Kelainan cacat tulang dan penyakit sendi degeneratif seperti Osteoarthritis (OA) masih menjadi masalah kesehatan secara global yang menimbulkan beban ekonomi signifikan. Namun, beberapa penelitian terbaru memberikan inovasi terobosan dari ranah pengobatan regeneratif, salah satunya adalah terapi dengan eksosom. Eksosom merupakan vesikel kecil berukuran nano (1 100 nm) yang kini dianggap sebagai alternatif pengobatan dengan tanpa efek samping dan minim tokisitas serta lebih menjanjikan jika dibandingkan dengan terapi sel punca tradisional. Penelitian ini membahas efektivtas dari eksosom yang dihasilkan dari sel punca (mesenchymal stem cells) untuk meregenerasi tulang sejati dan tulang rawan.
Terapi sel punca dengan menggunakan mesenchymal stem cells (MSCs), telah lama digunakan untuk pengobatan pada penyakit muskuloskeletal. Namun, terapi ini menghadapi beberapa tantangan seperti penolakan imun yang memicu munculnya autoimun, kelangsungan hidup sel yang rendah setelah penyuntikan, dan potensi pembentukan teratoma dari sel punca pluripoten.
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa manfaat terapeutik MSCs sebagian besar berasal dari aksi parakrin mereka, yaitu pelepasan vesikel ekstraseluler seperti eksosom ke lingkungan seluler dalam tubuh. Eksosom sendiri memiliki diameter 30 150 nm dengan berbentuk vesikel yang memiliki lapisan lipid pada bagian luarnya. Eksosom ini juga sering disebut dengan 渒urir molekuler dikarenakan fungsinya yang seperti kargo penting dalam membawa, protein, lipid, miRNA, dan mRNA. Isi dari eksosom tersebut akan dibawa menuju ke sel target untuk memicu beberapa aktivitas seperti regenerasi jaringan, modulasi peradangan, dan regulasi kekebalan. Eksosom juga menawarkan manfaat yang sama dengan MSCs dengan tidak adanya resiko terkait transplantasi sel sehingga menjadikannya sebagai terapi yang lebih aman untuk terapi regeneratif.
Eksosom yang berasal dari bone marrow mesenchymal stem cell (BMSC-Exos) dikenal dapat meningkatkan regenerasi tulang. Eksosom tersebut dapat meningkatkan proses regenerasi tulang rawan dan tulang sejati. Eksosom yang disisipkan pada scaffold dalam bentuk hidrogel dapat mengkontrol mikro inflamasi yang terjadi di sekitar Lokasi luka pada tulang. Selain itu, eksosom juga dapat meningkatkan ekspresi gen osteogenik dalam tulang untuk memicu terjadinya pembentukan tulang baru. Beberapa terapi dengan menggunakan eksosom juga menunjukkan potensi signifikan dalam berbagai bidang seperti: Eksosom dari dental pulp stem cell (DPSC-Exos)dan stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED-Exos) telah diketahui memiliki sifat anti-inflamasi, perlindungan terhadap integritas sendi, serta peningkatan dalam sintesis matriks tulang rawan. Eksosom yang berasal dari umbilical cord stem cells (UCMSC-Exos) juga telah terbukti dapat mengurangi kerusakan tulang rawan dan secara signifikan dapat menurunkan beberapa parameter inflamasi seperti TNF-伪dan iNOS.
Beberapa tantangan yang muncul di lapangan adalah hasil produksi eksosom yang rendah dan pelepasannya yang tidak berkelanjutan di dalam area tulang. Beberapa peneliti mencoba untuk merekayasa eksosom agar lebih efisien dan efektif pada saat terapi. Metode pemanfaatan kultur 3D pada eksosom (3D-Exos) telah menunjukkan potensi terapeutik yang signifikan dibandingkan dengan kultur 2D dalam hal memicu sel osteogenesis. Selanjutnya, teknik stimulasi Listrik mandiri (SES) dengan menggunakan nanogenerator triboelektrik (TENGs) terbukti dapat meningkatkan pproduksi eksosom hingga 3,2 kali lipat tanpa mengurangi bioaktvitas dari eksosom. Eksosom juga dapat disertakan kedalam hidrogel berbasis asam hialuronat dikarenakan ukurannya yang masih dalam skala nano dapat dengan mudah dilepaskan kedalam area tulang yang rusak sehingga dengan mudah dapat merekonstruksi tulang. Penelitian ini menunjukkan banyak sekali metode yang digunakan dalam memanfaatkan terapi eksosom dalam meregenerasi tulang yang rusak dan menawarkan pengobatan yang jauh lebih baik dibandingkan terapi sel punca konvensional.
Penulis
Dr. Raden Joko Kuncoroningrat Susilo, M.Si
Program Studi Rekayasa Nanoteknologi, Fakultas Teknologi Maju dan Multidisiplin, 51动漫
Link jurnal:
