Video Pertumbuhan Jari Tangan dan Kaki Manusia di Dalam Rahim Ibu

Pola ekspresi gen pada anggota tubuh manusia yang sedang berkembang. Foto: Journal Nature

Pernah melihat bagaimana tahapan jari tangan dan kaki manusia yang masih di dalam kandungan tumbuh?

Jika belum, sebuah studi baru yang terbit di jurnal Nature mencoba mengungkap beberapa misteri tahap awal perkembangan anggota tubuh manusia saat di dalam rahim ibu.

Untuk mengungkap misteri ini, para peneliti telah membuat “atlas of cell” yang berperan dalam perkembangan awal anggota tubuh manusia dan mengungkap cara kita menggerakkan jari tangan serta kaki. Ini merupakan bagian dari Human Cell Atlas, sebuah konsorsium internasional yang membuat peta referensi komprehensif untuk setiap jenis sel dalam tubuh manusia.

Peneliti juga memanfaatkan teknologi sel tunggal dan spasial untuk akhirnya menjelaskan seluk-beluk proses perkembangan ini. Dengan melakukan metode-metode tersebut, tim tidak hanya memberikan karakterisasi perkembangan jari manusia yang belum dilihat sebelumnya, tapi juga memperluas pemahaman kita tentang sindrom anggota tubuh bawaan yang mungkin berdampak pada diagnosis dan pengobatannya.

“Hal ini memiliki banyak implikasi terhadap penelitian dan perawatan medis. Seperti misal, kami menemukan peran baru dari gen kunci MSC dan PITX1 yang dapat mengatur sel induk otot. Hal ini dapat menawarkan potensi untuk mengobati gangguan tau cedera yang berhubungan dengan otot," kata dr. Sarah Teichmann, penulis senior dan salah satu pendiri Human Cell Atlas, sebagaimana dikutip IFL Science.

Anggota tubuh kita muncul dari kumpulan sel di sisi tubuh kita, yang pada awalnya tidak memiliki bentuk atau fungsi. Namun, pada usia delapan minggu, mereka mulai menyerupai lengan dan kaki serta anatomi yang lebih kompleks. Ini semua sudah dipelajari secara ekstensif pada tikus dan ayam, tetapi hanya sedikit pada manusia.

“Mempelajari organisme sampel selama puluhan tahun menjadi dasar bagi pemahaman kita tentang perkembangan anggota tubuh vertebrata,” jelas penulis senior Profesor Hongbo Zhang. “Namun sampai saat ini masih sulit untuk mengkarakterisasi hal ini pada manusia.”

Zhang dan rekannya mulai menyelidiki jaringan manusia berusia lima dan sembilan minggu pada tahap awal perkembangan. Hal ini memungkinkan peneliti melacak ekspresi gen pada tunas anggota tubuh sehingga memberikan gambaran lebih jelas tentang genetik pembentukan anggota tubuh.

Mereka juga menandai jaringan dengan warna untuk mengetahui bagaimana perilaku populasi beberapa sel selama proses pembentukan ini. Tim berhasil menunjukkan dengan tepat gen-gen yang terlibat dalam perkembangan jari kaki dan tangan, termasuk beberapa gen yang jika terganggu, berhubungan dengan sindrom ekstremitas seperti brachydactyly–jari tangan dan kaki pendek– dan polisindactyly–jari ekstra.

Peneliti juga menemukan bahwa jari tangan dan kaki kita tidak benar-benar tumbuh ke arah luar, tapi malah mengecil dari tunas dasar yang lebih besar.

“Apa yang kami ungkapkan adalah proses yang sangat kompleks dan diatur dengan tepat. Ini seperti menyaksikan seorang pematung sedang bekerja, memahat balok marmer untuk menghasilkan sebuah mahakarya. Dalam hal ini, alam adalah pematungnya, dan hasilnya adalah kompleksitas luar biasa dari jari tangan dan kaki kita,” tambah Zhang.