STEM CELL AND HUMAN CLONING
Disusun oleh :
Mokosuli Yermia Semuel
UNIVERSITAS SAM RATULANGI
PROGRAM PASCASARJANA
PROGRAM DOKTOR ENTOMOLOGI
Desember 2010

STEM CELL AND HUMAN CLONING

1. STEM CELL
Stem cell adalah sel primordial yang dapat berkembang menjadi berbagai jenis sel. Stem sel terdapat pada tubuh orang dewasa juga terdapat pada embrio awal. Stem sel dapat dikulturkan dalam cawan petri dan sangat potensial digunakan untuk tepapi jaringan atau pergantian organ karena sifat stem sel yang dapat berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel penyusun berbagai jenis jaringan1.

Gambar Stem sel embrionik

Rekayasa Genetik Manusia berbasis stem sel
Rekayasa genetik manusia adalah perubahan gen atau kelompok gen pada sel manusia. Misalnya penyakit pada paru-paru yang disebabkan oleh defective genes pada sel-sel paru-paru; gen-gen yang menyebabkan penyakit tersebut dapat dipotong dan digantikan dengan gen yang tidak menyebabkan penyakit dengan menggunakan virus sebagai vektor rekombinan.


Rekombinasi gen pada sel yang menyebabkan penyakit pada manusia

Rekayasa genetik pada manusia dapat dilakukan pada sel-sel somatik dan sel-sel germinal. Pada sel-sel somatik dilakukan pada sel-sel tubuh tanpa mempengaruhi generasi berikutnya atau tidak diwariskan. Pada sel-sel germinal yang menjadi target adalh sel telur atau sperma atau pada embrio awal (morula dan blastula).

Gambar rekayasan genetik pada sel germinal manusia menggunakan stem sel

Transfer inti sel seomatik (cloning therapeutic) untuk menghasilkan sel-sel autolog yang digunakan dalam transplantasi. Autolog sel menghindarkan dari maslaah reaksi imun oada sel-sel asing yang digunakan sebagai sel-sel donor.

2. KLONING
2.1. Sejarah Kloning
Kloning pada tanaman dalam arti melalui kultur sel mula-mula dilakukan pada tanaman wortel. Dalam hal ini sel akar wortel dikultur, dan tiap selnya dapat tumbuh menjadi tanaman lengkap. Teknik ini digunakan untuk membuat klon tanaman dalam perkebunan. Dari sebuah sel yang mempunyai sifat unggul, kemudian dipacu untuk membelah dalam kultur, sampai ribuan atau bahkan sampai jutaan sel. Tiap sel mempunyai susunan gen yang sama, sehingga tiap sel merupakan klon dari tanaman tersebut.1
Kloning pada hewan dilakukan mula-mula pada amfibi (kodok), dengan mengadakan transplantasi nukleus ke dalam telur kodok yang dienukleasi. Sebagai donor digunakan nukleus sel somatik dari berbagai stadium perkembangan. Ternyata donor nukleus dari sel somatik yang diambil dari sel epitel usus kecebong pun masih dapat membentuk embrio normal.1,2
Sejak Wilmut et al. berhasil membuat klon anak domba yang donor nukleusnya diambil dari sel kelenjar susu domba dewasa, maka terbukti bahwa pada mammalia pun klon dapat dibuat. Atas dasar itu para ahli berpendapat bahwa pada manusia pun secara teknis klon dapat dibuat

1962 – John Gurdon claims to have cloned frog from adult cells.
1963 – J.B.S. Haldane coins the term ‘clone’
1966 – Establishment of the complete genetic code
1967 – Enzyme DNA ligase isolated
1969 – Shapiero and Beckwith isolate the first gene
1970 – First restriction enzyme isolated
1972 – Paul berg creates the first recombinant DNA molecules
1973 – Cohen and Boyer create first recombinant DNA organisms
1977 – Karl Illmensee claims to have created mice with only one parent
1979 – Karl Illmensee makes claim to have cloned threemice
1983 – Solter and McGrath fuse a mouse embryo cell with an egg without
a nucleus, but fail to clone their technique
1984 – Steen Wiladsen clones sheep from embryo cells
1985 – Steen Wiladsen clones sheep from embryo cells. Steen Wiladsen joins Grenad Genetics to comercially clone cattle
1986 – Steen Wiladsen clones cattle from differentiated cells
1986 – First, Prather, and Eyestone clone a cow from embryo cells
Human Genome Project begins
1996 – Dolly, the first animal cloned from adult cells, born
1997 – President Bill Clinton proposes a five year moratorium on cloning
1997 – Richard Seed announces his plans to clone a human
1997 – Wilmut and Campbell create Polly, a cloned sheep with an inserted
human gene
1998 – Teruhiko Wakayama creates three generations of genetically
identical cloned mice.

