Pertama di Dunia Ilmuwan Sukses Tanam Otak Manusia ke Tikus, Buat Apa?

Ilustrasi tikus Foto: Shutterstock

Para ilmuwan berhasil mentransplantasi sel-sel otak manusia ke dalam otak bayi tikus. Sel-sel tersebut bertumbuh dan membentuk koneksi.

Menurut penulis senior studi, Dr. Sergiu Pasca, yang juga merupakan profesor psikiatri di Stanford School of Medicine, penelitian ini dilakukan sebagai upaya untuk mempelajari lebih baik perkembangan otak manusia dan penyakit yang mempengaruhi organ paling kompleks, seperti gangguan kejiwaan.

Penelitian ini dibangun di atas kerja tim sebelumnya yang menciptakan “organoid” otak, struktur kecil yang menyerupai organ manusia yang juga telah dibuat untuk mewakili organ lain seperti hati, ginjal, prostat, atau bagian penting darinya.

Untuk membuat organoid otak, para ilmuwan Stanford University mengubah sel kulit manusia menjadi sel punca dan kemudian membaginya menjadi beberapa jenis sel otak.

Sel-sel itu kemudian berkembang biak untuk membentuk organoid yang menyerupai korteks serebral—lapisan terluar otak manusia—yang memainkan peran kunci dalam hal-hal seperti memori, berpikir, belajar, penalaran dan emosi.

Ada perubahan perilaku tikus

Para ilmuwan mentransplantasi organoid-organoid itu ke anak tikus berusia 2 hingga 3 hari. Di angka tersebut, koneksi otak di anak tikus tampak terbentuk. Organoid kemudian tumbuh sehingga mereka akhirnya menempati sepertiga dari bagian otak tikus. Neuron dari organoid ini membentuk koneksi kerja dengan sirkuit di otak.

Sel-sel otak manusia yang berhasil ditransplantasikan ke otak bayi tikus. Foto: Sergiu Pasca/Standford University

Menurut Pasca, ini adalah pertama kalinya organoid ini ditempatkan ke otak tikus muda. Ia mengatakan penelitian ini menciptakan “sirkuit otak manusia paling canggih yang pernah dibangun dari sel kulit manusia dan memperlihatkan bahwa menanamkan neuron manusia dapat mempengaruhi perilaku hewan.”

Untuk menguji hal tersebut, para ilmuwan mentransplantasikan organoid ke kedua sisi otak tikus: satu dihasilkan dari sel orang sehat dan satu lagi dari sel orang dengan sindrom Timothy, kondisi genetik langka yang terkait dengan masalah jantung dan spektrum autisme.

Lima sampai enam bulan kemudian, mereka melihat efek penyakit yang berhubungan dengan aktivitas neuron. Ada perbedaan dalam aktivitas listrik kedua sisi, dan neuron dari orang dengan sindrom Timothy jauh lebih kecil dan tidak menumbuhkan banyak ekstensi yang mengambil input dari neuron terdekat.

Sebelumnya, neuron manusia telah ditransplantasikan pada hewan pengerat. Namun umumnya pada hewan dewasa, seperti tikus.