Mesenchymal Stem Cells (MSC)

MSC adalah sel punca multipoten non-hematopoietik yang dapat berdiferensiasi menjadi berbagai garis keturunan mesodermal, termasuk osteoblas, kondrosit, dan adiposit, serta garis keturunan ektodermal dan endodermal. Kemampuan sel punca untuk memodulasi sistem kekebalan tubuh dan mendorong perbaikan jaringan membedakannya dari jenis sel punca lainnya. Menurut International Society for Cellular Therapy, MSC didefinisikan berdasarkan tiga kriteria utama: (1) kemampuan melekat pada plastik saat dikultur dalam kondisi standar; (2) ekspresi penanda permukaan spesifik (seperti CD73, CD90, dan CD105; ≥95%) disertai tidak adanya ekspresi penanda hematopoietik (CD34, CD45, CD14 atau CD11b, CD79α atau CD19, HLA-DR; ≤2%); dan (3) kapasitas untuk berdiferensiasi menjadi garis keturunan osteogenik, kondrogenik, dan adipogenik dalam kondisi in vitro.

Gambar 1. Diagram skematis pengobatan regeneratif berbasis MSCs.

MSC adalah populasi sel induk dewasa yang belum terdiferensiasi dengan kemampuan memperbarui diri, imunogenisitas rendah, dan potensi diferensiasi multilineage. MSC memiliki sifat adhesi plastis dan dapat dengan mudah diisolasi dari berbagai jaringan, seperti jaringan adiposa, darah tali pusat, hati, cairan amnion, plasenta, dan pulpa gigi.

Berikut beberapa fungsi biologis dari MSC:

1. Potensi diferensiasi multilineage. MSC dapat berdiferensiasi menjadi berbagai garis keturunan mesenkimal (seperti osteoblas, kondrosit, adiposit, sel endotel, dan kardiomiosit) dan non-mesenkimal (seperti neuron, sel glial, dan hepatosit).
2. Peningkatan perbaikan jaringan. MSC dapat bermigrasi ke jaringan yang cedera dan melepaskan sitokin, mediator inflamasi, komponen matriks ekstraseluler (ECM), dan protein antibakteri, sehingga menciptakan lingkungan mikro yang sesuai untuk perbaikan jaringan.
3. Immunosupresi. MSC memberikan efek imunomodulator dan anti-inflamasi dengan mengatur limfosit yang terkait dengan sistem imun bawaan dan adaptif.
4. Efek Neuroprotektif. MSC mengalami transdiferensiasi menjadi sel saraf dan mensekresikan faktor neurotropik dan anti-inflamasi setelah transplantasi, sehingga memberikan efek trofik dan neuroprotektif yang kuat.

Eksosom

Eksosom adalah vesikel bermembran lipid kecil yang terbentuk melalui proses endositosis, integrasi, dan efluks. Eksosom disekresikan oleh berbagai jenis sel mamalia, termasuk MSC, sel B, sel T sitotoksik, neuron, sel kanker, oligodendrosit, trombosit, sel epitel, sel dendritik (DC), dan sel mast. Eksosom ditemukan dalam cairan tubuh seperti air liur, darah, empedu, urine, semen, cairan serebrospinal, cairan asites, cairan ketuban, dan kolostrum.

Secara morfologis, eksosom digambarkan berbentuk seperti cangkir atau piring kecil saat diamati menggunakan mikroskop elektron transmisi. Sama halnya dengan vesikel lipid lainnya, eksosom mengapung dalam gradien sukrosa dan memiliki densitas mulai dari 1,13 g/mL (eksosom yang berasal dari sel B) hingga 1,19 g/mL (eksosom yang berasal dari sel usus). Eksosom sel B merupakan yang paling homogen dalam hal ukuran (60-80 nm).

Gambar 2. Biogenesis Eksosom dan komunikasi interseluler.

Gambar 3. Komponen Eksosom.

Beberapa cara untuk mengisolasi eksosom adalah sebagai berikut

1. Ultra-sentrifugasi. Sel dan partikel yang lebih besar disingkirkan dengan meningkatkan gaya sentrifugal, sedangkan eksosom diendapkan melalui sentrifugasi pada kecepatan ≥ 100.000 × g selama lebih dari 2 jam.
2. Filtrasi Membran. Setelah menyingkirkan debris sel dan makromolekul, sampel menjalani ultrafiltrasi untuk menghilangkan kontaminan. Filtrasi membran merupakan metode yang cepat dan mudah dilakukan.
3. Presipitasi. Isolasi eksosom yang dimediasi EG melibatkan sentrifugasi kecepatan rendah yang diikuti dengan satu tahap pemurnian melalui filtrasi bervolume kecil. Metode ini cepat dan murah, namun eksosom yang dihasilkan memiliki kemurnian rendah dan teknik ini memakan biaya tinggi.

Materi artikel terkait MSC dan Exosome lebih lanjut dapat diakses pada link berikut.

Potensi Terapeutik MSC-Exos dalam Kedokteran Regeneratif

Berdasarkan keunggulan MSC-Exos sebagai terapi bebas sel, potensi regeneratif dan terapeutiknya telah diteliti secara in vitro dan in vivo. Berikut ini, kami akan merangkum berbagai studi terkini mengenai efek MSC-Exos terhadap kondisi ginjal, hati, sistem kardiovaskular, sistem saraf, kulit, tulang, dan otot.

Gambar 4. Potensi Terapeutik MSC-Exo.

1. Kidney Disease: cedera ginjal akut, CKD, Diabetic nephropathy.
2. Liver Disease: Cedera pada Liver, FIbrosis Liver, gagal liver.
3. Kardiovaskular:  Cedera iskemia-reperfusi miokardium, Infark miokard.
4. Neurological Disease: Cedera otak traumatis, Cedera sumsum tulang belakang, Stroke

Produk Terkait

Berikut merupakan item yang dapat sediakan untuk support penelitian yang dilakukan.

Tabel 1. Beberapa produk yang dapat digunakan untuk riset MSC dan eksosom

Berikut sekilas informasi terkait teknologi MSC-Exosome dalam area riset yang dapat kami sampaikan. Apabila terdapat pertanyaan dan diskusi dapat menghubungi langsung pada kontak berikut. Terimakasih dan sampai jumpa di artikel berikutnya!

Source:

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7477653/

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12296599/

https://indogen.id/isolasi-eksosom-dan-karakterisasi-msc-langkah-penting-dalam-pengembangan-terapi-regeneratif/