Pencapaian fusi yang solid pada lumbosacral junction (level L5-S1) merupakan faktor penting untuk prognosis jangka panjang dan pencegahan komplikasi dengan fusi segmen panjang setelah koreksi deformitas tulang belakang pada dewasa (adult spinal deformity atau ASD). Lumbosacral junction memiliki tingkat non-union atau gagal sambung yang tinggi karena kualitas tulang yang rendah, anatomi yang kompleks, dan aplikasi kekuatan biomekanis yang tinggi setelah fusi jangka panjang.
Berbagai metode seperti bone graft autogen (autograft), anterior column support, dan fiksasi sakropelvis, telah digunakan untuk meningkatkan tingkat fusi. Namun, gagal sambung pada lumbosacral junction masih merupakan tantangan utama dalam melakukan fiksasi segmen panjang pada pasien ASD.
Standar emas untuk fusi lumbosacral junction adalah bone graft autogen, tetapi jumlah materi yang dapat diperoleh terbatas dan ada potensi komplikasi pada lokasi donor. Untuk alasan ini, penggunaan beberapa bone substitute lainnya, seperti tulang lokal, tulang alogenik, demineralized bone matrix (DBM), dan recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2), lebih disukai sebagai alternatif untuk autograft, di antaranya rhBMP-2 yang memiliki osteoinduktivitas yang lebih besar daripada DBM. rhBMP-2 yang diturunkan dari sel ovarium hamster Cina (C-rhBMP-2) telah secara luas digunakan dalam berbagai operasi fusi tulang dan dikaitkan dengan hasil fusi yang sangat baik (>90%) pada operasi fusi tulang belakang pada ASD.
Namun, penggunaan C-rhBMP-2 terbatas oleh kekhawatiran komplikasi karena berasal dari sel hewan, serta biaya yang tinggi. Untuk mengatasi hal ini, telah dikembangkan Escherichia coli-derived rhBMP-2 (E-rhBMP-2) yang diproduksi melalui badan inklusi E.coli, dengan menghilangkan risiko pembentukan antibodi atau penularan penyakit, serta memiliki kinerja fusi tulang yang setara dengan C-rhBMP-2.
Karena rhBMP-2 dengan cepat diresorpsi di dalam tubuh, maka diperlukan suatu pembawa untuk mempertahankan fungsi osteoinduktifnya. Spons kolagen yang dapat diserap (absorbable collagen sponge atau ACS), hydroxyapatite (HA), atau beta-tricalcium phosphate (β-TCP) dapat digunakan sebagai pembawa. Pembawa HA yang digunakan dengan E-rhBMP-2 untuk fusi posterolateral telah menunjukkan dapat mencapai tingkat fusi 100% dalam waktu 6 bulan. HA memiliki osteokonduktivitas dan biokompatibilitas yang baik, tetapi memiliki tingkat resorpsi yang rendah dan kesulitan dalam remodeling tulang lebih lanjut.
Sebaliknya, β-TCP memiliki tingkat resorpsi yang tinggi (dapat diresorpsi secara komplet) dan memiliki afinitas yang tinggi terhadap rhBMP-2. Berdasarkan penelitian pada hewan, β-TCP menunjukkan dapat menjadi pembawa E-rhBMP-2 yang efektif untuk fusi tulang belakang. Selain itu, Wang, dkk. juga telah mengaplikasikan E-rhBMP-2 dengan β-TCP sebagai pembawa pada disektomi dan fusi servikal anterior yang menunjukkan tingkat fusi 100% dengan perbaikan gejala klinis dalam waktu 12 bulan. Penggunaan β-TCP dalam tipe hidrogel ini memiliki keuntungan osteokonduktivitas, biokompatibilitas, dan fluiditas yang tinggi, yang memungkinkan transplantasi materi bone graft ke permukaan yang tidak teratur, sehingga penggunaan kombinasi E-rhBMP-2 dengan pembawa β-TCP hidrogel dapat membantu meningkatkan tingkat fusi tulang.
Suatu penelitian telah dilakukan untuk mengeksplorasi efektivitas dan kelayakan kombinasi E-rhBMP-2 dengan pembawa β-TCP hidrogel (produk dengan kemurnian 95%, pori-pori 45-75 mikrometer, dan porositas >68%) sebagai bone substitute untuk fusi lumbosacral junction yang memiliki tingkat gagal sambung yang tinggi. Penelitian ini merupakan studi pendahuluan klinis eksplorasi terapeutik institusi tunggal prospektif yang melibatkan observasi pasca-operasi satu tahun terhadap 20 pasien yang menjalani fusi segmen panjang untuk ASD dengan ketidakseimbangan sagita yang didiagnosis kifosis degeneratif lumbar (LDK) dengan rata-rata usia 69,1 tahun.
Dalam studi ini, E-rhBMP-2 disiapkan dengan melarutkan 3 mg E-rhBMP-2 dalam 1,5 mL H2O dan dicampur in situ dengan 9 gram pembawa β-TCP hidrogel, kemudian dimasukkan ke cage logam dan dilakukan anterior lumbar interbody fusion (ALIF) pada level L5-S1. Posterior column osteotomy dengan multilevel oblique lumbar interbody fusion atau pedicle subtraction osteotomy dengan accessory rod technique dilakukan untuk memulihkan keseimbangan sagita, dan dilakukan penilaian terhadap outcome radiologi, tingkat fusi, outcome klinis, dan adverse event.
Hasilnya menunjukkan bahwa dari 18 pasien yang menyelesaikan studi hingga 12 bulan, sebanyak 68,4% pasien mencapai fusi solid setelah 6 bulan dan 100% tingkat fusi tercapai setelah 12 bulan pasca-operasi. Dibandingkan nilai saat basal, terjadi perbaikan skor ODI dan VAS untuk nyeri punggung dan tungkai setelah 6 bulan dan 12 bulan pasca-operasi (semua nilai p <0,001). Ditemukan 10 kasus adverse event tetapi tidak dikaitkan dengan E-rhBMP-2.
Disimpulkan bahwa kombinasi E-rhBMP-2 dengan pembawa β-TCP hidrogel sebagai pembawa dapat menjadi bone graft substitute yang efektif pada operasi ALIF dengan mencapai fusi interbody yang solid pada lumbosacral junction. (EKM)
Gambar: Ilustrasi (freepik)
Referensi:
1. Im S, Lee J, Lee K, Yoo S. Effectiveness and feasibility of injectable escherichia coli-derived recombinant human bone morphogenetic protein-2 for anterior lumbar interbody fusion at the lumbosacral junction in adult spinal deformity surgery: A clinical pilot study. Orthop Surg. 2022. doi: 10.1111/os.13303
2. Wang Z, Lee S, Li Z, Liu S, Xu Q, Zhang J, et al. Anterior cervical discectomy and fusion with recombinant human bone morphogenetic protein-2-adsorbed betatricalcium phosphate granules: A preliminary report. J Orthop Surg Res. 2020; 15:262.
