Terapi regeneratif berbasis sel punca (stem cell) menjadi salah satu inovasi paling menjanjikan dalam dunia kedokteran hewan. Salah satu jenis sel yang banyak diteliti adalah mesenchymal stromal cells (MSCs) yang berasal dari jaringan lemak (adipose tissue). Sel ini memiliki kemampuan memperbaiki jaringan yang rusak, mengurangi peradangan, serta berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel seperti tulang, tulang rawan, dan jaringan lemak. Potensi tersebut menjadikan MSC sebagai kandidat utama dalam pengobatan cedera muskuloskeletal, penyakit degeneratif, hingga penyembuhan luka pada hewan.
Namun demikian, keberhasilan pengembangan MSC sangat bergantung pada media kultur yang digunakan selama proses perbanyakan sel di laboratorium. Selama beberapa dekade, fetal bovine serum (FBS) menjadi komponen utama media kultur karena kaya akan faktor pertumbuhan yang mendukung proliferasi sel. Di balik manfaatnya, penggunaan FBS menyimpan sejumlah kelemahan, mulai dari variasi kualitas antar batch, risiko kontaminasi mikroorganisme dan agen infeksius, hingga potensi paparan protein asing (xenogenic) yang dapat memengaruhi keamanan dan konsistensi produk sel punca yang dihasilkan.
Kondisi tersebut mendorong para peneliti untuk mengembangkan serum-free medium (SFM) atau media kultur bebas serum sebagai alternatif yang lebih aman, terstandarisasi, dan sesuai untuk kebutuhan terapi regeneratif modern.
Merancang Media Kultur yang Lebih Terdefinisi.
Dalam penelitian ini, para peneliti mengembangkan media kultur bebas serum khusus untuk **rabbit adipose-derived mesenchymal stromal cells (Rab-ADMSCs)**, yaitu MSC yang diisolasi dari jaringan lemak kelinci. Sebagai pengganti kandungan kompleks dalam FBS, media baru ini diperkaya dengan faktor pertumbuhan yang memiliki fungsi spesifik dalam mengatur pertumbuhan dan pemeliharaan sel.
Berbagai faktor pertumbuhan diuji untuk mengetahui kemampuannya mempertahankan viabilitas sel. Hasil seleksi menunjukkan bahwa **basic fibroblast growth factor (bFGF)** merupakan komponen yang paling efektif dalam mendukung pertumbuhan Rab-ADMSCs. Selanjutnya, media bebas serum yang mengandung bFGF dibandingkan dengan media konvensional yang mengandung 10% FBS untuk mengevaluasi berbagai karakteristik biologis sel.
Sel Tetap Berkualitas Tanpa Serum Hewan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan media bebas serum yang diperkaya bFGF mampu mempertahankan hampir seluruh karakteristik penting MSC. Sel tetap memiliki bentuk memanjang menyerupai fibroblas yang merupakan ciri khas MSC sehat. Selain itu, kemampuan proliferasi tetap berlangsung dengan baik sehingga jumlah sel dapat diperbanyak secara efisien. Yang lebih penting, ekspresi gen-gen yang berkaitan dengan sifat stemness maupun penuaan sel (senescence) tidak menunjukkan perbedaan bermakna dibandingkan kultur menggunakan FBS. Artinya, media bebas serum mampu menjaga identitas biologis MSC selama proses kultur. Analisis menggunakan flow cytometry juga menunjukkan peningkatan ekspresi beberapa penanda permukaan MSC seperti CD81, CD49f, dan CD29, sementara marker hematopoietik seperti CD34 dan CD45 tetap berada pada tingkat yang sangat rendah. Temuan ini mengindikasikan bahwa media baru tersebut mampu mempertahankan kemurnian populasi MSC. Selain itu, sel tetap mampu berdiferensiasi menjadi tiga jenis jaringan utama—tulang (osteogenik), lemak (adipogenik), dan tulang rawan (kondrogenik)—yang merupakan karakteristik fundamental MSC.
