Pengenalan Bioteknologi

Untuk mengenal bioteknologi lebih jauh mari kita lihat apa sih bioteknologi itu dan bagaimana cara-cara penggunaannya ?

Sebenarnya Bioteknologi itu adalah manipulasi organisme atau komponen organisme tersebut untuk melakukan tugas praktis, menghasilkan produk yang bermanfaat. Sejak berabad-abad bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme telah berlangsung secara tradisional, seperti pada proses pembuatan anggur, bir, keju, sake, dan lain-lain. Proses tradisional ini hanya menggunakan dan mengandalkan proses genetik alami dari mikroba.


Di jaman modern, bioteknologi telah lebih banyak menggunakan sumber genetik (DNA) organisme yang telah dimanipulasi dan disebut dengan rekayasa genetika. Rekayasa genetika telah memungkinkan para ilmuwan untuk memodifikasi gen-gen spesifik dan memindahkannya di antara organisme yang berbeda. Namun demikian, dengan meluasnya aplikasi rekayasa genetika ini di segala bidang, perlu juga diperhatikan masalah-masalah sosial dan etika yang dapat timbul. 

Aplikasi Bioteknologi secara Tradisional


Aplikasi bioteknologi secara tradisional, yaitu bioteknologi yang belum mengenal adanya istilah genetika dan kloning, sudah cukup lama berlangsung. Bioteknologi ini berupa pemanfaatan mikroba dalam fermentasi, seleksi atau persilangan tradisional dibidang pertanian dan peternakan untuk mencari bibit unggul. Diantara bioteknologi tradisional adalah :
a. Seleksi : yaitu pemilihan sifat yang sesuai dengan keinginan manusia


b.Hibridisasi : yaitu perkawinan silang antar dua individu dengan sifat-sifat yang
diinginkan manusia dengan tujuan memperbaiki keturunan. Contoh hibridisasi di
bidang peternakan :
- Silang murni (‘purebreeding’) : jantan dan betina yang disilangkan sama bangsanya.


- Silang dalam (‘inbreeding’) : jantan dan betina yang disilangkan masih ada hubungan kekeluargaan.


- Silang luar (‘crossbreeding’) : jantan dan betina yang disilangkan berbeda bangsa tetapi mempunyai darah     murni, tujuan persilangan ini untuk membentuk ras baru.
Sapi Brahman x Shorthern Santa gertrudis
Sapi Brahman x Angus Brangus


- ‘Upgrading’ : jantan yang telah diketahui kualitasnya disilangkan dengan betina setempat.
Adapun di bidang pertanian, tanaman hasil persilangan diantaranya : padi Bogowonto, Mahakam, Peta Baru (PB),dan Cisadane.

Aplikasi Bioteknologi secara Modern


Aplikasi bioteknologi modern adalah bioteknologi yang telah memanfaatkan pengetahuan genetika dan kloning, atau secara umum disebut rekayasa genetika, seperti :


Mutasi buatan : yaitu mutasi yang ditujukan untuk merubah susunan gen, sehingga sifat yang diturunkan pun berubah. Mutasi buatan ini umumnya menggunakan radiasi, contohnya : padi var. Atomita I dan II, kedelai var. Muna.

E. coli cell paste

Transplantasi gen / Penyisipan gen / Teknologi Plasmid: yaitu penyisipan gen organisme satu ke genom organisme lain, dengan tujuan untuk produksi suatu senyawa dalam skala besar dan cepat, untuk terapi medis, atau untuk mengatasi masalah lingkungan, contohnya : produksi hormon pada bakteri E. coli, memperbaiki daya tahan tumbuhan terhadap pestisida, penyakit, iklim, dan tanah yang jelek.
      

Hibridoma : yaitu teknik pencangkokan sel dengan materi genetik dari sel yang lain, yang umumnya digunakan untuk terapi medis kekebalan tubuh (imunoterapi) dan kanker. Contohnya pemasukkan genom penghasil antibodi dari sel limfosit, kedalam sel kanker yang sangat cepat berploriferasi, sehingga sel kanker tersebut dapat menghasilkan antibodi dan dapat melawan sel kanker lainnya atau zat asing yang masuk ke dalam tubuh dengan cepat, yang secara normal tidak bisa diatasi oleh antibodi dari sel limfosit saja.


