjut. Darah tali pusat mempunyai immunogenicity yang lebih rendah, isolasinya tidak membutuhkan prosedur yang invasif dan untuk transplantasi tidak membutuhkan 100% ketepatan HLA (human leucocyte antigen)
5. Adult stem cells yaitu stem cells yang diambil dari jaringan dewasa

Adult cells misalnya

1. Sumsum sel 
2. Jaringan lain pada dewasa seperti pada susunan saraf pusat, adiposa (jaringan lemak), otot rangka, dan pankreas.

Sumsum tulang Ada 2 jenis stem cells pada sumsum tulang yaitu 

1. hematopoetic stem cells yaitu stem cells yang akan berkembang menjadi berbagai jenis sel darah.
2.  stromal stem cells atau disebut juga mesenchymal stem cell

Adult stem cell mempunyai sifat plastis artinya selain berdifferensiasi menjadi

1. selyang sesuai dengan jaringan asalnya adult stem cells juga dapat berdifferensiasi
2. menjadi sel jaringan lain, misalnya neural stem cells dapat berubah menjadi sel
3. darah, stromal stem cell dari sumsum tulang dapat berubah menjadi sel otot jantung dan sebagainya.