Sel punca memiliki kekuatan hampir magis dalam kemampuannya. Mereka mampu bermetamorfosis menjadi berbagai jenis sel tubuh lainnya, termasuk otak, jantung, dan ginjal. Inilah mengapa sel punca menawarkan begitu banyak harapan untuk regenerasi dan perbaikan organ yang sakit dan rusak. Namun, sel punca yang paling kuat, yang mampu menghasilkan berbagai jenis sel terbanyak, historisnya berasal dari embrio awal. Oleh karena itu, muncul kontroversi etis, karena diperlukan pembunuhan embrio manusia untuk membuat sel punca manusia.
Namun, Yamanaka mengubah semuanya. Dia menemukan cara untuk mengambil sel-sel dewasa, misalnya dari kulit, dan mengubahnya menjadi sel punca yang sangat kuat, bahkan mampu memberi asal semua jenis sel. Penemuan ini benar-benar merevolusi penelitian sel punca. Kita tidak lagi memerlukan sel punca dari embrio manusia, sehingga keberatan etis utama terhadap penelitian ini telah dieliminasi. Dan sekarang, memungkinkan untuk mengambil sel-sel kulit dari pasien dan membuat sel punca yang merupakan kecocokan genetik yang tepat. Ini berarti tidak akan ada lagi masalah penolakan imun untuk pengobatan sel punca.
Bagaimana caranya? Bagaimana kita dapat mengubah sel dewasa yang sudah terdiferensiasi menjadi setara fungsional dari sel embrio yang sangat muda? Jawabannya terletak pada manipulasi pola ekspresi gen.
Saat sebutir sel telur dibuahi oleh sperma, kedua set gen mereka disatukan, menciptakan kombinasi genetik unik individu tersebut. Selama perkembangan, sebagai sel tunggal itu, sel telur yang dibuahi, melanjutkan pembuatan seseorang, salinan tepat dari setiap gen dibuat sebelum setiap pembelahan sel. Akibatnya, setiap sel tubuh membawa komplement gen yang sama. Namun, jenis sel yang berbeda menggunakan gen mereka dengan cara yang berbeda. Sel-sel otak akan memiliki seperangkat gen otak yang aktif, sementara sel hati akan memiliki kombinasi unik dari gen hati yang aktif. Sel itu seperti komputer. Ia membawa banyak program gen yang mampu melakukan banyak hal berbeda, tetapi hanya menggunakan satu program pada satu waktu.
Tetapi tidak semua gen diciptakan sama. Beberapa jauh lebih kuat daripada yang lain. Ahli genetika lalat buah menemukan sekitar 100 tahun yang lalu bahwa mutasi pada beberapa gen memiliki efek yang sangat dalam. Sebagai contoh, perubahan pada gen bernama Antennapedia menghasilkan lalat buah yang memiliki kaki tumbuh dari kepala di tempat antena seharusnya berada! Bagaimana lalat yang gila, dengan sepasang kaki tambahan yang tumbuh dari kepalanya. Mutasi dari gen lain, bicoid, memberikan lalat buah kepala pantat sejati, dengan pantat tambahan di tempat kepala seharusnya berada. Gen-gen seperti ini disebut sebagai regulator gen sakelar utama karena efek mereka yang luar biasa.
Bagaimana mereka melakukannya? Gen-gen ini berfungsi dengan mengatur aktivitas gen lainnya. Dan beberapa gen yang mereka aktifkan adalah gen pengatur tambahan. Mudah untuk melihat bagaimana menyalakan salah satu gen ini dapat memulai kaskade genetik, mengubah tingkat ekspresi ratusan atau bahkan ribuan gen turunan, sehingga mengontrol nasib perkembangan sel.
| Baca juga artikel sains terkait yang bisa mendalami ilmu pengetahuan: |
Kejeniusan Yamanaka adalah menyadari bahwa mungkin ada gen pengatur utama yang mampu mengubah sel dewasa menjadi sel punca. Siapa yang akan memikirkan hal ini mungkin terjadi? Mengubah sel kulit, misalnya, menjadi setara dari sel embrio! Tetapi Yamanaka membuktikan bahwa itu memang mungkin terjadi. Ini merupakan tantangan teknis yang sangat sulit karena kombinasi khusus dari empat gen sakelar utama harus diaktifkan secara simultan untuk membuatnya terjadi. Menemukan berapa banyak yang diperlukan, dan mana yang harus dipilih, dari lebih dari dua puluh ribu gen yang ada, merupakan prestasi teknis yang luar biasa. Tetapi, dengan besar keberhasilan, dia dan rekan-rekannya melakukannya.
Dan demikianlah revolusi sel punca mengambil langkah luar biasa ke depan. Anda membutuhkan transplantasi sumsum tulang? Mengapa tidak menjadi donor yang cocok dengan sempurna untuk diri Anda sendiri? Ambil sel-sel kulit, ubah mereka menjadi sel punca embrio, dan kemudian konversikan menjadi sel punca darah. Mungkin Anda memerlukan organ pengganti lengkap, seperti jantung, hati, atau ginjal. Kemajuan luar biasa sedang dibuat dalam mengubah sel punca menjadi organ. Lebih jauh lagi, bayangkan penderita quadriplegia yang bisa berjalan lagi, orang buta yang bisa melihat lagi, orang tuli yang bisa mendengar lagi, dan obat untuk diabetes. Kita jelas berada di tahap awal dari era baru dalam kedokteran. Dokter di masa depan akan memiliki seperangkat alat yang menakjubkan untuk pengobatan sejumlah penyakit yang melibatkan organ yang sakit atau aus.