Kloning : yaitu teknik perbanyakan sel, jaringan atau organisme secara aseksual, bias melibatkan dua induk atau satu induk, contohnya : domba dolly.


Adapun teknik rekayasa genetika yang umum dilakukan adalah sebagai berikut :


A. Perbanyakan (Pengklonan) DNA


Kloning DNA umumnya adalah perbanyakan DNA rekombinan, yaitu DNA yang sudah direkayasa dengan teknik penggabungan/penyisipan gen (DNA) dari organisme satu ke dalam genom organisme lain (transplantasi gen/teknologi plasmid). Contohnya : kloning gen penghasil insulin dari kelenjar pankreas manusia, disisipkan ke dalam plasmid bakteri Escherichia coli, sehingga bakteri dapat mengekspresikan gen tersebut dan menghasilkan insulin manusia dalam jumlah yang banyak, mengingat bakteri sangat cepat membelah diri dan bertambah banyak dengan cepat.
Mekanisme Penyisipan Gen/DNA :

1. DNA yang ingin disisipkan, diisolasi dan dipotong oleh enzim endonuklease restriksi, ditempat yang urutan nukleotidanya spesifik.
2. DNA yang akan digunakan sebagai inang, misalnya plasmid bakteri E. coli, diisolasi dan dipotong pula oleh enzim yang sama. Plasmid ini biasanya disebut sebagai vektor pengklon.
3. Fragmen DNA kemudian disisipkan ke dalam vektor dan disatukan oleh enzim endonuklease ligase.
4. Plasmid yang telah disisipi, dimasukkan kembali ke dalam bakteri, kemudian bakteri tersebut dikembangbiakan menjadi banyak, sehingga rekombinan pun ikut bertambah banyak, demikian pula hasil ekspresi gennya 

B. Kloning Gen Eukariotik dalam Plasmid Bakteri


Pengekspresian gen eukariot di dalam ruang lingkup gen prokariot sangatlah sulit, karena kedua gen tersebut susunannya berbeda, selain itu adanya daerah bukan pengkode (intron) di dalam DNA eukariotik yang cukup panjang, dapat mencegah ekspresi gen yang benar oleh sel prokariot.Untuk mengatasi hal tersebut, maka ketika enzim restriksi memotong DNA eukariot, dibagian hulu fragmen DNA tersebut harus disisipi oleh promoter prokariot. Pada saat gen eukariot disisipkan, bakteri dapat mengenali promoter, dan langsung mengekspresikan gen tersebut. Untuk hal yang kedua, bisa diatasi dengan merubah mRNA menjadi DNA komplementer (‘complementary DNA’/cDNA), menggunakan enzim transkriptase balik (‘reverse transcriptase’), yaitu enzim yang diisolasi dari retrovirus. mRNA bisa digunakan karena pada mRNA, intronnya telah dikeluarkan pada saat proses ‘splicing’ .


Setelah DNA ditransplantasi menghasilkan DNA rekombinan, maka DNA tersebut harus dimasukkan kembali ke dalam inang, supaya bisa berekspresi. Pemasukkan DNA rekombinan bisa dengan cara elektroporasi (memberikan kejutan listrik untuk membuka membran sel), atau dengan cara penyuntikan (mikroinjeksi), atau dengan cara transformasi, yaitu penyerapan DNA rekombinan dari larutan.

C. Kloning DNA secara In Vitro


Pengklonan DNA di dalam sel tetap merupakan metode terbaik untuk mempersiapkan gen tertentu dalam jumlah banyak. Namun ketika sumber DNA sangat sedikit dan tidak murni, maka dapat digunakan metode PCR (‘Polymerase Chain Reaction’), sehingga setiap fragmen DNA dapat disalin beberapa kali dengan cepat dan diperkuat (amflipikasi) tanpa menggunakan sel. Mekanisme PCR dapat dilihat pada gambar 3. Adapun yang dibutuhkan dalam PCR ini adalah enzim DNA polimerase yang tahan panas, potongan DNA untai tunggal sebagai primer, dan pasokan nukleotida.


Sejak tahun 1985, PCR telah banyak digunakan dalam penelitian biologis kedokteran, sosial, dan hukum. Contohnya : PCR digunakan untuk memperkuat DNA gajah purba (Mamoth), yang telah berusia 40.000 tahun, PCR digunakan untuk mendeteksi pelaku kejahatan dari sampel DNA air mani, darah atau jaringan tubuh pelaku lainnya, atau PCR ini digunakan untuk mendeteksi patogen yang sulit terdeteksi, seperti DNA virus HIV.

Kultur Jaringan/Tissue Culture

Mungkin kita sering mendengar kultur jaringan, tapi apakah kultur jaringan itu sebenarnya?


Sebenarnya peristiwa kultur jaringan memanfaatkan sistem totipotensi yaitu kemampuan sel tumbuhan menjadi individu semupurna.

Kultur jaringan adalah suatu metode penanaman protoplas, sel, jaringan, dan organ pada media buatan dalam kondisi aseptik sehingga dapat beregenerasi menjadi tanaman lengkap. Salah satu aplikasi kultur jaringan yang telah dikenal secara meluas dan telah banyak diusahakan untuk tujuan komersial adalah perbanyakan tanaman. Perbanyakan melalui kultur jaringan yang banyak diusahakan secara komersial pada saat ini terutama di negara-negara maju seperti Amerika, Jepang, dan Eropa.

 

Media yang digunakan yaitu agar-agar, dan air

Sel yang digunakan diambil dari jaringan meristem pada ujung batang/akar tumbuhan

Keuntungan yang diperoleh dari pengembangbuakan secara kultur jaringan adalah:
- Mendapatkan bibit unggul dalam jumlah banyak
- Dalan waktu relatif singkat
- Sifat sama dengan induk
- Dapat dilakukan di sepanjang musim
Metode kultur jaringan ini bayak digunakan untuk mengembangbiakan tanaman yang ukar dikembangkan secara generatif

Tahapan dalam kultur jaringan diawali dengan pemilihan pohon induk yang bagus, sehat dan berkarakter khusus. Pohon induk tsb nantinya akan dijadikan sebagai sumber eksplan. Selanjutnya eksplan disterilkan menggunakan zat tertentu, demikian juga semua peralatan yang akan digunakan perlu disterilkan dalam autoklaf. Tahap berikutnya adalah mengiris eksplan dalam ruang steril. Tahap inilah yang perlu teknik-teknik khusus, beberapa tanaman yang mengeluarkan getah akan lebih bagus bila diiris dalam larutan pencegah browning. Selanjutnya tanaman ditanam dalam botol dan dipelihara hingga siap untuk diaklimatisasi (dipindahkan dari botol ke pot).

Pemilihan eksplan perlu mendapat perhatian karena itulah yang nanti akan menentukan kualitas bibit yang akan dihasilkan. Paling bagus apabila eksplan berasal dari jaringan yang masih muda karena sel-selnya masih aktif membelah (meristematis). Semua bagian tumbuhan dapat dijadikan eksplan, mulai dari bunga, biji, akar, batang hingga daun.

Tanaman yang biasanya diperbanyak menggunakan kultur jaringan adalah anggrek

Syarat-syarat agar kultur jaringan berhasil dengan baik adalah:
Pemilihan eksplant sebagai bahan dasar untuk pembentukan kalus, pengunaan medium yang cocok, keadaan yang aseptik dan pengaturan udara yang baik terutama untuk kultur cair

 Teknik kultur jaringan tidaklah sulit.
Pada intinya kita hanya melakukan isolasi tanaman, bisa bagian protoplasma, sel, jaringan ataupun organ tanaman yang selanjutnya ditanam dalam kondisi steril di dalam botol menggunakan media buatan. Tanaman dalam botol itulah yang kita pelihara hingga saatnya dikeluarkan dan ditanam di luar.

Kultur jaringan hanya butuh ketelatenan dari yang mengerjakannya, dengan jam terbang yang semakin tinggi maka akan semakin dirasakan bahwa teknik kultur jaringan sama sekali tidak sulit.

sekian dulu informasi mengenai kultur jaringan dari saya. semoga bisa membantu

PERJALANAN TEKNOLOGI REPRODUKSI BAYI TABUNG

Teknologi reproduksi kini telah menembus berbagai metode canggih untuk menolong pasangan yang kesulitan mendapatkan keturunan. Gebrakan pertama terjadi saat  teknologi reproduksi berhasil melahirkan seorang bayi tabung pertama bernama Louise Brown asal Inggris pada tahun 1978. Setelah itu, banyak teknik lain yang lebih mengagumkan berturut-turut ditemukan, termasuk metode penyuntikan satu sperma terhadap satu sel telur secara in vitro.

