Berandasehat.id – Peneliti dari Cedars-Sinai telah memberikan pemahaman baru tentang bagaimana diabetes menunda penyembuhan luka di mata, mengidentifikasi untuk pertama kalinya dua perubahan terkait penyakit terkait pada kornea. Temuan yang diterbitkan di jurnal peer-review Diabetologia, juga mengidentifikasi tiga jalur terapi yang membalikkan perubahan ini dan memulihkan sebagian fungsi penyembuhan luka ke kornea — sebuah penemuan yang pada akhirnya dapat menginformasikan pengobatan baru untuk diabetes.

“Kami telah menemukan bahwa diabetes menginduksi lebih banyak perubahan sel daripada yang disadari sebelumnya,” kata Alexander Ljubimov, Ph.D., Direktur Program Mata di Institut Pengobatan Regeneratif Dewan Gubernur Cedars-Sinai dan penulis senior makalah ini.

“Temuan ini tidak mempengaruhi sekuens gen tetapi memerlukan modifikasi DNA spesifik yang mengubah ekspresi gen, yang dikenal sebagai perubahan epigenetik,” imbuhnya.

Diabetes melitus merupakan kelainan sistemik yang dapat mengakibatkan penyakit ginjal, penyakit jantung, amputasi, stroke, dan kerusakan saraf. Sebagian besar obat diabetes dirancang untuk meningkatkan toleransi glukosa atau memasok insulin yang habis, tetapi tidak mengatasi perubahan molekuler dan seluler atau komplikasi terkaitnya.

Penelitian baru ini juga mengidentifikasi untuk pertama kalinya peran penting Wnt-5a, meneliti protein pensinyalan yang disekresikan yang ditemukan bertanggung jawab atas penyembuhan luka kornea dan fungsi sel punca — sel yang mampu berdiferensiasi menjadi banyak jenis sel.

“Pengobatan saat ini hanya mengatasi gejala, jadi ada kebutuhan mendesak untuk memahami mekanisme molekuler dari masalah penyembuhan luka terkait diabetes,” kata Ruchi Shah, Ph.D., seorang ilmuwan di lab Ljubimov dan penulis pertama studi tersebut dikutip MedicalXpress. 

“Memahami mekanisme penyembuhan luka baru yang diatur secara epigenetik ini dapat mengarah pada perawatan terapeutik yang dapat membantu pasien menghindari masalah kesehatan mata jangka panjang lebih lanjut,” lanjutnya.

Ilustrasi cek gula darah (dok. ist)

Meskipun banyak fokus penyakit mata diabetik ada di retina, hingga 70% pasien diabetes menderita masalah kornea, permukaan luar mata yang transparan dan protektif. Pada diabetes lanjut, sel induk kornea menjadi tidak berfungsi, dan kornea sembuh lebih lambat dan kurang sempurna setelah cedera atau prosedur seperti operasi katarak dan perawatan laser untuk retinopati diabetik.

Untuk mengidentifikasi perubahan epigenetik yang ditemukan dalam penelitian ini (perubahan yang tidak tertanam dalam genom sejak lahir, tetapi diperoleh kemudian), Ljubimov dan timnya membandingkan sel-sel dari kornea dari enam pasien diabetes dengan lima donor sehat. Mereka menemukan bahwa pada kornea penderita diabetes, produk protein dari gen WNT5A ditekan. Selain itu, dalam sampel penderita diabetes, mereka menemukan peningkatan microRNA yang menghambat WNT5A.

Tim ilmuwan kemudian menginduksi luka pada sel kornea dalam kultur dan kultur organ kornea, dan menguji tiga intervensi yang dirancang untuk menormalkan ekspresi protein Wnt-5a. Mereka menambahkan protein Wnt-5a secara langsung; mereka memperkenalkan penghambat metilasi DNA, yang awalnya disetujui untuk mengobati kanker; dan mereka menargetkan level microRNA dengan pendekatan terapi gen baru menggunakan senyawa berskala nano.

Tim mengembangkan senyawa tersebut, yang menggunakan molekul sintetik untuk memblokir microRNA, sebagai pengganti terapi gen virus yang mereka temukan beracun bagi sel punca.

Ketiga metode terapeutik, pada sampel diabetes, merangsang produksi penanda sel punca dan memperbaiki regenerasi jaringan, mempercepat penyembuhan luka.

“Terapi baru untuk membalikkan efek epigenetik dapat meningkatkan fungsi kornea, dan mungkin juga terbukti signifikan dalam komplikasi diabetes lainnya,” jelas Clive Svendsen, Ph.D., direktur Board of Governors Regenerative Medicine Institute dan rekan penulis studi. “Studi itu tentu saja membantu memajukan bidang ini.”

Tim peneliti akan terus menganalisis data mereka untuk lebih memahami mekanisme WNT5A dan gen lain yang terkait dengan penyembuhan luka. Mereka juga mempelajari terapi kombinasi untuk menargetkan mikroRNA dan metilasi DNA dengan harapan akan lebih menormalkan penyembuhan luka dengan meningkatkan protein Wnt-5a.

“Tujuan kami adalah untuk mengembangkan obat topikal pelepasan berkelanjutan untuk penyembuhan luka kornea,” kata Ljubimov. “Obat yang disetujui FDA (Badan Administrasi Obat dan Makanan AS) dan dapat dengan mudah diterapkan dapat menjadi salah satu pendekatan yang paling menjanjikan untuk terapi masa depan yang efektif.” (BS)