Universitas Indonesia (UI) kembali menunjukkan perannya sebagai pelopor inovasi di bidang kesehatan dengan menghadirkan invensi baru yang berpotensi besar dalam pengembangan terapi regeneratif. Salah satu inovasi terkini adalah produk mikroenkapsulasi sel punca hematopoietik, sebuah teknologi mutakhir yang dirancang untuk meningkatkan efektivitas prosedur transplantasi sel punca hematopoietik (Hematopoietic Stem Cell Transplantation/HCT).
Sel punca hematopoietik merupakan jenis sel induk yang memiliki kemampuan untuk berkembang menjadi berbagai jenis sel darah. Sel ini banyak dimanfaatkan dalam terapi berbagai penyakit serius seperti leukemia, limfoma, dan gangguan sumsum tulang. Namun, tantangan utama dalam transplantasi sel punca adalah tingginya risiko penolakan imun oleh tubuh penerima, yang dapat menyebabkan fagositosis terhadap sel yang ditransplantasikan.
Untuk mengatasi masalah ini, tim peneliti UI mengembangkan teknologi mikroenkapsulasi dua lapis yang mampu melindungi sel punca dari reaksi imun. Sistem ini berfungsi sebagai barrier biologis yang aman, efektif, dan kompatibel dengan tubuh manusia.
Inovasi ini terdiri dari dua komponen utama yang saling mendukung. Lapisan inti terbuat dari bahan alami alginat yang berfungsi sebagai tempat pertumbuhan dan pelindung utama bagi sel punca hematopoietik. Ukurannya berkisar antara 200 hingga 500 mikrometer, cukup besar untuk menampung sel beserta medium kultur, serta mampu menjaga kestabilan sel selama proses kultur, fabrikasi mikrokapsul, hingga digunakan baik di luar tubuh (ex vivo) maupun di dalam tubuh (in vivo). Lapisan kedua adalah mikrosalut yang melapisi inti, terbuat dari kitosan yang telah melalui proses cross-linking. Lapisan ini memberikan perlindungan tambahan terhadap stres fisik dan respon imun tubuh penerima. Ukurannya antara 250 hingga 600 mikrometer, yang dianggap ideal untuk proses transplantasi ke sumsum tulang. Struktur ini memungkinkan terjadinya pertukaran gas, nutrisi, dan sinyal biokimia seperti parakrin dan sitokin antara lingkungan luar dan sel yang berada di dalam mikrokapsul.
Source: https://www.mdpi.com/2076-3417/11/17/7887
(A) Ilustrasi mikroenkapsulasi dengan penghalang semi-permeabel.(B) Skema dan citra mikroskopik mikrokapsul dua lapis berbahan alginat-kitosan., (C) Stabilitas mikrokapsul alginat-kitosan dalam media kultur. (D) Citra mikroskopik mikrokapsul bermuatan sel setelah pewarnaan DNA. Skala batang pada gambar (B–D) masing-masing menunjukkan 100 dan 200 µm. (E) Sitotoksisitas mikrokapsul alginat-kitosan terhadap sel CD34+ eksternal.
Menurut dr. Radiana Dhewayani Antarianto, M.Biomed., Ph.D., salah satu peneliti dalam tim, “Mikroenkapsulasi ini bertujuan mengurangi risiko rejeksi terhadap sel punca hematopoietik, yang umumnya sangat rentan dikenali dan diserang oleh sistem imun penerima karena kadar HLA-nya yang tinggi.”
Ia juga menjelaskan, “Dengan teknik ini, kami bisa melindungi sel CD34⁺ dari darah tali pusat dalam kapsul berlapis, sehingga tetap dapat berfungsi dan memberikan sinyal parakrinal yang bermanfaat, bahkan saat tidak cocok HLA dengan sel donor lainnya.”
Retno Wahyu Nurhayati, S.T.P., M.Eng., Ph.D.Eng., menambahkan harapan ke depan bagi masyarakat terkait inovasi ini. “Teknologi mikroenkapsulasi ini dirancang untuk meningkatkan ketersediaan terapi sel punca hematopoietik. Dalam jangka pendek, melalui teknik co-culture, kami berharap dapat memperbanyak sel punca dengan HLA yang sesuai. Sementara dalam jangka panjang, pendekatan co-transplantation antara sel terenkapsulasi diharapkan dapat meningkatkan keberhasilan transplantasi, bahkan dengan jumlah sel yang terbatas.”
Invensi mikroenkapsulasi sel punca hematopoietik ini merupakan terobosan baru yang belum pernah dikembangkan sebelumnya. Teknologi ini memberikan berbagai keunggulan, seperti menurunkan risiko penolakan imun tubuh, mempertahankan viabilitas dan fungsi biologis sel, serta memungkinkan prosedur transplantasi berjalan lebih aman dan efisien. Selain itu, teknik ini juga ditujukan untuk meningkatkan kelangsungan hidup, proliferasi, dan pemeliharaan fenotipe progenitor (CD34⁺) dalam kultur, terutama ketika menghadapi keterbatasan jumlah sel atau donor yang tidak cocok secara HLA.
Produk mikroenkapsulasi ini merupakan hasil kerja kolaboratif dari para peneliti dan praktisi medis Universitas Indonesia. Mereka adalah Retno Wahyu Nurhayati, S.T.P., M.Eng., Ph.D.Eng.; dr. Radiana Dhewayani Antarianto, M.Biomed., Ph.D.; dr. Gita Pratama, Sp.OG(K), M.Rep.Sc.; Wildan Mubarok, S.Si., M.Si.; Dian Anggraini, S.Si., M.Si.; Prof. dr. Jeanne Adiwinata Pawitan, M.S., Ph.D.; dan Evah Luviah, S.Si., M.Biomed. Tim ini berasal dari latar belakang ilmu yang beragam dan bekerja sama secara multidisipliner untuk menghasilkan solusi medis yang berbasis pada riset berkualitas tinggi.
Dengan pendekatan yang memadukan bioteknologi dan material biokompatibel, invensi ini memperkuat posisi Universitas Indonesia sebagai pusat inovasi nasional di bidang biomedis. Melalui karya-karya seperti ini, UI terus menunjukkan komitmennya dalam menjawab tantangan kesehatan dan meningkatkan kualitas hidup masyarakat Indonesia dan dunia.
Penulis: M. Iqram
Editor: Nabila Ashriyanti
