Ionosit paru yang berasal dari sel darah pasien, dengan ekstensi panjang mirip dengan yang ada di neuron. Meskipun hanya membentuk 1% sel di saluran napas, ionosit dapat menjadi sel target untuk terapi gen atau sel untuk fibrosis kistik. Kredit: Stuart Rollins, MD, Rumah Sakit Anak Boston
Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) modulator adalah terobosan untuk cystic fibrosis, meningkatkan pergerakan klorida dan air dan melembabkan sekresi lendir. Tapi obat ini mahal, tidak bekerja pada semua pasien dengan cystic fibrosis, dan memiliki efek samping dan interaksi dengan obat lain. Orang yang menanggapi modulator CFTR harus meminumnya seumur hidup.
Peneliti Ruby Wang, MD, dan Benjamin Raby, MD, MPH, kepala Divisi Kedokteran Paru di Rumah Sakit Anak Boston, membayangkan pendekatan alternatif: terapi sel atau terapi gen yang menargetkan jenis sel yang baru saja ditemukan.
Mengamati ionosit
Pada tahun 2018, dua penelitian yang diterbitkan di Nature mengguncang komunitas ilmiah cystic fibrosis. Mereka menemukan bahwa mutasi gen CFTR terutama memengaruhi ionosit—sel yang sebelumnya tidak diketahui yang hanya membentuk 1% sel saluran napas. Anehnya, lebih dari 90% protein CFTR dibuat oleh sel-sel langka ini.
Sekarang, dalam American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, Wang dan rekannya di Universitas Boston melaporkan pembuatan ionosit dari pasien untuk pertama kalinya menggunakan teknologi sel punca. Kolaborator di Boston Children’s antara lain Thorsten Schlaeger, Ph.D., dan Yang Tang dari Stem Cell Research Program dan Stuart Rollins, MD, dan Chantelle Simone-Roach di Pulmonary Medicine.
Pencapaian tersebut berarti bahwa ionosit sekarang dapat dipelajari dalam cawan untuk memahami biologinya—dan kemungkinan penggunaannya sebagai sarana pengobatan.
“Mungkin kita bisa memperbaiki ionosit pasien dan mengembalikannya ke paru-paru,” kata Wang. “Inilah mengapa ini mengasyikkan.”
Menjungkirbalikkan dogma di CF
Gagasan bahwa ionosit dapat memainkan peran kunci dalam cystic fibrosis awalnya memicu skeptisisme yang kuat. Bagaimana sel yang tidak biasa seperti itu dapat membantu menjaga paru-paru tetap bersih? Sel-sel bersilia saluran napas, yang mendorong lendir di sepanjang saluran udara, tampak seperti sel yang masuk akal untuk dijadikan target.
“Ketika saya masih di sekolah kedokteran, injil adalah mutasi CFTR ada di sel bersilia,” kata Wang. “Kami tidak percaya pada ionosit pada saat itu, dan tidak berharap untuk membuatnya.”
Tapi yang mengejutkan mereka, mereka melakukannya. Dimulai dengan sel darah pasien, Wang dan rekan-rekannya menciptakan sel punca berpotensi majemuk yang diinduksi. Mereka kemudian mengarahkan sel-sel punca untuk berdiferensiasi secara bertahap, pertama-tama menghasilkan sel-sel seperti basal jalan nafas (iBCs) melalui protokol yang diterbitkan sebelumnya. Tanpa diduga, memodifikasi protokol dan menstimulasi iBC menghasilkan ionosit dengan protein CFTR tingkat tinggi.
Dalam piringan, ionosit memiliki ekstensi panjang seperti neuron. Itu membuat para peneliti berspekulasi bahwa mereka mungkin berbicara dan memengaruhi sel lain. Wang berpikir akan membutuhkan lebih banyak waktu untuk mengetahui dengan tepat apa yang mereka lakukan.
“Sekarang kita perlu mengetahui asal dan fungsi perkembangan ionosit,” kata Wang. “Itu sulit untuk dipelajari karena mereka sangat langka.”
Pekerjaan Wang adalah bagian dari upaya yang lebih besar yang sedang berlangsung di Boston Children’s. Dengan kolaborator Carla Kim, Ph.D., Schlaeger, dan George Daley, MD, Ph.D., dari Program Penelitian Sel Punca, dia dan Raby telah membentuk Inisiatif Terapi Sel Paru untuk mencari terapi alternatif untuk penyakit paru-paru. Memiliki sel yang terkena dampak paling relevan, serta platform berbasis sel manusia untuk mempelajarinya, cystic fibrosis bisa menjadi kasus uji pertama.
Informasi lebih lanjut: Ruobing Wang et al, De Novo Generation of Pulmonary Ionocytes from Normal and Cystic Fibrosis Human Induced Pluripotent Stem Cells, American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine (2023). DOI: 10.1164/rccm.202205-1010LE
Disediakan oleh Rumah Sakit Anak Boston
Kutipan: Membuat ionosit: Langkah menuju terapi sel atau gen untuk cystic fibrosis (2023, 28 April) diambil 29 April 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-04-ionocytes-cell-gene-therapy-cystic. html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.