Menelusuri Penelitian Pembuatan Embrio Melalui Laboratorium

Para peneliti sedang meneliti peluang pembuatan embrio di laboratorium. Foto: Ist.
Para peneliti sedang meneliti peluang pembuatan embrio di laboratorium. Foto: Ist.

Selama lima tahun ini, studi yang mempelajari tentang pengembangan embrio yang dirancang di laboratorium semakin diminati. Akankah penelitian tersebut membuahkan hasil? Dapatkah ilmuan menciptakan embrio selain dari sperma dan sel telur?

Baru-baru ini peneliti memberitahukan public bila mereka telah berhasil membudidayakan model embrio tikus yang seluruhnya terbuat dari sel induk embrionik dan tanpa menggunakan sperma dan sel telur, atau Rahim. Proses ini berlangsung 8,5 hari, sekitar 2 hari lebih lama dari percobaan sebelumnya yang telah dicapai.

Analisis genetik mengungkapkan bahwa struktur dan aktivitas sel dalam model embrio ini 95% mirip dengan embrio tikus asli dan fungsional. Ini menunjukkan bahwa model-model ini cukup mirip dengan embrio alami sehingga mereka dapat dipelajari untuk mendapatkan wawasan tentang cara kerjanya.

Penelitian pada tikus dan embrio manusia dapat menawarkan wawasan tentang mekanisme yang memungkinkan untuk membelah, menanamkan, dan berkembang.

Sebuah makalah yang baru-baru ini diterbitkan di Cell menguraikan pencapaian para peneliti di laboratorium Prof. Jacob Hanna di Weizmann Institute of Science di Rehovot, Israel.

Ini adalah langkah terbaru dalam rangkaian panjang langkah-langkah tambahan dalam beberapa tahun terakhir untuk membuat embrio dari awal di laboratorium.

Embrio Pertama
Tim Prof. Hanna telah mempublikasikan rincian salah satu bagian yang sangat penting dari teka-teki tahun lalu di Nature, ketika menguraikan proses yang mereka gunakan untuk menumbuhkan model embrio di luar rahim.

Sistem yang mereka kembangkan menggunakan botol berisi cairan berfungsi sebagai kultur sel, yang dapat berputar atau tetap statis di berbagai titik perkembangan.

“Karena kami tahu apa yang diperlukan untuk mendukung pertumbuhan [embrio tikus alami] di luar rahim (perangkat dan kondisi), kami akhirnya dapat menguji apakah dan sel induk mana yang dapat menghasilkan embrio ab initio [sejak awal] hanya dari sel induk.”ujar Hanna.

Hanna menyebutkan tidak bisa melakukan itu sebelumnya, karena bagaimana akan menumbuhkan embrio sintetis jika tidak tahu cara menumbuhkan embrio alami? Rendah dan sungguh, perangkat yang sama, kondisi media yang sama, dan parameter yang sama memungkinkan agregat 27 sel sel induk berpotensi majemuk untuk mencapai embrio tahap 8,5 hari ketika ditempatkan di perangkat ini setelah 8 hari.

“Perangkat dan media sangat penting. Embrio ini adalah embrio utuh — mereka memiliki kantung kuning telur dan plasenta. Tapi yang luar biasa, kami tidak menggunakan sel punca plasenta dan sel punca kantung kuning telur, tetapi menunjukkan bahwa semuanya dapat dibuat secara eksklusif dari batang embrionik naif pluripoten atau garis sel induk berpotensi majemuk yang diinduksi yang secara rutin diperluas di laboratorium di seluruh dunia,” jelasnya.

Penemuan itu luar biasa karena sebelumnya peneliti telah membuat model embrio yang mulai membentuk plasenta, kuning telur, dan amnion menggunakan campuran sel punca embrio dan sel punca yang diambil dari lapisan trofoblas. Ini adalah lapisan yang biasanya berdiferensiasi menjadi plasenta pada embrio.
Namun, tingkat kegagalan dalam rangkaian eksperimen terbaru ini tinggi, dengan hanya 50 dari 10.000 campuran sel ini yang pertama-tama terbentuk menjadi bola dan kemudian menjadi lebih banyak struktur berbentuk telur seperti embrio.

Model embrio ini tidak hanya mulai menghasilkan struktur yang akan mendukung kehamilan, tetapi pada akhir 8,5 hari di mana mereka tumbuh, mereka telah membentuk jantung yang berdetak, sirkulasi sel induk darah, daerah kepala dengan lipatan, jaringan saraf. tabung dan awal dari tabung usus.

Pada minggu yang sama makalah ini muncul di Cell, laboratorium Prof. Magdalena Zernicka-Goetz yang berbasis di Universitas Cambridge menerbitkan dua makalah di server pracetak.

Makalah ini menguraikan bagaimana para peneliti dari laboratorium Cambridge telah mengamati struktur organ serupa mulai terbentuk dalam penelitian mereka sendiri menggunakan model embrio.

Prof Zernicka-Goetz mengatakan kepada MNT dalam sebuah wawancara bahwa makalah ini akan muncul di jurnal peer-review dalam beberapa minggu mendatang dan bahwa versi final mereka saat ini sedang dalam embargo.

Temuan terbaru ini merupakan pengembangan dari hasil kerja laboratorium dan tim sebelumnya, baik yang dilakukan oleh Prof. Zernicka-Goetz maupun yang lainnya, kata Prof. David Glover, suaminya.

