Apa itu Decellularized Myocardial Matrix Hydrogels?
Beberapa bahan decellularized baru-baru ini telah disintesis yang sebelumnya telah menunjukkan potensi yang signifikan dalam pengobatan penyakit kardiovaskular, sehingga meningkatkan pemahaman tentang pertumbuhan otot jantung.
Dari biomaterial baru ini, hidrogel matriks miokard
terdeselularisasi baru-baru ini menunjukkan potensi besar untuk mensintesis
lingkungan mikro seluler yang mewakili jaringan jantung yang terjadi secara
alami, dan oleh karena itu berhasil mengobati jantung setelah serangan jantung.
Hidrogel spesifik ini, yang awalnya berasal dari jaringan
jantung babi, akhirnya membentuk hidrogel berserat nano ketika diinduksi secara
termal pada suhu tubuh mamalia (sekitar 37°C). Penggunaan terus-menerus dari
matriks jantung terisolasi ini dalam pengaturan in vitro 2 dimensi dan 3
dimensi telah menunjukkan potensi untuk memberikan instruksi spesifik jaringan
untuk diferensiasi dan pertumbuhan sel otot jantung.
Bagaimana hidrogel matriks miokard deselular digunakan?
Pengujian ilmiah hidrogel matriks miokard sebagai pilihan
untuk terapi pasca infark miokard yang dilakukan pada model mamalia besar dan
kecil secara konsisten menunjukkan peningkatan otot jantung dan peningkatan
fungsi ventrikel kiri, serta perekrutan seluler ke daerah jantung yang rusak. Oleh
karena itu, berdasarkan hasil tersebut, langkah-langkah tambahan sekarang
sedang diambil untuk memanfaatkan teknologi hidrogel baru ini sebagai
pengobatan biomaterial suntik untuk pasien serangan jantung manusia.
Kemajuan yang signifikan dalam bio-engineering jaringan
jantung telah menunjukkan potensi besar dalam mengejar pengobatan korektif
jangka panjang penyakit kardiovaskular, seperti serangan jantung. Penyakit
jantung iskemik, yang pada akhirnya dapat menyebabkan myocardial infarction (MI)
serta gagal jantung berikutnya, adalah penyebab kematian paling umum tidak
hanya di dunia barat tetapi di seluruh dunia, dengan peningkatan hingga 13,4%
dari keseluruhan tahunan. kematian diproyeksikan di seluruh dunia pada tahun
2030.
Setelah mengalami MI, jantung manusia dewasa tidak memiliki
kapasitas regeneratif untuk memperbaiki sel yang rusak, yang mengarah ke
beberapa remodeling sel biologis progresif, seperti degradasi matriks
ekstraseluler yang dilakukan oleh matriks metaloproteinase.
Pencegahan gagal jantung pasca infark miokard
Saat ini, tidak ada pengobatan lain yang tersedia yang mampu
mencegah gagal jantung pasca infark miokard, dengan pilihan pengobatan untuk
gagal jantung stadium akhir terbatas pada perangkat bantuan ventrikel kiri,
atau transplantasi jantung utuh. Sayangnya, pilihan pengobatan ini cenderung
membebani kualitas hidup pasien, dan juga membutuhkan berbagai sumber daya
medis yang mahal.
Sebagai tanggapan terhadap situasi ini, penelitian ilmiah
tentang bioteknologi jaringan jantung saat ini berfokus pada penyelidikan
apakah pemulihan fungsi dan potensi regenerasi penuh/sebagian dari sel-sel
jantung yang rusak, mungkin dapat dicapai dengan menggunakan metode pengobatan
baru.
Isolasi matriks ekstraseluler
Kemajuan terbaru dalam bioteknologi miokard yang telah
secara signifikan mempercepat penelitian penyakit jantung adalah keberhasilan
isolasi perancah matriks ekstraseluler yang mendasari dari jaringan jantung
yang terbentuk secara alami.
Matriks ekstraseluler di dalam jantung menyediakan sel-sel
yang rusak dengan instruksi biokimia spesifik jaringan, yang kemudian telah
terbukti penting untuk perkembangan seluler, diferensiasi, dan migrasi alami.
Studi yang menjanjikan
Studi yang dilakukan setelah penemuan itu awalnya
menunjukkan bahwa jaringan jantung babi yang dideselularisasi dapat direkayasa
secara biologis menjadi perawatan biomaterial yang dapat disuntikkan yang
mensintesis hidrogel matriks miokardium babi berserat nano setelah ditempatkan
ke dalam tubuh.
Ada studi ilmiah lebih lanjut, dengan tujuan terutama untuk
menganalisis dan mengidentifikasi secara kuantitatif ketika sel-sel matriks
ekstraseluler jantung manusia diisolasi dari beberapa jantung donor yang
terpisah. Matriks ekstraseluler pertama kali diisolasi melalui deselularisasi dari
enam total hati donor kadaver manusia, yang kemudian dikarakterisasi dengan
menganalisis kandungan glikosaminoglikan tersulfat.
Kandungan protein yang direkam kemudian dievaluasi lebih
lanjut. Studi ini menyimpulkan bahwa dengan menggunakan metode analisis yang
tepat dan mengukur hasilnya, matriks ekstraseluler manusia tersebut memang
dapat berhasil dikarakterisasi.
Kesimpulan
Kesimpulannya, penelitian yang ketat telah membuktikan bahwa
hidrogel matriks miokard decellularized adalah terapi yang menjanjikan untuk
pengobatan dan pemulihan pasien yang sebelumnya menderita infark miokard
dan/atau gagal jantung.
Perawatan baru ini dapat segera memberikan alternatif yang
layak dan lebih murah untuk pilihan yang lebih keras yang saat ini tersedia,
seperti transplantasi jantung penuh berisiko yang dapat memakan waktu lama
karena daftar transplantasi, atau menjalani operasi untuk memasukkan perangkat
bantuan ventrikel kiri yang secara signifikan dapat mengurangi kualitas hidup
pasien. Diperlukan lebih banyak penelitian pada pasien manusia hidup, tetapi
teknologi ini bisa sangat bermanfaat bagi komunitas medis.
Sources
Wang R.M. & Christman K.L. (2016). Decellularized
myocardial matrix hydrogels: In basic research and preclinical studies.
https://doi.org/10.1016/j.addr.2015.06.002
Johnson T.D. et al. (2015). Quantification of decellularized
human myocardial matrix: A comparison of six patients.
https://doi.org/10.1002/prca.201500048
No comments