Definisi
Secara definisi, klon adalah sekelompok organisme hewan maupun tumbuh-tumbuhan yang dihasilkan melalui reproduksi aseksual dan berasal dari satu induk yang sama. Setiap anggota dari klon tersebut mempunyai susunan dan jumlah gen yang sama dan kemungkinan besar fenotipnya juga sama.1,2,3,4,5,6



2.2. Teknik Kloning
2.2.1. Transfer Nukleus
Transfer nukleus membutuhkan dua sel yaitu suatu sel donor dan suatu oosit atau sel telur. Telur matur sebelum dibuahi dibuang intinya atau nukleusnya. Proses pembuangan nukleus tadi dinamakan enukleasi. Hal ini dilakukan untuk menghilangkan informasi genetisnya. Ke dalam telur yang telah dienukleasi tadi kemudian dimasukkan nukleus (donor) dari sel somatik. Penelitian membuktikan bahwa sel telur akan berfungsi terbaik bila ianya dalam anfertilisasi, sebab hal ini akan mempermudah penerimaan nukleus donor seperti dirinya sendiri. Di dalam telur, inti sel donor tadi akan bertindak sebagai inti sel zigot dan membelah serta berkembang menjadi blastosit. Blastosit selanjutnya ditransfer ke dalam uterus induk pengganti (surrogate mother). Jika seluruh proses tadi berjalan baik, suatu replika yang sempurna dari donor akan lahir. Jadi sebenarnya setelah terbentuk blastosit in vitro, proses selanjutnya sama dengan proses bayi tabung yang tehnologinya telah dikuasai oleh para ahli Obstetri Ginekologi.7,8,9

Gambar Transfer Nukleus

2.2.1. Teknik Roslin
Kloning domba Dolly merupakan peristiwa penting dalam sejarah kloning. Tidak saja hal tersebut membangkitkan antusias terhadap kloning, melainkan juga hal tersebut membuktikan bahwa kloning binatang dewasa dapat disempurnakan. Sebelumnya, tidak diketahui bahwa suatu nukleus dewasa ternyata mampu memproduksi suatu hewan yang komplit. Bila terjadi kerusakan genetis dan deaktivasi gen yang sederhana maka kedua keadaan tersebut kemungkinan bersifat menetap.
Hal tersebut di atas bukanlah suatu kasus yang menyusul setelah penemuan oleh Ian Wilmut dan Keith Cambell tentang suatu metode yang mana mampu melakukan singkronisasi siklus sel dari kedua sel donor dan sel telur. Tanpa singkronosasi siklus sel, maka inti tidak akan berada pada suatu keadaan yang optimum untuk dapat diterima oleh embrio. Bagaimanapun juga sel donor harus berjuang untuk dapat masuk ke Gap Zero, atau stadium sel GO, atau stadium sel dorman.
Pertama, suatu sel (sel donor) diseleksi dari sel kelenjar mammae domba betina berbulu putih (Finn Dorset) untuk menyediakan informasi genetis bagi pengklonan. Untuk studi ini, peneliti membiarkan sel membelah dan membentuk jaringan in vitro atau diluar tubuh hewan. Hal ini akan menghasilkan duplikat yang banyak dari suatu inti yang sama. Tahap ini hanya akan bermanfaat bila DNA nya diubah, seperti pada kasus Polly, karena perubahan tersebut dapat diteliti untuk memastikan bahwa mereka telah dipengaruhi.
Suatu sel donor diambil dari jaringan dan dimasukkan ke dalan campuran, yang hanya memiliki nutrisi yang cukup untuk mempertahankan kehidupan sel. Hal ini menyebabkan sel untuk menghentikan seluruh gen yang aktif dan memasuki stadium GO. Kemudian sel telur dari domba betina Blackface (domba betina yang mukanya berbulu hitam = Scottish Blackface) dienokulasi dan diletakkan disebelah sel donor.
Satu sampai delapan jam setelah pengambilan sel telur, kejutan listrik digunakan untuk menggabungkan dua sel tadi, pada saat yang sama pertumbuhan dari suatu embrio mulai diaktifkan. Teknik ini tidaklah sepenuhnya sama seperti aktivasi yang dilakukan oleh sperma, karena hanya beberapa sel yang diaktifkan oleh kejutan listrik yang mampu bertahan cukup lama untuk menghasilkan suatu embrio


Gambar The young lamb named Dolly (left), with her surrogate mother, was created by cloning at the Roslin Institute

Jika embrio ini dapat bertahan, ia dibiarkan tumbuh selama sekitar enam hari, diinkubasi di dalam oviduk domba. Ternyata sel yang diletakkan di dalam oviduk lebih awal, di dalam pertumbuhannya lebih mampu bertahan dibandingkan dengan yang diinkubasi di dalam laboratorium. Akhirnya embrio tadi ditempatkan ke dalam uterus betina penerima (surrogate mother). Induk betina tersebut selanjutnya akan mengandung hasil cloning tadi hingga ianya siap untuk dilahirkan. Bila tidak terjadi kekeliruan, suatu duplikat yang persis sama dari donor akan lahir.
Domba yang baru lahir tersebut memiliki semua karakteristik yang sama dengan domba yang lahir secara alamiah. Dan telah diamati bila ada efek yang merugikan, seperti resiko yang tinggi terhadap kanker atau penyakit genetis lainnya yang terjadi atas kerusakan bertahap kepada DNA, dikemudian hari juga terjadi pada Dolly atau hewan lainnya yang dikloning dengan metode ini.

2.3. Manfaat Kloning
2.3.1. Alasan Dan Tujuan
Secara garis besar kloning bermanfaat:
1. Untuk pengembangan ilmu pengetahuan
Manfaat kloning terutama dalam rangka pengembangan biologi, khususnya reproduksi-embriologi dan diferensiasi.
2. Untuk mengembangkan dan memperbanyak bibit unggul
Seperti telah kita ketahui, pada sapi telah dilakukan embrio transfer. Hal yang serupa tentu saja dapat juga dilakukan pada hewan ternak lain, seperti pada domba, kambing dan lain-lain. Dalam hal ini jika nukleus sel donornya diambil dari bibit unggul, maka anggota klonnya pun akan mempunyai sifat-sifat unggul tersebut. Sifat unggul tersebut dapat lebih meningkat lagi, jika dikombinasikan dengan teknik transgenik. Dalam hal ini ke dalam nukleus zigot dimasukkan gen yang dikehendaki, sehingga anggota klonnya akan mempunyai gen tambahan yang lebih unggul.
3. Untuk tujuan diagnostik dan terapi
Sebagai contoh jika sepasang suami isteri diduga akan menurunkan penyakit genetika thalasemia mayor. Dahulu pasangan tersebut dianjurkan untuk tidak mempunyai anak. Sekarang mereka dapat dianjurkan menjalani terapi gen dengan terlebih dahulu dibuat klon pada tingkat blastomer. Jika ternyata salah satu klon blastomer tersebut mengandung kelainan gen yang menjurus ke thalasemia mayor, maka dianjurkan untuk melakukan terapi gen pada blastomer yang lain, sebelum dikembangkan menjadi blastosit.
Contoh lain adalah mengkultur sel pokok (stem cells) in vitro, membentuk organ atau jaringan untuk menggantikan organ atau jaringan yang rusak.
4. Menolong atau menyembuhkan pasangan infertil mempunyai turunan.
Manfaat yang tidak kalah penting adalah bahwa kloning manusia dapat membantu/menyembuhkan pasangan infertil mempunyai turunan. Secara medis infertilitas dapat digolongkan sebagai penyakit, sedangkan secara psikologis ia merupakan kondisis yang menghancurkan, atau membuat frustasi. Salah satu bantuan ialah menggunakan teknik fertilisasi in vitro. (in vitro fertilization = IVF). Namun IVF tidak dapat menolong semua pasangan infertil. Misalnya bagi seorang ibu yang tidak dapat memproduksi sel telur atau seorang pria yang tidak dapat menghasilkan sperma, IVF tidak akan membantu.
Dalam hubungan ini, maka teknik kloning merupakan hal yang revolusioner sebagai pengobatan infertilitas, karena penderita tidak perlu menghasilkan sperma atau telur. Mereka hanya memerlukan sejumlah sel somatik dari manapun diambil, sudah memungkinkan mereka punya turunan yang mengandung gen dari suami atau istrinya.

