Bisnis.com, JAKARTA - Pertama kalinya di dunia, para ilmuwan sukses mengembangkan organoid otak atau “otak mini” tiga dimensi yang dikembangkan di laboratorium dari jaringan otak janin manusia.
Dilansir dari Livescience, organoid baru tersebut tumbuh seukuran sebutir beras dan mengandung banyak jenis sel yang mengatur dirinya sendiri menjadi struktur 3D yang kompleks.
Para peneliti juga memicu pertumbuhan tumor otak di dalam otak kecil dan menguji respon tumor terhadap obat kanker yang ada.
Otak mini meniru aspek-aspek penting dari perkembangan dan fungsi otak manusia ukuran penuh. Organoid-organoid baru ini sebelumnya telah dikembangkan dari sel-sel induk manusia namun tidak pernah secara langsung dari jaringan otak yang telah terbentuk, sehingga organoid-organoid baru ini membuka kemungkinan-kemungkinan yang menarik, kata penulis studi baru tersebut, yang diterbitkan Senin (8 Januari) di jurnal Cell.
“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,” penulis studi pertama Delilah Hendriks, pemimpin kelompok afiliasi dari Princess Máxima Center for Pediatric Oncology di Belanda, kata dalam pernyataan itu.
Para ilmuwan sebelumnya telah merekayasa otak mini menggunakan sel induk berpotensi majemuk – sel primitif 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, tulis para penulis penelitian dalam makalah tersebut.
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 diguncang seiring pertumbuhannya, untuk memastikan bahwa semua sel di dalamnya terkena bahan kimia ini, 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 organisasi 3Dnya. 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 mini 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 penyakit.
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.
