Ilmuwan Berhasil Kembangkan Tikus dengan Sistem Kekebalan Tubuh Mirip Manusia

ilustrasi tikus Foto: shutterstock

Pertama kalinya, ilmuwan berhasil mengembangbiakkan tikus dengan sistem kekebalan tubuh paling mirip dengan manusia. Peneliti mengatakan, hewan yang menyerupai manusia ini berguna untuk mengembangkan obat.

Saat terinfeksi penyakit, tikus dengan sistem imun tubuh mirip manusia ini mampu menghasilkan imun dengan meniru struktur dan keragaman sel imun yang dibuat manusia. Ketika disuntik zat kimia yang dapat memicu peradangan dalam tubuh, tikus mengembangkan versi penyakit autoimun lupus yang juga terlihat pada manusia.

Penelitian ini dimuat dalam sebuah makalah yang terbit di jurnal Nature Immunology pada 25 Juni 2024.

Ini bukanlah tikus pertama yang dikembangkan mirip manusia. Hewan yang dibiakkan di laboratorium merupakan objek penting untuk sebuah penelitian karena memungkinkan ilmuwan untuk mempelajari fitur sistem kekebalan tubuh manusia yang hadir di dalam tubuh hewan. Ini berguna untuk menguji keamanan dan efektivitas obat baru, serta vaksin terhadap penyakit menular sebelum diuji coba pada manusia.

Selama bertahun-tahun para peneliti telah berjuang untuk menciptakan tikus paling mirip manusia dalam merespons infeksi. Dalam upaya sebelumnya, peneliti berhasil menciptakan tikus dengan sistem kekebalan tubuh mirip manusia, tapi ada beberapa fitur pada manusia yang tidak dimiliki tikus.

Guna mengembangkan tikus yang jauh lebih mirip lagi, pertama-tama peneliti mengembangbiakkan tikus yang sudah dimodifikasi secara genetik agar memiliki sistem kekebalan lemah. Saat tikus berusia sekitar 1 hingga 2 hari, tim menyuntikkan sel punca manusia ke dalam jantung tikus. Sel punca yang telah diekstraksi dan dimurnikan dari darah tali pusat mampu menjadi semua jenis sel kekebalan.

Ilustrasi bakteri Salmonella. Foto: nobeastsofierce/Shutterstock

Jantung hewan kemudian memompa sel punca ke jaringan lunak di dalam tulang tikus, dikenal sebagai sumsum tulang yang merupakan tempat sel imun diproduksi. Karena tikus mengalami defisiensi imun, sel punca manusia dapat dengan mudah membangun tempat berlindung di sumsum tulang.

Setelah beberapa minggu, tim menyematkan hormon seks estrogen versi manusia ke dalam tikus. Hormon ini bukan cuma dikenal karena perannya dalam mendorong perkembangan seksual dan reproduksi wanita, tapi juga berperan besar dalam membentuk sel induk yang belum matang menjadi sel imun matang dan terspesialisasi.

Setelah diberi estrogen manusia, tikus mulai membuat banyak sel imun manusia. Sel-sel ini termasuk sel T yang berperan menyerang kuman secara langsung, dan sel B yang menghasilkan antibodi pembasmi kuman dan membantu memusnahkan patogen.

Untuk melihat bagaimana tikus memiliki kemampuan imun tubuh mirip manusia, tim menyuntikkan vaksin COVID-19 buatan Pfizer-BioNTech ke tubuh tikus. Sebagai respons, tikus menghasilkan antibodi manusia terhadap virus corona SARS-CoV-2. Ketika tikus terpapar protein dari bakteri Salmonella typhi, kuman penyebab demam tifoid, tikus juga menghasilkan antibodi terhadap patogen tersebut.

Peneliti mengatakan, tikus baru ini bisa menjadi objek yang berharga untuk penelitian biomedis. Secara khusus, tikus-tikus ini sangat berguna untuk pengembangan vaksin, kata dr. Paolo Casali, salah satu penulis senior penelitian dan profesor kedokteran di University of Texas.

“Karena tikus baru ini memiliki sistem kekebalan tubuh 100% mirip manusia, para peneliti dapat menggunakannya untuk menguji bagaimana vaksin bekerja dalam tubuh makhluk hidup. Pada tahap awal penelitian, pengujian semacam ini tidak dapat dilakukan pada manusia karena lasan etika,” kata Casali sebagaimana dikutip Live Science.

Selain itu, tikus juga dapat digunakan dalam upaya mengembangkan terapi baru yang bekerja dengan mengubah aktivitas sistem imun, seperti terapi pengobatan kanker. Obat-obat ini membantu sistem imun untuk lebih efektif dalam menghancurkan sel kanker.