Para ilmuwan berharap embrio chimera menjadi kunci langkah maju menuju laboratorium pertumbuhan organ menyelamatkan nyawa.
Embrio babi ini disuntik dengan sel manusia di awal perkembangannya dan tumbuh selama empat minggu.
Prestasi kontroversial luar biasa, para ilmuwan hari ini mengumumkan bahwa mereka telah sukses menciptakan hibrida manusia dengan binatang pertama. Proyek ini membuktikan bahwa sel-sel manusia dapat disusupi ke dalam organisme non-manusia, yang dapat bertahan hidup, bahkan tumbuh di dalam tubuh binatang, dalam hal ini, babi.
Kemajuan bidang biomedis ini telah lama menjadi mimpi dan dilema bagi para ilmuwan yang berharap dapat mengatasi krisis kekurangan organ donor.
Setiap sepuluh menit, seseorang akan masuk dalam daftar tunggu nasional untuk transplantasi organ. Dan setiap hari, 22 orang dalam daftar itu akan mati tanpa organ yang mereka butuhkan. Bagaimana seandainya, daripada mengandalkan donor dari orang murah hati, Anda bisa menumbuhkan organ khusus dalam hewan bukan ?
Paru-paru Babi Menyaring Darah Manusia Di Lab :
http://news.nationalgeographic.com/2017/01/human-pig-hybrid-embryo-chimera-organs-health-science/
Darah manusia disaring melalui paru-paru babi di lab Lars Burdorf University of Maryland School of Medicine. Ribuan orang meninggal setiap tahun karena kekurangan organ tubuh manusia untuk dicangkokkan. Para ilmuwan bereksperimen dengan teknik yang disebut CRISPR untuk membersihkan virus organ babi yang merugikan manusia.
Kini satu langkah lebih dekat dengan kenyataan, sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Salk Institute melaporkan dalam jurnal Cell. Tim ini menciptakan apa yang dikenal secara ilmiah sebagai chimera : organisme yang mengandung sel-sel dari dua spesies yang berbeda.
Di masa lalu, chimera manusia dan hewan di luar jangkauan pemahaman. Percobaan saat ini tidak memenuhi syarat untuk penggunaan dana publik di Amerika Serikat (sejauh ini, tim Salk mengandalkan sumbangan dari swasta untuk proyek chimera). Opini publik, juga telah menghambat penciptaan organisme yang merupakan separuh manusia, separuh hewan.
Bagi penulis utama studi ini Juni Wu dari Salk Institute, kita hanya perlu melihat pada mitos chimera seperti hibrida manusia dengan burung yang kita kenal sebagai malaikat dalam perspektif yang berbeda.
“Dalam kisah peradaban kuno, chimera dikaitkan dengan para dewa,” katanya, dan nenek moyang kita berpikir “bentuk chimera mampu menjaga manusia.” Dalam kaitan itulah tim berharap hibrida manusia dengan hewan suatu hari akan dilakukan.
Mengembangkan Chimera.
Ada dua cara untuk membuat chimera. Yang pertama adalah untuk menyusupi organ satu hewan ke hewan lain dengan masalah berisiko, karena sistem kekebalan pada tubuh inang dapat menyebabkan organ akan menolak.
Metode lainnya adalah memulai pada tahapan embrio, menyusupi sel satu binatang ke dalam embrio binatang lain dan membiarkan mereka tumbuh bersama-sama secara hibrida.
Kedengarannya sangat aneh, tapi ini cara cerdik yang akhirnya memecahkan sejumlah masalah biologis menyulitkan dengan penumbuhan organ dalam lab.
Ketika para ilmuwan menemukan sel induk (stem sel), sel-sel induk dapat menghasilkan berbagai jenis jaringan tubuh, nampaknya memberikan janji ilmiah yang tak terbatas. Namun cukup meyakinkan karena sel-sel tumbuh pada jenis jaringan yang cocok dan organ sulit.
Sel harus bertahan hidup dalam cawan Petri. Para ilmuwan harus menggunakan perancah untuk memastikan organ tumbuh ke dalam bentuk yang tepat. Dan seringkali, pasien harus menjalani prosedur yang menyakitkan dan invasif untuk memanen jaringan yang diperlukan untuk memulai proses ini.
Pada awalnya, Juan Carlos Izpisua Belmonte, seorang profesor di Laboratorium Gene Expression Salk Institute, berpikir dengan konsep menggunakan embrio inang untuk menumbuhkan organ tampak cukup sederhana. Namun, Belmonte dan 40 rekan kerja butuh lebih dari empat tahun untuk mencari tahu bagaimana membuat chimera manusia dengan binatang.
Untuk melakukannya, tim pendukung penelitian chimera sebelumnya melakukan pada tikus dan cecurut.
Ilmuwan lain telah menemukan cara untuk menumbuhkan jaringan pankreas dari cecurut di dalam tubuh tikus. Pada hari Rabu, tim mengumumkan bahwa pankreas cecurut tumbuh di dalam tikus ternyata berhasil mengobati diabetes ketika bagian dari organ yang sehat ditransplantasikan ke dalam tubuh tikus yang sakit.
Kelompok yang dipimpin Salk mengambil konsep lebih jauh, menggunakan alat editing genom yang disebut CRISPR untuk menghack ke dalam blastosis yaitu prekursor embrio tikus. Di situ, mereka menghapus gen yang tikus perlukan untuk menumbuhkan organ tertentu. Ketika mereka menyusupi sel-sel induk tikus ternyata mampu menghasilkan organ dan sel-sel mereka berkembang.
Tikus-tikus yang berhasil hidup sampai dewasa. Bahkan menumbuhkan organ empedu, yang belum menjadi bagian dari spesiesnya selama 18 juta tahun.
Risiko Penolakan.
Tim kemudian mengambil sel induk dari tikus dan disuntikkan ke dalam blastokista babi. Cara ini gagal dan tidak mengherankan, karena tikus dan babi memiliki waktu kehamilan yang dramatis dan nenek moyang evolusi berbeda.
Tapi babi memiliki kesamaan penting dengan manusia. Meskipun memakan waktu lama untuk mengonsepkan, organ tubuh mereka terlihat mirip seperti manusia.
Bukan berarti kesamaan ini membuat pekerjaan jadi lebih mudah. Tim menemukan bahwa, supaya memasukkan sel manusia ke dalam babi tanpa membunuhnya, mereka harus mendapatkan waktu yang tepat.
“Kami mencoba tiga jenis sel manusia, pada dasarnya mewakili tiga waktu yang berbeda”, dalam proses perkembangan, kata Juni Wu, seorang ilmuwan Salk Institute dan penulis paper pertama. Melalui trial and error, mereka mengetahui bahwa sel pluripotent sederhana yaitu sel induk dengan potensi tak terbatas, tidak bertahan hidup sebaik yang dikembangkan lebih baik.
Ketika sel manusia yang cocok disuntikkan ke dalam embrio babi, ternyata embrio selamat. Kemudian mereka memasukkan ke dalam babi dewasa, yang membawa embrio selama tiga hingga empat minggu sebelum organ mereka diambil dan dianalisis.
Keseluruhan, tim telah menciptakan 186 embrio chimeric tahap lanjutan yang selamat, kata Wu, dan “kami memperkirakan [masing-masing memiliki] sekitar satu di antara 100.000 sel manusia.”
Persentase yang rendah itu bisa menimbulkan masalah dalam jangka panjang, kata Ke Cheng, seorang ahli sel induk di University of North Carolina di Chapel Hill dan North Carolina State University.
Jaringan manusia tampaknya memperlambat pertumbuhan embrio, catat Cheng, dan organ tumbuh embrio yang mereka kembangkan sekarang kemungkinan akan ditolak oleh manusia, karena berisi begitu banyak jaringan babi.
Langkah besar berikutnya, kata Cheng, adalah untuk mencari tahu apakah mungkin untuk meningkatkan jumlah sel-sel embrio manusia yang dapat ditolerir. Metode saat ini adalah sebuah langkah awal, tetapi masih belum jelas apakah rintangan ini dapat diatasi.
Belmonte sepakat, itu bisa memakan waktu bertahun-tahun menggunakan proses yang membuat organ tubuh manusia berfungsi. Teknik ini bisa dimanfaatkan dengan lebih cepat sebagai cara untuk mempelajari perkembangan embrio manusia serta memahami penyakit. Dengan wawasan terkini demikian berharganya kemampuan untuk menumbuhkan organ.
Bahkan pada tahap awal ini, Cheng menamakan proyek ini terobosan : “Ada langkah lain yang diambil,” ia mengakui. “Begitu menarik. Sangat menarik. ”
Oleh :
Erin Blakemore.
Sumber :
http://news.nationalgeographic.com/2017/01/human-pig-hybrid-embryo-chimera-organs-health-science/
Leave a Reply