Teknik in vitro yang terapkan untuk melahirkan Louise Brown adalah pertama-tama dilakukan perangsangan indung telur sang istri dengan obat khusus untuk menumbuhkan lebih dari satu sel telur. Perangsangan berlangsung 5 - 6 minggu sampai sel telur dianggap cukup matang dan sudah saatnya "dipanen". Selanjutnya, folikel atau gelembung sel telur diambil tanpa operasi, melainkan dengan tuntunan alat ultrasonografi transvaginal (melalui vagina).

 Sementara semua sel telur yang berhasil diangkat dieramkan dalam inkubator. Air mani suami dikeluarkan dengan cara masturbasi, dibersihkan, kemudian diambil sekitar 50.000 - 100.000 sperma. Sperma itu ditebarkan di sekitar sel telur dalam sebuah wadah khusus. Sel telur yang terbuahi normal, ditandai dengan adanya dua sel inti, segera membelah menjadi embrio. Sampai dengan hari ketiga, maksimal empat embrio yang sudah berkembang ditanamkan ke rahim istri.

Sejak kelahiran Louise Brown, teknik bayi tabung atau In Vitro Fertilization (IVF) semakin populer saja di dunia. Di Indonesia, IVF pertama kali diterapkan di Rumah Sakit Anak-Ibu (RSAB) Harapan Kita, Jakarta, pada 1987. Teknik yang kini disebut IVF konvensional itu berhasil melahirkan bayi tabung pertama di Indonesia.

Sukses besar teknik IVF konvensional ternyata masih belum memuaskan dunia kedokteran. Apalagi kalau mutu dan jumlah sperma yang hendak digunakan kurang. Maka dikembangkanlah teknik lain seperti PZD (Partial Zona Dessection) dan SUZI (Subzonal Sperm Intersection). Pada teknik PZD, sperma disemprotkan ke sel telur setelah dinding sel telur dibuat celah untuk mempermudah kontak sperma dengan sel telur. Sedangkan pada SUZI sperma disuntikkan langsung ke dalam sel telur.

      Sekitar lima tahun lalu Belgia membuat gebrakan lain yang disebut ICSI (Intra Cytoplasmic Sperm Injection). Teknik canggih ini ternyata sangat tepat diterapkan pada kasus mutu dan jumlah sperma yang minim. Kalau pada IVF konvensional diperlukan 50.000 - 100.000 sperma untuk membuahi sel telur, pada ICSI hanya dibutuhkan satu sperma dengan kualitas terbaik. Melalui pipet khusus, sperma disuntikkan ke dalam satu sel telur yang juga dinilai bagus. Langkah selanjutnya mengikuti cara IVF konvensional. Pada teknik ini jumlah embrio yang ditanamkan cukup hanya 1 - 3 embrio.

        Sejak 1992 Indonesia sudah melakukan simpan beku embrio. Simpan beku embrio ini menghemat biaya karena pasangan tidak perlu lagi mengulang proses pengerjaan dari awal lagi bila embrio berikutnya perlu ditanamkan kembali.  

Gb. Bayi hasil dari embrio beku

APA SIH BAYI TABUNG ??

Kata “bayi tabung” bukan merupakan istilah yang asing di telinga kita. Namun, apa sih sebenarnya yang dimaksud dengan bayi tabung ?

Bayi tabung sebenarnya adalah proses pembuahan sel telur oleh sperma yang terjadi di luar tubuh wanita. Hal ini biasanya dilakukan karena pembuahan secara alami tidak dapat terlaksana.

Istilah keren yang biasanya dipakai untuk menggantikan istilah bayi tabung adalah IVF atau In Vitro Vertilization. In vitro dalam bahasa Latin berarti di dalam gelas/tabung. Sedangkan vertilization dalam bahasa Inggris berarti pembuahan atau pertemuan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina dalam hal ini adalah sel telur/ovum dengan sperma.

 Karena proses pembuahan secara alami tidak dapat terlaksana baik karena satu atau beberapa hal, maka sel telur yang sudah matang diambil dari indung telur untuk kemudian dipertemukan atau dibuahi oleh sperma di dalam sebuah medium cairan. Setelah pembuahan berhasil, embrio kecil yang terbentuk sebagai hasil dari pembuahan tersebut dimasukkan kembali ke dalam rahim dengan harapan dapat terus berkembang hingga menjadi bayi. Bayi yang dilahirkan dengan proses tersebut di atas dinamakan dengan bayi tabung.

BIOTEKNOLOGI STEM CELL DAN FUNGSINYA DALAM DUNIA KEDOKTERAN

Minat terhadap stem cell atau sel induk terus meningkat dalam beberapa dekade terakhir ini. Hal itu disebabkan karena potensi stem cell yang sangat menjanjikan untuk terapi berbagai penyakit sehingga menimbulkan harapan baru dalam bidang kedokteran. Sifatnya yang bisa menjadi banyak macam sel itu, menjadikan stem cell bisa dipakai untuk terapi regeneratif dan reparatif dari penyakit-penyakit yang diakibatkan oleh karena kerusakan sel, misalnya parkinson, alzheimer, huntington, dan masih banyak yang lainnya. Sel-sel yang rusak itu akan diganti oleh sel baru yang berasal dari stem cell itu.

DEFINISI STEM CELL

Yang dimaksud dengan stem cell adalah sel yang tidak atau belum terspesialisasi sehingga mempunyai 2 sifat, yaitu :

1.    Memiliki kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi sel lain (differentiate).

Dalam hal ini stem cell mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel matang, misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, sel pankreas, dan lain-lain.

2.   Memiliki kemampuan untuk memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri (self-regenerate/self-renew).

Dalam hal ini stem cell dapat membuat salinan sel yang persis sama dengan dirinya melalui pembelahan sel.

Stem cell ini berbeda dengan sel manusia lainnya di mana sel-sel itu sudah terspesialisasi sehingga sel-sel itu hanya bisa menjadi jaringan yang menjadi bagiannya dan tidak bisa menjadi sel lainnya.

JENIS STEM CELL

Berdasarkan Potensi atau Kemampuan Berdiferensiasi

Berdasarkan kemampuan berdiferensiasi, stem cell dibagi menjadi:

1.     Totipotent.

Stem cell jenis ini dapat berdiferensiasi menjadi semua jenis sel. Yang termasuk dalam stem cell totipotent adalah zigot (telur yang telah dibuahi). 

    

2.     Pluripotent.

Stem cell pluripotent dapat berdiferensiasi menjadi 3 lapisan germinal: ektoderm, mesoderm, dan endoderm, tapi tidak dapat menjadi jaringan ekstraembryonik seperti plasenta dan tali pusat. Yang termasuk stem cell pluripotent adalah embryonic stem cells.

    

 

3.     Multipotent.

Dapat berdiferensiasi menjadi banyak jenis sel. Misalnya: hematopoietic stem cells.

    

4.     Unipotent.

Hanya dapat menghasilkan 1 jenis sel. Tapi berbeda dengan non-stem cell, stem cell unipoten mempunyai sifat dapat memperbaharui atau meregenerasi diri (self - regenerate/self-renew)

    

 

Berdasarkan Sumbernya

Stem cell ditemukan dalam berbagai jaringan tubuh.

Berdasarkan sumbernya, stem cell dibagi menjadi:

1)    Zygote.

Yaitu pada tahap sesaat setelah sperma bertemu dengan sel telur.

2)    Embryonic stem cell.

Diambil dari inner cell mass dari suatu blastocyst. Embryonic stem cell biasanya didapatkan dari sisa embrio yang tidak dipakai pada IVF (in vitro fertilization). Tapi saat ini telah dikembangkan teknik pengambilan embryonic stem cell yang tidak membahayakan embrio tersebut, sehingga dapat terus hidup dan bertumbuh. Untuk masa depan hal ini mungkin dapat mengurangi kontroversi etis terhadap embryonic stem cell.

3)    Fetus.

Fetus dapat diperoleh dari klinik aborsi.

4)    Stem cell darah tali pusat.

Diambil dari darah plasenta dan tali pusat segera setelah bayi lahir. Stem cell dari darah tali  pusat merupakan jenis hematopoietic stem cell, dan ada yang menggolongkan jenis stem cell ini ke dalam adult stem cell.

5)    Adult stem cell.

Diambil dari jaringan dewasa, antara lain dari sumsum tulang, susunan saraf pusat, adiposit  (jaringan lemak), otot rangka dan pankreas.

