Sel punca melawan sindrom Down dan penyakit Alzheimer: target umum dan pendekatan yang dipersonalisasi

Para ilmuwan dari Tohoku Medical Megabank Organization di Universitas Tohoku (Jepang) telah menerbitkan tinjauan komprehensif mengenai pendekatan sel punca yang terkini dan menjanjikan untuk pengobatan sindrom Down (DS) dan penyakit Alzheimer (AD) dalam Stem Cell Research & Therapy. Meskipun memiliki etiologi yang berbeda — trisomi 21 pada DS dan akumulasi patologi β-amiloid dan tau yang bergantung pada usia pada AD — kedua penyakit ini ditandai oleh mekanisme neuroinflamasi, stres oksidatif, dan hilangnya koneksi sinaptik yang serupa, sehingga menjadikannya target potensial untuk terapi sel.

Sumber sel punca dan potensinya

• Sel punca saraf (SNS). Sel ini mampu berdiferensiasi menjadi neuron dan astrosit baru. Dalam model praklinis diabetes dan AD, transplantasi SNS menghasilkan

  • pemulihan jumlah neuron di hipokampus,
  • meningkatkan pembelajaran dan memori (meningkatkan kinerja dalam tes labirin),
  • mengurangi tingkat sitokin proinflamasi (TNF-α, IL-1β) sebesar 40–60%.

• Sel punca mesenkimal (MSC). Melalui sekresi faktor trofik (BDNF, GDNF) dan eksosom, MSC mengurangi neuroinflamasi dan menstimulasi neurogenesis endogen. Dalam model pasien Alzheimer, mereka mengonfirmasi

  • pengurangan plak amiloid sebesar 30–50%,
  • pemulihan kepadatan sinaptik (PSD95, Synaptophysin).

• Sel punca pluripoten terinduksi (iPSC). Berasal dari sel pasien diabetes atau AD, sel ini memungkinkan pemodelan penyakit yang dirancang khusus, pengujian intervensi terapeutik, dan, berpotensi, penciptaan transplantasi yang kompatibel dengan autoimun.

• Sel punca embrionik (ESC): Dengan plastisitas tertinggi, mereka tetap menjadi sumber utama untuk penelitian dasar, meskipun penggunaan klinisnya dibatasi oleh standar etika.

Mekanisme terapi umum

1. Aktivitas antiamiloidogenik. Sel MSC dan NSC menstimulasi mikroglia dan astrosit untuk menelan β-amiloid, sehingga mempercepat pembuangannya dari parenkim.
2. Modulasi neuroinflamasi. Faktor yang disekresikan oleh MSC mengurangi aktivasi inflamasom NLRP3 dan menekan migrasi astrosit proinflamasi (fenotipe A1).
3. Stimulasi neurogenesis endogen. NSC dan faktor pertumbuhan dari MSC mengaktifkan progenitor neuron cadangan di zona subventrikular dan hipokampus.
4. Efek antioksidan. Eksosom MSC membawa miRNA dan protein yang meningkatkan ekspresi gen antioksidan (NRF2, SOD2).

Tahapan pengembangan klinis

• Penyakit Alzheimer.

  • Uji klinis fase I/II awal MSC dan NSC sedang berlangsung, dan hal-hal berikut telah dicatat:

    • tren peningkatan tes kognitif MMSE dan ADAS-Cog sebesar 10–15% setelah 6 bulan,
    • penurunan tingkat p-tau dan β-amiloid dalam cairan serebrospinal.

• Sindrom Down.

  • Sejauh ini, terbatas pada studi praklinis pada model tikus, NSC yang ditransplantasikan meningkatkan kinerja kognitif dan mengurangi hiperplasia mikroglia.
  • Studi percontohan klinis pertama mengenai pemberian MSC direncanakan untuk menilai keamanan dan dampaknya terhadap fungsi neurologis.

Tantangan Utama dan Arah Masa Depan

• Masalah etika dan peraturan dalam penggunaan ESC dan iPSC.
• Risiko tumor dan penolakan imun, terutama dengan ESC.
• Standarisasi protokol: dosis, rute pemberian (intraserebral, intratekal), waktu intervensi yang optimal.
• Personalisasi terapi: menggabungkan informasi genetik pasien (misalnya genotipe APOE pada AD) dan jenis sel punca untuk efektivitas maksimum.
• Pendekatan kombinasi: menggabungkan transplantasi sel dengan vaksinasi β-amiloid atau penghambat τ-protein kinase.

Tinjauan ini menyoroti bahwa meskipun sindrom Down dan penyakit Alzheimer berbeda penyebabnya, mekanisme neurodegeneratifnya saling tumpang tindih, dan sel punca muncul sebagai alat serbaguna untuk memodulasinya. "Transisi dari praklinis ke klinis akan membutuhkan upaya bersama dari para ahli saraf, ahli genetika, dan ahli etika," simpul para penulis. "Namun, potensi untuk mengubah perjalanan penyakit ini sangat besar."