Teknologi sel CAR-T (chimeric antigen receptor-limfosit T) merupakan imunoterapi revolusioner yang menggunakan modifikasi genetik dari sel limfosit T dari pasien sehingga mereka dapat lebih efektif mengenali dan menyerang target spesifik yang dikehendaki, seperti sel kanker. Sejak diperkenalkan, teknologi ini telah membuat progres yang cukup signifikan dalam pengobatan berbagai jenis kanker. Jadi, apa yang membuat sel CAR-T unik? Bagaimanakah cara kerjanya?

Sumber Gambar: Crown Bioscience

Prinsip Dasar sel CAR-T

Inti dari teknologi sel CAR-T terletak pada chimeric antigen receptor (CAR). Reseptor ini merupakan protein sintetis yang secara spesifik mengenali dan mengikat antigen spesifik pada permukaan dari target sel. CAR memiliki tiga bagian utama: domain pengenalan antigen eksternal, area transmembran, dan domain transduksi sinyal internal.

Domain pengenalan antigen eksternal: merupakan bagian dari CAR yang mengikat antigen di permukaan dari target sel. Secara tipikal bagian ini terbuat dari fragmen single-chain antibody (scFv), yang mana dapat mengenali dan mengikat antigen terasosiasi tumor yang spesifik. Penelitian dalam jurnal Nature Reviews Immunology menunjukkan bahwa memilih domain pengenalan antigen yang tepat merupakan hal yang krusial terhadap efektivitas sel CAR-T.

Area transmembran: bagian ini menghubungkan domain pengenalan eksternal dari CAR dengan domain transduksi sinyal internal untuk memastikan bahwa sinyal dapat ditransmisikan dengan lancar ke dalam sel T. Design dari area transmembran perlu mempertimbangkan stabilitas dan fungsionalitas. Sebuah studi dalam Jurnal of Immunology mengemukakan bahwa design area transmembran yang berbeda dapat memengaruhi fungsi dan ketahanan dari sel CAR-T.

Domain sinyal internal: bagian ini merupakan kunci dari CAR yang bertanggung jawab terhadap aktivasi dari limfosit T. Domain sinyal biasanya memiliki beberapa molekul yang bersifat ko-stimulator, seperti CD28, CD3ζ, dan 4-1BB. Molekul-molekul ko-stimulator dapat mempertahankan aktivasi dan proliferasi dari limfosit T. Sebuah studi dari Jurnal Nature Review Drug Discovery menunjukkan bahwa sinyal ko-stimulator sangat penting untuk aktivasi penuh dan mempertahankan fungsi dari sel CAR-T.

Proses persiapan sel CAR-T

Persiapan dari sel CAR-T sangat rumit dan sulit yang mencakup beberapa langkah, dimulai dari pengumpulan darah dari pasien hingga ditransfusikan kembali ke dalam tubuh pasien. Setiap langkah memerlukan prosedur yang spesifik dan dukungan teknis.

Pengambilan darah: darah pasien diambil untuk memisahkan limfosit T. Tahap ini dapat dipisahkan sepenuhnya dengan sel mononuklear dari darah tepi dengan teknologi pemisahan khusus. Sebuah studi dalam jurnal Hematologi menunjukkan bahwa kualitas tinggi dari pengumpulan sel T merupakan dasar dari persiapan yang sukses.

Rekayasa genetik dari sel T: sel T yang diisolasi dikirim ke laboratorium untuk direkayasa secara genetik. Para ilmuwan menggunakan vektor virus (seperti retrovirus atau lentivirus) untuk memasukkan gen pengkode CAR ke dalam sel T. Sebuah studi yang diterbitkan di Jurnal Molecular Therapy menunjukkan bahwa pemilihan dan optimasi vektor virus sangat penting untuk meningkatkan efisiensi transduksi dan keamanan.

Sumber Gambar: BPS Bioscience

Propagasi sel CAR-T: rekayasa genetik sel T dibiakkan secara in vitro dalam skala besar untuk mendapatkan jumlah yang cukup untuk ditransfusikan kembali. Selama proses propagasi, kondisi kultur yang sesuai, seperti faktor pertumbuhan dan nutrisi, perlu disediakan. Sebuah studi dari jurnal Cancer Research menunjukkan bahwa optimasi kondisi propagasi dapat meningkatkan secara signifikan kuantitas dan kualitas dari sel CAR-T.

Infusi kembali ke dalam tubuh pasien: setelah propagasi sel CAR-T diinfusikan kembali ke dalam tubuh pasien. Modifikasi sel T akan mencari dan menyerang sel target yang mengekspresikan antigen spesifik dalam tubuh. Sebuah studi dalam Journal Science of Translational Medicine menunjukkan bahwa kontrol kualitas dan kontrol terhadap dosis sebelum proses infusi sangat penting untuk memastikan keamanan dan efektivitas dari sel CAR-T.

Keunggulan sel CAR-T

Alasan mengapa sel CAR-T telah menjadi topik populer dalam bidang biomedis saat ini, karena dia memiliki keunggulan yang signifikan:

Spesifisitas tinggi: sel CAR-T dapat dikenali secara spesifik dan mengikat antigen spesifik pada permukaan target sel, mencegah kerusakan terhadap sel normal. Spesifisitas tinggi memungkinkan sel CAR-T untuk menyerang sel kanker sembari meminimalisir kerusakan jaringan tubuh yang sehat. Sebuah studi dalam jurnal Nature Reviews Cancer mengemukakan bahwa spesifisitas sel CAR-T merupakan kunci utama dari kesuksesan.

Persistensi: sel CAR-T yang direkayasa dapat bertahan dalam tubuh untuk waktu yang lama dan mempertahankan fungsinya. Ini berarti mereka dapat terus berkerja untuk jangka panjang dan memberikan perlindungan yang lebih lama. Sebuah studi dalam Journal of Hematology menunjukkan bahwa persistensi dari sel CAR-T sangat berhubungan erat dengan design dari domain sinyal internal.

Kemampuan membunuh yang kuat: sel CAR-T tidak hanya membunuh sel target secara langsung, tapi juga melepaskan berbagai sitokin untuk menarik sel imun yang lain untuk turut serta dalam penyerangan terhadap target. Efek sinergistik ini mempertahankan efektivitas secara keseluruhan dari sistem imun. Sebuah studi dalam jurnal Nature Medicine menunjukkan bahwa kemampuan membunuh dari dari sel CAR-T merupakan faktor penting dalam kesuksesan dalam pengobatan kanker.

Adaptabilitas yang kuat: sel CAR-T dapat disesuaikan dengan target antigen berbeda dan berbagai jenis kanker yang cocok. Sebagai tambahan, dengan perkembangan teknologi, para ilmuwan dapat mengembangkan struktur baru dari chimeric antigen receptor (CAR) yang digunakan untuk berbagai jenis tumor. Sebuah studi dalam jurnal Nature Reviews of Drug Discovery menunjukkan bahwa adaptabilitas sel CAR-T dapat memungkinkan untuk dipakai dalam aplikasi klinis yang luas.

Efek sosial dari sel CAR-T

Sel CAR-T tidak hanya dapat menarik perhatian yang luas dalam komunitas ilmu pengetahuan, tapi juga memiliki efek yang jelas terhadap komunitas.

Kebijakan medis: dengan pengembangan terapi sel CAR-T yang berkelanjutan, pemerintah dan institusi medis di seluruh dunia yang telah diperkenalkan kebijakan relevan untuk mendukung riset dan pengembangan serta aplikasi. Sebuah studi dalam majalah The Lancet menunjukkan bahwa dukungan kebijakan sangat krusial untuk mempromosikan dalam pengembangan sel terapi CAR-T.

Edukasi publik: terapi sel CAR-T yang dipopulerkan tidak terpisahkan dari pemahaman dan dukungan publik. Mempopulerkan pengetahuan yang relevan kepada khalayak umum melalui berbagai kanal (seperti sosial media, kuliah ilmu pengetahuan, etc.) akan membantu mengeliminasikan kesalahpahaman dan peningkatan dalam hal penerimaan akan teknologi ini. Sebuah studi dalam jurnal Nature Reviews Drug Discovery menunjukkan edukasi publik merupakan bagian penting dalam mempromosikan teknologi baru.

Diskusi etik: terapi sel CAR-T melibatkan teknologi terbaru seperti gene editing, yang telah memicu diskusi etik secara ekstensif. Bagaimana menyeimbangkan inovasi teknologi dan norma-norma etika sebagai sebuah isu yang menjadi titik fokus di masa mendatang. Sebuah studi dalam jurnal Bioethics mengemukakan bahwa diskusi etik dapat membantu memastikan dalam pengembangan teknologi baru secara sehat.

Kesimpulan

Teknologi sel CAR-T telah menjadi topik populer dalam bidang biomedis hari ini dikarenakan mekanisme unik dan keunggulan signifikan. Teknologi ini tidak hanya memberi harapan terhadap pasien kanker, tapi juga mempromosikan pengembangan imunoterapi. Dengan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang lebih tinggi, kita memiliki alasan untuk percaya bahwa sel CAR-T akan memainkan peranan penting dalam bidang medis di masa depan.

Sumber artikel: Antibodies and Immunoengineering

Penerjemah: Steven Limbara

Editor Bahasa: Agnes Vianny