Adult stem cell mempunyai sifat plastis, artinya selain berdiferensiasi menjadi sel yang sesuai dengan jaringan asalnya, adult stem cell juga dapat berdiferensiasi menjadi sel jaringan lain. Misalnya: neural stem cell dapat berubah menjadi sel darah, atau stromal stem cell dari sumsum tulang dapat berubah menjadi sel otot jantung, dan sebagainya.

PERAN STEM CELL DALAM  KEDOKTERAN

1.     Terapi gen.

Stem cell (dalam hal ini hematopoietic stem cell) digunakan sebagai alat pembawa transgen ke dalam tubuh pasien, dan selanjutnya dapat dilacak jejaknya apakah stem cell ini berhasil mengekspresikan gen tertentu dalam tubuh pasien. Dan karena stem cell mempunyai sifat self-renewing, maka pemberian pada terapi gen tidak perlu dilakukan berulang-ulang, selain itu hematopoietic stem cell juga dapat berdiferensiasi menjadi bermacam-macam sel, sehingga transgen tersebut dapat menetap di berbagai macam sel.

2.    Mengetahui proses biologis, yaitu perkembangan organisme dan perkembangan kanker. Melalui stem cell dapat dipelajari nasib sel, baik sel normal maupun sel kanker.

3.     Penemuan dan pengembangan obat baru, yaitu untuk  mengetahui efek obat terhadap berbagai jaringan

4.     Terapi sel berupa replacement therapy.

Oleh karena stem cell dapat hidup di luar organ tubuh manusia misalnya di cawan petri, maka dapat dilakukan manipulasi terhadap stem cell itu tanpa mengganggu organ tubuh manusia. Stem cell yang telah dimanipulasi tersebut dapat ditransplantasi kembali masuk ke dalam organ tubuh untuk menangani penyakit-penyakit tertentu.

Ada 3 golongan penyakit yang dapat diatasi oleh stem cell:

a.     Penyakit autoimun.

Misalnya pada lupus, artritis reumatoid dan diabetes tipe 1. Setelah diinduksi oleh growth factor agar hematopoietic stem cell banyak dilepaskan dari sumsum tulang ke darah tepi, hematopoietic stem cell dikeluarkan dari dalam tubuh untuk dimurnikan dari sel imun matur. Lalu tubuh diberi agen sitotoksik atau terapi radiasi untuk membunuh sel-sel imun matur yang tidak mengenal self antigen (dianggap sebagai foreign antigen). Setelah itu hematopoietic stem cell dimasukkan kembali ke tubuh, bersirkulasi dan bermigrasi ke sumsum tulang untuk berdiferensiasi menjadi sel imun matur sehingga sistem imun tubuh kembali seperti semula.

b.     Penyakit degeneratif.

Pada penyakit degeneratif seperti stroke, penyakit Parkinson, penyakit Alzheimer, terdapat beberapa kerusakan atau kematian sel-sel tertentu sehingga bermanifestasi klinis sebagai suatu penyakit. Pada keadaan ini stem cell setelah dimanipulasi dapat ditransplantasi ke dalam tubuh pasien agar stem cell tersebut dapat berdiferensiasi menjadi sel-sel organ tertentu yang menggantikan sel-sel yang telah rusak atau mati akibat penyakit degeneratif.

c.     Penyakit keganasan.

Prinsip terapi stem cell pada keganasan sama dengan penyakit autoimun. Hematopoietic stem cell yang diperoleh baik dari sumsum tulang atau darah tali pusat telah lama dipakai dalam terapi leukemia dan penyakit darah lainnya.

Ada beberapa alasan mengapa stem cell merupakan teknik yang menjanjikan dalam cell-based therapy:

1.     Stem cell tersebut dapat diperoleh dari pasien itu sendiri.

Artinya transplantasi dapat bersifat autolog sehingga menghindari potensi rejeksi. Berbeda dengan transplantasi organ yang membutuhkan organ donor yang sesuai (match), transplantasi stem cell dapat dilakukan tanpa organ donor yang sesuai.

3.     Mempunyai kapasitas proliferasi yang besar sehingga dapat diperoleh sel dalam jumlah besar dari sumber yang terbatas.

Misalnya pada luka bakar luas, jaringan kulit yang tersisa tidak cukup untuk menutupi lesi luka bakar yang luas. Dalam hal ini terapi stem cell sangat berguna.

3.     Mudah dimanipulasi untuk mengganti gen yang sudah tidak berfungsi lagi melalui metode transfer gen. Hal ini telah dijelaskan dalam penjelasan mengenai terapi gen di

atas.

4.     Dapat bermigrasi ke jaringan target dan dapat berintegrasi ke dalam jaringan dan berinteraksi dengan jaringan sekitarnya. 

INSEMINASI BUATAN

Inseminasi buatan adalah proses bantuan reproduksi di mana sperma disuntikkan dengan kateter ke dalam vagina (intracervical insemination) atau rahim (intrauterine insemination) pada saat calon ibu mengalami ovulasi. Proses inseminasi buatan berlangsung singkat dan terasa seperti pemeriksaan papsmear. Dalam dua minggu, keberadaan janin sudah bisa dicek dengan tes kehamilan. Bila gagal, prosesnya bisa diulang beberapa kali sampai berhasil. (Umumnya bila setelah 3-6 siklus tidak juga berhasil, dokter akan merekomendasikan metode bantuan reproduksi lainnya)

Untuk meningkatkan peluang keberhasilan–seperti halnya pada proses bayi tabung–calon ibu yang akan menjalani inseminasi buatan dirangsang kesuburannya dengan hormon dan obat-obatan lainnya. Pemberian rangsangan ini dimulai pada awal siklus menstruasi agar pada saat ovulasi indung telur menghasilkan beberapa telur yang matang (dalam keadaan normal, hanya satu telur yang dilepaskan per ovulasi). Sperma yang diinjeksi melalui kateter juga diproses terlebih dahulu agar terseleksi dan terkonsentrasi, sehingga kualitasnya baik dan jumlahnya cukup.

Inseminasi buatan bisa membantu kehamilan bila :

   *         Istri memiliki alergi sperma

   *         Suami memiliki jumlah sperma sedikit atau kurang gesit

   *        Sebab-sebab lain yang tidak dapat diketahui

ALASAN DILAKUKAN INSEMINASI BUATAN

Hadirnya seorang anak merupakan tanda dari cinta kasih pasangan suami istri, tetapi tidak semua pasangan dapat melakukan proses reproduksi secara normal. Sebagian kecil diantaranya memiliki berbagai kendala yang tidak memungkinkan mereka untuk memiliki keturunan.

Inseminasi buatan pertama kali dilakukan pada manusia pada tahun 1700 di Inggris dengan menggunakan sperma dari suami. Inseminasi buatan tersebut dilakukan secara intravagina. Selanjutnya Sophia Kleegman dari Amerika Serikat adalah salah satu perintis inseminasi buatan dengan sperma suami ataupun sperma donor untuk kasus infertilitas. Pada wanita kasus infertilitas tersebut dapat berupa hipofungsi ovarium, gangguan pada saluran reproduksi dan rendahnya kadar progesterone. Sedangkan pada pria dapat berupa abnormalitas spermatozoa kriptorkhid, azoospermia dan rendahnya kadar testosteron.

Selain untuk memperoleh keturunan, faktor kesehatan juga merupakan fokus utama penerapan teknologi reproduksi. Sebagai contoh adalah kasus di Colorado Amerika Serikat dimana pasangan Jack dan Lisa melakukan program inseminasi buatan, bukan semata-mata untuk mendapatkan keturunan tetapi karena memerlukan donor bagi putrinya Molly yang berusia 6 tahun yang menderita penyakit fanconi anemia, yaitu suatu penyakit yang disebabkan oleh tidak berfungsinya sumsum tulang belakang sebagai penghasil darah. Jika dibiarkan penyakit tersbut akan menyebabkan penyakit leukemia. Satu-satunya teknik pengobatan yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan pencangkokan sumsum tulang dari saudara sekandung. Yang dimaksud inseminasi disini diterapkan untuk mendapatkan anak yang bebas dari penyakit fanconi anemia agar dapat diambil darahnya sehingga diharapkan akan dapat merangsang sumsum tulang belakang Molly untuk memproduksi darah.

TEKNIK INSEMINASI

1. Teknik IUI (Intrauterine Insemination)

Teknik IUI dilakukan dengan cara sperma diinjeksikan melalui leher rahim hingga ke lubang uterine (rahim).

