Hematopietic Stem Cells (HSCs) adalah stem cell dewasa yang memiliki potensi dalam self-renewal dan differensiasi menjadi sel-sel darah khusus yang berperan dalam beberapa aktivitas biologis.

HSCs yang bersifat pluripoten kemudian berdifferensiasi menjadi sel-sel progenitor yang multipoten (sel progenitor limfoid dan myeloid) yang kemudian berdifferensiasi menjadi sel-sel darah fungsional seperti sel T, sel B, sel NK, sel dendritik, sel darah merah, makrofag, platelet dan granulosit sesuai kebutuhan tubuh.

Kebanyakan HSCs berada dalam fase quiescent dalam lingkungan (niche) yang mengatur ‘gudang’ HSCs dan akan merespon sinyal-sinyal setelah penyeimbangan sel-sel darah atau jika ‘gudang’ HSCs diganggu oleh stimulan-stimulan intrinsik maupun ekstrinsik. Stimulan intrinsik dapat berupa ekspresi gen sedangkan stimulan ekstrinsik dapat berupa adanya sinyal dari growth factor lokal, modulator senyawa kimia, interaksi fisik antara HSCs dengan lingkungannya.

Dalam terapi, HSC banyak digunakan dalam uji-uji klinis untuk kasus yang berhubungan dengan kelainan darah, seperti Fanconi Anemia, leukemia, dan lain-lain. Namun, data dari clinicaltrial.gov menyebutkan bahwa penggunaan HSCs untuk uji klinis juga dilakukan untuk beberapa penyakit non kelainan darah seperti autoimun, tumor solid, kelainan metabolik, penyakit-penyakit hati, syaraf dan jantung.

Mekanisme aksi terapeutik dari HSCs antara lain yaitu menstimulasi sel-sel progenitor residen, melakukan differensiasi atau transdifferensiasi serta transfer material secara horizontal seperti eksosom, apoptotic bodies, microvesicle, transfer mitokondria melalui kontak intraselular serta internalisasi molekul-molekul permukaan oleh endosom.

Sebelum melakukan transplantasi HSCs secara intravena, resipien menerima therapy conditioning untuk membuat ruang pada sum-sum tulang / efek myelo-ablative dan menekan respon imun resipien. Keberhasilan engraftment memulihkan seluruh sistem limfo-hematipoietik dari individu resipien. Monosit dari darah juga melintasi organ-organ periferal dan terakhir secara parsial menggantikan makrofag residen pada jaringan.

Referensi :

1. Ayako Nakamura-Ishizu, Hitoshi Takizawa and Toshio Suda. 2014. The analysis, roles and regulation of quiescence in hematopoietic stem cells : The Company of Biologists Ltd| Development (2014) 141, 4656-4666 doi:10.1242/dev.106575
2. Shouheng Lin1,2, Ruocong Zhao1,2, Yiren Xiao1,2, Peng Li. 2015. Mechanisms determining the fate of hematopoietic stem cells : doi: 10.3978/j.issn.2306-9759.2015.05.01
3. Albrecht M. Müller, Sascha Huppertz, Reinhard Henschler. 2016. Hematopoietic Stem Cells in Regenerative Medicine: Astray or on the Path? : Transfus Med Hemother 2016;43:247–254 DOI: 10.1159/000447748
4. Ashley P Ng and Warren S Alexander. 2017. Haematopoietic stem cells: past, present and future : Cell Death Discovery (2017) 3, 17002; doi:10.1038/cddiscovery.2017.2
5. www.clinicaltrial.gov