Thursday, August 29, 2013

Organoids Otak Tumbuh di Lab

Laporan Penelitian - Otak kecil manusia hampir dibuat di laboratorium. Sel induk mengatur diri menjadi versi organ manusia yang paling kompleks: Jaringan Otak.

Sebagian besar dibiarkan terbentuk sendiri, sel induk manusia merajut diri ke dalam jaringan dengan banyak struktur otak dan kandidat dalam bentuk neuron khusus yang mengingatkan otak janin manusia trisemester pertama.

Jaringannya tidak mendekati kompleksitas otak manusia. Namun bola-bola saraf kecil mewakili struktur otak yang paling kompleks tumbuh di laboratorium. Satu jendela yang belum pernah terjadi sebelumnya ke dalam tahap awal perkembangan otak manusia.

"Model tikus tidak bisa melakukan ini," kata Juergen Knoblich, bioteknolog Austrian Academy of Science (IMBA) di Vienna.

Setelah sekitar 2 bulan tumbuh dalam kaldu nutrisi, sel-sel khusus menjadi neuron berbeda seperti hippocampus, retina dan choroid plexus. Rumpun jaringan juga memiliki bagian-bagian terpisah dari cerebral cortex. Eksperimen memungkinkan tembakan pesan listrik.

Neuron muda tampak bermigrasi ke bagian berbeda, sebuah proses yang membantu mengisi otak dengan neuron. Dan seperti otak, jaringan ini memiliki populasi kaya sel induk khusus disebut radial glial stem cells. Sel-sel ini terus menambah jumlah.

Proses organoid tumbuh dimulai dengan sel induk manusia, baik secara langsung diambil dari embrio atau dari sampel kulit orang dewasa yang telah diprogram seperti embrio. Para peneliti membiarkan sel-sel tumbuh selama beberapa hari di piring.

Kemudian dipindah ke dalam kaldu yang mendorong pertumbuhan jaringan neuroectoderm. Setelah itu para peneliti menyuntikkan sel-sel menjadi setetes gel yang berfungsi sebagai perancah. Pada langkah akhir tetesan gel dipindahkan ke termos nutrisi.

Setelah sekitar 2 bulan, organoids mendorong melewati batas tetesan gel mencapai diameter sekitar 4 milimeter. Organoids mencapai ukuran maksimum setelah sekitar 2 bulan. Ada yang lebih besar tapi sel-sel interior tidak akan mendapatkan cukup nutrisi dan oksigen.

Mikrosefali sulit dipelajari. Tetapi dengan microcephaly organoid, para peneliti tahu mengapa otak lebih kecil. Neuron yang memproduksi sel glial radial terhenti terlalu dini dan menghilang. Terminasi dini pada akhirnya terlalu sedikit neuron yang mungkin juga terjadi pada microcephaly.

Organoids juga menawarkan wawasan gangguan lebih kompleks berakar pada perkembangan otak seperti skizofrenia dan autisme. Tentu saja, organoids ini berbeda dari otak dalam banyak cara. Tidak seperti struktur organisasi otak, organoids tersusun sembarangan. Meskipun demikian sistem adalah pendekatan yang berguna.

"Ada banyak potensi di sana," kata Ed Lein, neurosaintis Allen Institute for Brain Science di Seattle.








Profile Peneliti : Juergen Knoblich

Madeline A. Lancaster (Institute of Molecular Biotechnology of the Austrian Academy of Science (IMBA), Vienna 1030, Austria) et.al. Cerebral organoids model human brain development and microcephaly. Nature, 28 August 2013, DOI:10.1038/nature12517
Gambar dan video: Madeline A. Lancaster, et.al, DOI:10.1038/nature12517
YouTube: http://www.youtube.com/PenelitianTV
Tinuku
Bagikan :

No comments:

Post a Comment