Prof. Glover dan Zernicka-Goetz memiliki tim di Cambridge dan CalTech. Mereka telah melakukan penelitian bersama dan muncul sebagai rekan penulis di salah satu makalah yang akan segera diterbitkan.
Dia mengatakan kepada MNT dalam sebuah wawancara, “Saya pikir Anda harus kembali ke makalah Magda yang diterbitkan pada tahun 2017, [yang] penulis seniornya adalah Sarah Harrison, yang menetapkan prinsip untuk dapat membuat struktur seperti embrio menggunakan campuran ekstraembrionik. sel dan sel embrio.
Sel ekstraembrionik termasuk komponen kunci yang membentuk jaringan ekstraembrionik, yang sangat penting untuk mempertahankan kelangsungan hidup embrio. Jaringan ekstraembrionik meliputi plasenta, kantung kuning telur, dan amnion.

Mampu menghasilkan model embrio yang menampilkan awal perkembangan jaringan ini sangat penting karena mereka membantu memulai sinyal yang membantu model embrio berkembang dan merakit diri seperti embrio yang berkembang secara alami, Prof. Glover mencatat.

“Faktanya adalah, karena embrio kita sendiri berkembang di dalam rahim, mereka membutuhkan jaringan ekstraembrionik untuk berkembang dengan baik. Dan jaringan ekstraembrionik itu memiliki dua fungsi. Mereka menyediakan, tentu saja, dasar struktural, mereka menyediakan kantung kuning telur, [dan] mereka menyediakan plasenta,” jelasnya.

“Tetapi sebelum mereka sampai ke tahap itu, mereka juga memberikan sinyal kepada embrio untuk memberitahunya bagaimana berkembang dengan benar. Dan jika Anda tidak memiliki sinyal itu di sana, maka embrio tidak berkembang dengan baik,” tambah peneliti.

Model-model khusus ini hanyalah salah satu jenis model embrio yang saat ini sedang dikembangkan, kata Prof. Glover.

Para peneliti juga telah mengembangkan model lain, seperti blastoids, yang mencoba menciptakan kembali tahap blastokista pra-implantasi embrio, dan gastruloids, yang tidak memiliki jaringan ekstraembrionik, dan sebagai hasilnya, cenderung tidak memiliki wilayah otak .

Laboratorium Dr. Nicholas Rivron di Institut Bioteknologi Molekuler di Akademi Ilmu Pengetahuan Austria, Wina, Austria, telah bekerja mengembangkan model embrio untuk mendapatkan wawasan yang lebih luas tentang tahap pra-implantasi.

Kelompoknya menerbitkan makalah utama 2018 di NatureTrusted Source. Ini menguraikan bagaimana mereka mengembangkan model embrio tikus menggunakan sel induk embrionik dan sel induk dari lapisan trofoblas untuk membuat blastoid yang dapat ditanamkan ke dalam rahim tikus selama beberapa hari.

Kemudian, pada Desember 2021, tim yang sama menerbitkan makalah lain di NatureTrusted Source. Kali ini, mereka menguraikan bagaimana mereka telah menciptakan model embrio ke tahap blastokista yang terbuat dari sel induk berpotensi majemuk manusia, yang telah mereka induksi untuk dapat berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel.

Berbicara kepada MNT, Dr. Rivron mengatakan: “Untuk tahap penyelidikan selanjutnya, kita perlu benar-benar memahami bagaimana embrio-embrio tersebut dapat digabungkan dengan sel-sel rahim untuk memahami proses implantasi ke dalam rahim dan bagaimana hal ini dapat mengembangkan pengetahuan kita. untuk mengatasi berbagai tantangan kesehatan keluarga berencana, penurunan fertilitas, serta sumber penyakit.”

Sementara model embrio yang dijelaskan dalam makalah terbaru menunjukkan bahwa mereka telah mengatur dirinya sendiri untuk membentuk beberapa struktur yang akan membentuk plasenta, model embrio ini dibatasi oleh seberapa jauh mereka dapat tumbuh tanpanya, kata Dr. Rivron.

“Keterbatasannya adalah plasenta – plasenta sangat penting,” katanya, karena menyediakan nutrisi dan oksigen ke embrio yang penting untuk tumbuh dan berkembang lebih lanjut.

Makalah terbaru juga menegaskan bahwa tahap pertama perkembangan organ, yang dikenal sebagai organogenesis, dapat diamati pada embrio model ini.

Ini biasanya sulit untuk diamati, karena biasanya terjadi di dalam rahim. Namun, dengan menetapkan proses untuk mengembangkan model embrio ini di laboratorium, diferensiasi sel, kontrol genetik diferensiasi ini, dan lingkungan yang dibutuhkan untuk perkembangan tipikal semuanya dapat dipelajari.

Makalah terbaru menggunakan sel induk embrionik tikus untuk mengembangkan model embrio, yang akan memerlukan persetujuan etis. Sebaliknya, penelitian embrio manusia diatur secara ekstensif.

Pedoman peraturan ini dirilis oleh International Society for Stem Cell Research (ISSCR) kira-kira setiap 5 tahun, dengan kumpulan pedoman terakhir dirilis tahun lalu. Panduan ini membahas keberadaan model embrio yang diturunkan dari sel punca dan kemungkinan model embrio chimeric yang dibangun menggunakan sel dari spesies yang berbeda di samping sel manusia.

Meskipun secara teknis mungkin untuk menumbuhkan organ menggunakan model embrio, Dr. Rivron menunjukkan bahwa ini mungkin tidak perlu atau, memang, diinginkan secara etis.

MedicalNewsToday

Artikel SebelumnyaPangdam IM Sambut Kepulangan Yonif RK 114 Satria Musara
Artikel SelanjutnyaMeski Casemiro Hengkang, Madrid Tetap Tidak Akan Belanja Pemain
Redaksi
Komparatif.ID adalah situs berita yang menyajikan konten berkualitas sebagai inspirasi bagi kaum milenial Indonesia

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here