2. Teknik DIPI (Direct  Intraperitoneal  Insemination)

Teknik DIPI telah dilakukan sejak awal tahun 1986. Teknik DIPI dilakukan dengan cara sperma diinjeksikan langsung ke  peritoneal (rongga peritoneum).

  

Teknik IUI dan DIPI dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut bivalve speculum, yaitu suatu alat yang berbentuk seperti selang dan mempunyai 2 cabang, dimana salah satu ujungnya sebagai tempat untuk memasukkan/menyalurkan sperma dan ujung yang lain  dimasukkan ke dalam saluran leher rahim untuk teknik IUI, sedangkan untuk teknik DIPI dimasukkan ke dalam peritoneal. Jumlah sperma yang disalurkan/diinjeksikan kurang lebih sebanyak 0,5–2 ml. Setelah inseminasi selesai dilakukan, orang yang mendapatkan perlakuan inseminasi tersebut harus dalam posisi terlentang selama 10–15 menit.   

SUMBER SPERMA

Ada 2 jenis sumber sperma yaitu:

1. Dari sperma suami

Inseminasi yang menggunakan air mani suami hanya boleh dilakukan jika jumlah spermanya rendah atau suami mengidap suatu penyakit. Tingkat keberhasilan inseminasi ini hanya berkisar 10-20 %. Sebab-sebab utama kegagalannya adalah jumlah sperma suami kurang banyak atau bentuk dan pergerakannya tidak normal.

2. Sperma penderma

Inseminasi ini dilakukan jika suami tidak bisa memproduksi sperma atau azoospermia atau pihak suami mengidap penyakit kongenital yang dapat diwariskan kepada keturunannya. Penderma sperma harus melakukan tes kesehatan  terlebih dahulu seperti tipe darah, golongan darah, latar belakang status physikologi, tes IQ, penyakit keturunan, dan bebas dari infeksi penyakit menular. Tingkat keberhasilan Inseminasi AID adalah 60-70 %.

ANALISIS KUALITAS SPERMA

Pemeriksaan Laboratorium Analisis Sperma dilakukan untuk mengetahui kualitas sperma, sehingga bisa diperoleh kualitas sperma yang benar-benar baik. Penetapan kualitas ekstern di dasarkan pada hasil evaluasi sampel yang sama yang dievaluasi di beberapa laboratorium, dengan tahapan-tahapan: Pengambilan sampel, Penilaian Makroskopik, Penialain Mikroskopis, Uji Biokimia, Uji Imunologi, Uji mikrobiologi, Otomatisasi, Prosedur ART, Simpan Beku Sperma.

KELEMAHAN INSEMINASI BUATAN

1.  Dalam pembuahan normal, antara 50.000-100.000 sel sperma, berlomba membuahi 1 sel telur. Dalam pembuahan normal, berlaku teori seleksi alamiah dari Charles Darwin, dimana sel yang paling kuat dan sehat  adalah yang menang. Sementara dalam inseminasi buatan, sel sperma pemenang dipilih oleh dokter atau petugas labolatorium. Jadi bukan dengan sistem seleksi alamiah. Di bawah mikroskop, para petugas labolatorium dapat memisahkan mana sel sperma yang kelihatannya sehat dan tidak sehat. Akan tetapi, kerusakan genetika umumnya tidak kelihatan dari luar. Dengan cara itu, resiko kerusakan sel sperma yang secara genetik tidak sehat, menjadi cukup besar.

2.  Belakangan ini, selain faktor sel sperma yang secara genetik tidak sehat, para ahli juga menduga prosedur inseminasi memainkan peranan yang menentukan. Kesalahan pada saat injeksi sperma, merupakan salah satu faktor kerusakan genetika. Secara alamiah, sperma yang sudah dilengkapi enzim bernama akrosom berfungsi sebagai pengebor lapisan pelindung sel telur. Dalam proses pembuahan secara alamiah, hanya kepala dan ekor sperma yang masuk ke dalam inti sel telur. Sementara dalam proses inseminasi buatan, dengan  injeksi sperma, enzim akrosom yang ada di bagian kepala sperma juga ikut masuk ke dalam sel telur. Selama enzim akrosom belum terurai, maka pembuahan akan  terhambat. Selain itu prosedur injeksi sperma memiliko resiko melukai bagian dalam sel telur, yang berfungsi pada pembelahan sel dan pembagian kromosom.