2.4. Hasil Penelitian Yang Telah Dilakukan
Hasil Penelitian Yang Telah Dilakukan Clonaid mengklaim bahwa telah lahir bayi pertama hasil kloning (Eva) dengan persalinan seksio sesarea pada 26 Desember 2002 dan bayi kedua di Eropa (Belanda) dari pasangan lesbian pada awal Januari 2003, dan bayi ketiga pada akhir Januari 2003 dari pasangan Jepang yang mana melakukan kloning dari putera mereka yang telah meninggal, plus bayi lainnya dari pasangan Arab Saudi dan seorang bayi berikutnya yang tidak dipublikasikan berkebangsaan apa16.


2.5. Tinjauan Bioetika Kloning
Hingga waktu ini sikap para ilmuwan, organisasi profesi dokter dan masyarakat umumnya adalah bahwa pengklonan individu yaitu pengklonan untuk tujuan reproduksi (reproductive cloning) dengan menghasilkan manusia duplikat, kembaran identik, manusia fotokopi yang berasal dari sel induk dengan cara implantasi inti sel tidak dibenarkan, tetapi untuk tujuan terapi (therapeutic cloning) dianggap etis.11,14,15,17

KESIMPULAN
Pemanfaatan stem sel mungkin dapat dilakukan untuk keperluan medis (pada sel somatik untuk perbaikan organ yang rusak akibat kecelakaan dll) selama tidak digunakan untuk proses propagasi manusia aseksual atau mengkloning manusia.
Seperti telah dikemukakan oleh Antinori dan Eibert (dalam BarnettJ1) kloning manusia merupakan upaya terakhir bagi pasangan infertil untuk mempunyai turunan, walaupun pada waktu ini masyarakat umum, terutama kaum agama masih menentang keras. Namun masih ada peluang pada suatu saat akan berubah. Hal tersebut terlihat antara lain pada waktu Zavos dan Antinori mengumumkan niatnya untuk melakukan kloning manusia sudah ada 10 pasangan infertil yang bersedia jadi relawan untuk percobaan tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

1. ARHP [Assosiation Of Reproductive Healt Professionals] 2007. Human Cloning and Genetic Modification:The Basic Science You Need to Know. http://www.arhp.org/genetics
2. Barnett J. US Italian Experts Plan to Clone Humans”.E-mail: http://daily news. yahoo.com/h/nm/20010309/ts/italy-kloning-dc-2.html.
3. Wilmut I, Schnieke,AE.McWhirJ, Kind AJ,Campbell KHS.Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells,Nature,1999;385:810-3.
4. Stillman RJ. Human Kloning techniques.http://cac.psu.edu/~gsg 109/qs / em 01002.html.
5. Eibert, D.M. Human kloning, Myths. Medical Benefits and Constitutional Rights.U & I Magazine, Winter 1999 Edition.
6. Human Kloning Foundation. The benefits of human kloning. Internet: http: // www. humancloning.org/benefits.htm,1998.
7. Wertz DC.Proposed canadian “Human reproductive and genetic technologies act”.Internet://www.geneletter.org/0197/canadian.ht,1997.
8. Beardsley, T., March, 3 1997, A Clone in Sheep's Clothing, http://www.sciam.com /article. cfm?article ID=0009B07D-BD40-1C59- B882809EC588ED9F & page Number=1&catID=4.
9. Roslin Cloning Techniques, http://home.hawaii.rr.com/johns/art.htm
10. Honolulu Cloning Techniques, http://home.hawaii.rr.com/johns/aht.htm
11. Robinson BA. Ethical aspects of human cloning. http: //www. religioustolerance. org/kloning.htm.Last updated 1999,Feb-24.
12. Hanafiah MJ. Beberapa Isu Bioetika Dalam Obstetri Dan Ginekologi, Pidato Purnabakti Sebagai Guru Besar Tetap FK-USU,2003:3-7.
13. Shannon TA. An Introduction to Bioethics (Pengantar Bioetika), diterjemahkan oleh Bertens K. Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta:1-6, 131-43.
14. Casartelli P Poll:Most Americans Say Kloningis Wrong.Internet: http: //princeton.edu/Poll.html,1997.
15. Samil RS. Masalah Bioetik dalam rekayasa Genetika Kedokteran, Pertemuan Nasional II Bioetika dan Humaniora. Bandung 31 Oktober – 2 Nopember 2002.
16. The American College of Obstetricians and Gynecologists. Ethics in Obstetrics and Gynecology, Washington DC, 2002.
17. Dixon, Patrick. Available from: http://www.human cloning latest news. htm.2003.
18. Subiyanto, Etika dalam Teknologi Reproduksi Buatan. Pertemuan Nasional II Bioetika dan Humaniora, Bandung, 31 Okt.-2 Nov.2002.