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.