Menuju Produksi Sel Punca yang Lebih Konsisten
Salah satu tantangan terbesar dalam pengembangan terapi sel punca adalah reproduktibilitas hasil. Variasi kandungan biologis pada FBS sering menyebabkan kualitas sel yang dihasilkan berbeda antar laboratorium maupun antar produksi.
Media bebas serum yang komposisinya telah diketahui secara pasti memungkinkan proses kultur menjadi lebih konsisten, mudah distandardisasi, dan memenuhi kebutuhan produksi sel untuk aplikasi klinis maupun penelitian. Pendekatan ini juga mengurangi ketergantungan terhadap bahan biologis asal hewan sehingga meningkatkan aspek keamanan biologis (biosafety) dan kualitas produk.
Bagi bidang kedokteran hewan regeneratif, keberhasilan pengembangan media kultur bebas serum membuka peluang untuk menghasilkan produk MSC yang lebih aman, stabil, dan siap dikembangkan menuju aplikasi translasional.
Kontribusi terhadap Sustainable Development Goals (SDGs)
Penelitian ini memiliki kontribusi nyata terhadap beberapa tujuan pembangunan berkelanjutan (Sustainable Development Goals/SDGs), terutama dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan inovasi di bidang kesehatan.
SDG 3 – Good Health and Well-being
Pengembangan media kultur bebas serum mendukung terciptanya terapi regeneratif yang lebih aman melalui pengurangan risiko kontaminasi biologis dan paparan protein asing dari FBS. Standarisasi media kultur juga berpotensi meningkatkan kualitas terapi berbasis sel punca pada hewan, yang pada akhirnya mendukung kesehatan dan kesejahteraan hewan secara lebih optimal.
SDG 9 – Industry, Innovation and Infrastructure
Penelitian ini merupakan contoh inovasi bioteknologi yang mendukung pengembangan proses manufaktur sel punca yang lebih modern, terstandarisasi, dan memiliki kualitas yang konsisten. Penggunaan media bebas serum menjadi salah satu fondasi penting dalam pembangunan industri biomedis dan veteriner berbasis teknologi tinggi.
SDG 12 – Responsible Consumption and Production
Pengurangan penggunaan FBS berarti mengurangi ketergantungan terhadap produk biologis yang berasal dari janin sapi, sehingga mendorong praktik penelitian yang lebih bertanggung jawab dan berkelanjutan. Media yang terdefinisi dengan baik juga mengurangi pemborosan akibat variasi kualitas bahan kultur.
SDG 15 – Life on Land
Kemajuan terapi regeneratif pada hewan domestik maupun satwa memiliki potensi meningkatkan kualitas layanan kesehatan hewan, mendukung konservasi spesies tertentu, serta memperkuat kesejahteraan hewan melalui pendekatan pengobatan yang lebih efektif dan minim risiko.
Kesimpulan
Penelitian ini menunjukkan bahwa media kultur bebas serum yang diperkaya basic fibroblast growth factor (bFGF) mampu mendukung pertumbuhan rabbit adipose-derived mesenchymal stromal cells tanpa mengurangi karakteristik biologis utamanya. Sel tetap mempertahankan morfologi khas MSC, kemampuan proliferasi, ekspresi penanda stemness, profil imunofenotip, serta kapasitas diferensiasi menjadi berbagai jenis jaringan. Temuan ini merupakan langkah penting menuju sistem kultur sel punca yang lebih aman, konsisten, dan terstandarisasi untuk mendukung perkembangan terapi regeneratif di bidang kedokteran hewan. Selain memberikan manfaat ilmiah, inovasi ini juga berkontribusi terhadap pencapaian SDGs melalui penguatan kesehatan hewan, kemajuan bioteknologi, penerapan produksi yang lebih bertanggung jawab, dan pembangunan sistem penelitian yang berkelanjutan.
Penulis:
Drh. Suryo Kuncorojakti, M.Vet., Ph.D., AHVet.(K). (FKH UNAIR)
Sumber Jurnal:
