Otak mini yang tumbuh di laboratorium dari sel punca telah secara spontan mengembangkan struktur mata yang belum sempurna, lapor para ilmuwan.
Organoid otak manusia kecil yang tumbuh di piring menunjukkan pertumbuhan dua cangkir optik simetris bilateral, yang mencerminkan perkembangan struktur mata pada embrio manusia. Hasil yang luar biasa ini dapat membantu kita lebih memahami proses diferensiasi dan perkembangan mata, serta penyakit mata.
“Pekerjaan kami menyoroti kemampuan organoid otak yang luar biasa untuk menghasilkan struktur sensorik primitif yang peka terhadap cahaya dan mengandung jenis sel yang serupa dengan yang ditemukan di tubuh,” kata ahli saraf Jay Gopalakrishnan dari Rumah Sakit Universitas Düsseldorf di Jerman. “Organoid ini dapat membantu mempelajari interaksi otak-mata selama perkembangan embrionik, memodelkan kelainan retina bawaan, dan menghasilkan tipe sel retina khusus pasien untuk pengujian obat yang dipersonalisasi dan terapi transplantasi.”
Organoid otak bukanlah otak sungguhan, seperti yang Anda bayangkan. Ini adalah struktur tiga dimensi kecil yang tumbuh dari sel induk berpotensi majemuk yang diinduksi – sel yang diperoleh dari orang dewasa dan diubah menjadi sel induk yang memiliki potensi untuk tumbuh menjadi berbagai jenis jaringan.
Dalam hal ini, sel punca ini dapat tumbuh menjadi gumpalan jaringan otak yang tidak memiliki kemiripan dengan pikiran, emosi, atau kesadaran. "Otak mini" semacam itu digunakan untuk tujuan penelitian di mana penggunaan otak hidup yang nyata tidak mungkin atau setidaknya sulit secara etis - misalnya, untuk menguji respons terhadap obat-obatan atau mengamati perkembangan sel dalam kondisi buruk tertentu. Kali ini Gopalakrishnan dan rekan-rekannya berencana mengamati perkembangan mata.
Dalam penelitian sebelumnya, ilmuwan lain telah menggunakan sel punca embrionik untuk menumbuhkan cangkir optik, struktur yang menjadi hampir seluruh mata selama perkembangan embrionik. Studi lain telah mengembangkan struktur seperti cangkir optik dari sel induk berpotensi majemuk yang diinduksi.
Alih-alih menumbuhkan struktur ini secara langsung, tim Gopalakrishnan ingin melihat apakah mereka dapat tumbuh sebagai bagian terintegrasi dari organoid otak. Ini akan memungkinkan kita untuk melihat bagaimana kedua jenis jaringan ini dapat tumbuh bersama, daripada hanya menumbuhkan struktur optik secara terpisah.
Pekerjaan sebelumnya pada pengembangan organoid telah menunjukkan adanya sel retina, tetapi mereka belum mengembangkan struktur optik, sehingga tim mengubah protokol mereka. Mereka tidak mencoba memaksakan perkembangan sel saraf murni pada tahap awal diferensiasi saraf dan menambahkan retinol asetat ke media kultur sebagai bantuan untuk perkembangan mata.
Otak bayi mereka yang dipelihara dengan hati-hati telah membentuk cangkir optik pada hari ke 30 perkembangan, dan strukturnya terlihat jelas pada hari ke 50. Ini konsisten dengan waktu perkembangan mata pada embrio manusia, yang berarti organoid ini dapat berguna untuk mempelajari seluk-beluk proses ini.
Ada konsekuensi lain. Cawan optik berisi berbagai jenis sel retina, disusun menjadi jaringan saraf yang responsif terhadap cahaya, dan bahkan berisi lensa dan jaringan kornea. Akhirnya, struktur menunjukkan hubungan retina dengan area jaringan otak.
Dari 314 organoid otak yang dikembangkan tim, 73% mengembangkan cangkir optik. Tim berharap dapat mengembangkan strategi untuk menjaga agar struktur ini tetap bertahan untuk jangka waktu yang lebih lama untuk penelitian yang lebih mendalam dengan potensi besar, kata para peneliti.
“Organoid otak yang mengandung vesikel optik yang menampilkan jenis sel saraf yang sangat terspesialisasi dapat dikembangkan, membuka jalan bagi pembuatan organoid yang dipersonalisasi dan lembaran epitel pigmen retina untuk transplantasi,” tulis mereka dalam makalah mereka. "Kami percaya [ini adalah] organoid generasi berikutnya yang membantu memodelkan retinopathies akibat gangguan perkembangan saraf awal."
Anda dapat membantu Ukraina melawan penjajah Rusia. Cara terbaik untuk melakukannya adalah dengan menyumbangkan dana ke Angkatan Bersenjata Ukraina melalui selamatkan hidup atau melalui halaman resmi NBU.
Baca juga: