WahanaNews.co, Jakarta - Untuk pertama kalinya, para ilmuwan mengembangkan organoid otak, yang merupakan bentuk tiga dimensi anatomi yang disebut sebagai 'otak mini' yang dikembangkan di laboratorium, dari jaringan otak janin manusia.
Organoid baru tersebut tumbuh seukuran sebutir beras dan mengandung banyak jenis sel yang mengatur dirinya sendiri menjadi struktur 3D yang kompleks.
Baca Juga:
Terungkap Proses Aborsi di Klinik Kemayoran Gugurkan Hanya dalam 5 Menit
Para peneliti juga memicu pertumbuhan tumor otak di dalam otak kecil ini dan menguji respons tumor terhadap obat kanker yang ada.
Otak mini ini meniru aspek-aspek penting dari perkembangan dan fungsi otak manusia ukuran penuh.
Organoid-organoid baru ini sebelumnya dikembangkan dari sel-sel induk manusia namun tidak pernah secara langsung dari jaringan otak yang telah terbentuk.
Baca Juga:
Pertama Kalinya di Dunia, Dokter Operasi Otak Bayi dalam Kandungan
Alhasil, organoid-organoid baru ini membuka banyak kemungkinan yang menarik, kata penulis dalam studi baru tersebut, yang diterbitkan Senin (8/1) di jurnal Cell itu, melansir dari CNN Indonesia, Minggu (14/1/2024).
"Sampai saat ini, kami dapat memperoleh organoid dari sebagian besar organ tubuh manusia, namun tidak dari otak, sungguh menarik bahwa kami kini dapat melewati rintangan itu juga," Dr. Hans Clevers, salah satu penulis studi senior dan profesor kedokteran di Utrecht University, Belanda, dikutip dari LiveScience.
Otak mini dapat melengkapi organoid yang berasal dari sel induk dan memfasilitasi cara-cara baru dan unik untuk mempelajari kesehatan dan penyakit otak, ungkap para peneliti.
Walau sel induk harus dipancing agar menyerupai bagian otak yang berbeda, jaringan yang diambil langsung dari otak dapat secara tepat menangkap jaringan tersebut pada tahap perkembangan tertentu.
"Dan meski sel induk sering kali harus diberi 'perancah' untuk tumbuh, jaringan otak dapat membuat sel induknya sendiri," tambah mereka.
Dengan demikian, "Organoid baru yang berasal dari jaringan janin ini dapat menawarkan wawasan baru tentang apa yang membentuk berbagai wilayah otak dan apa yang menciptakan keragaman sel-selnya," penulis studi pertama Delilah Hendriks, pemimpin kelompok afiliasi dari Princess Máxima Center for Pediatric Oncology di Belanda, dalam pernyataan itu.
Sebelumnya, para ilmuwan merekayasa otak mini menggunakan sel induk yang berpotensi menjadi jenis sel apa pun jika disuplai dengan campuran bahan kimia tertentu.
Otak mini ini berguna untuk mempelajari perkembangan dan gangguan terkait. Namun, otak mini yang diperoleh langsung dari jaringan otak dapat memberikan wawasan baru mengenai perilaku dan karakteristik sel-sel yang spesifik pada otak.
Cara pembuatan
Untuk membuat otak mini baru, para peneliti mengambil sampel jaringan otak dari janin yang meninggal sekitar usia kehamilan 12 hingga 15 minggu, yang disediakan oleh donor anonim.
Mereka secara terpisah menumbuhkan sampel kecil dari masing-masing jaringan di piring kecil menggunakan nutrisi dan faktor pertumbuhan tertentu.
Setiap sampel terus-menerus dikocok perlahan seiring pertumbuhannya, untuk memastikan bahwa semua sel di dalamnya terkena bahan kimia dan mereka tidak diberi perancah fisik untuk tumbuh.
Sekitar empat hingga delapan hari kemudian, para peneliti melihat pembentukan "struktur 3D terorganisir ganda" yang kemudian berkembang menjadi organoid dengan penampilan seperti jaringan.
Otak mini yang dihasilkan mengandung banyak jenis sel, termasuk sel induk saraf yang dikenal sebagai 'glia radial luar'. Jaringan janin juga memproduksi protein matriks ekstraselulernya sendiri, yang bertindak sebagai perancah dan mendukung terbentuknya struktur 3D.
Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari lebih lanjut bagaimana lingkungan sel mempengaruhi perkembangannya.
Otak mini yang tumbuh dari jaringan otak tertentu, seperti otak depan, mempertahankan karakteristik struktural khusus pada bagian organ tersebut, dan merespons molekul pemberi sinyal spesifik yang terlibat dalam perkembangan otak.
Dalam percobaan awal ini, otak mini ditumbuhkan selama enam bulan. Khususnya, para peneliti mampu menumbuhkan beberapa otak kecil dari satu sampel jaringan.
Organoid muncul sebagai cara baru untuk menguji keamanan dan efektivitas obat, sehingga kemampuan untuk menghasilkan banyak organoid dari satu sampel suatu hari nanti dapat berguna untuk melakukan eksperimen berulang terhadap terapi baru untuk sebuah penyakit.
Untuk ke depannya, penulis ingin membuat versi otak mini yang lebih kompleks dan berpotensi mengembangkannya dari jaringan janin pada berbagai tahap perkembangan, serta jaringan sakit yang dapat menangkap cacat otak yang terkait dengan kematian bayi.
Seperti model otak manusia lainnya, "kerangka etika khusus" dan "diskusi aktif dengan donor dan komunitas ilmiah" diperlukan sebelum eksperimen lebih lanjut dilakukan dengan menggunakan organoid ini.
Misalnya, para peneliti harus hati-hati mempertimbangkan etika transplantasi jaringan otak manusia ke spesies lain, seperti hewan pengerat, seperti yang telah dilakukan pada organoid yang berasal dari sel induk.
[Redaktur: Alpredo Gultom]
