Para ilmuwan dari Inggris dan Belanda telah berhasil mengembangkan model dari embrio manusia menggunakan sel punca.
Hasil karya dari upaya terbaru ini merupakan sebuah terobosan yang dapat membuka wawasan kita terhadap tahapan awal pertumbuhan janin manusia, menurut sebuah artikel dari penelitian ini yang dipublikasikan di jurnal Nature.
Tim peneliti dari University of Cambridge dan Hubrecht Institute di Belanda mengatakan bahwa dari model yang berhasil dikembangkan ini, mereka akhirnya dapat melakukan pengamatan dan mempelajari secara langsung – yang belum pernah bisa dilakukan sebelumnya – pada tahapan paling awal dari pembentukan formasi tubuh manusia.
Fase awal pertumbuhan tubuh manusia, yang terbentuk melalui sebuah proses yang dikenal dengan gastrulasi, dimana sel blastula berlapis tunggal membentuk struktur berlapis hingga akhirnya membentuk embrio. Proses ini akan membentuk tiga sistem utama dari tubuh manusia: sistem syaraf, muskuloskeletal dan pencernaan.
Hasil pemindaian mikrograf dari gastruloid manusia ketika berusia 72 jam (Naomi Moris/ University of Cambridge)
Gastrulasi yang merupakan fase awal dalam pembentukan embrio, dikenal sebagai periode “kotak hitam” perkembangan awal manusia karena adanya peraturan yang melarang para ilmuwan untuk mengembangkan embrio di lab bagi penelitian lebih dari 14 hari, ketika proses gastrulasi dimulai.
Tim peneliti dalam artikel penelitian yang dipublikasikan dalam Nature, mengatakan bahwa model embrio yang mereka kembangkan menyerupai sebuah embrio yang berumur antara 18 hingga 21 hari, saat yang sama ketika proses gastrulasi terjadi.
Banyak cacat kelahiran terjadi dalam periode ini, disebabkan oleh konsumsi alkohol, pemakaian bahan kimia tertentu, obat-obatan dan infeksi. Dengan lebih memahami bagaimana proses gastrulasi terjadi, dapat membantu para ilmuwan untuk menemukan cara dalam mengatasi masalah-masalah infertilitas, keguguran dan kelainan genetik.
“Model yang kami kembangkan merupakan bagian dari “cetak biru” dari seorang manusia,’ kata penulis utama Alfonso Martinez-Arias dari Cambridge Department of Genetics.
“Sangat menarik untuk dapat menyaksikan langsung proses perkembangan embrio manusia yang yang belum pernah dilakukan sebelumnya.”
Gastruloid manusia pada usia 24, 48, 72 jam (Naomi Moris/ University of Cambridge)
Dalam membuat model tiga dimensi dari gastrulasi ini, tim peneliti menempatkan sel punca embrionik manusia kedalam sebuah wadah kecil, dimana sel-sel tersebut akan membentuk agregat-agregat yang saling melekat. Kemudian sel-sel tersebut direaksikannya dengan zat kimia tertentu yang berlaku sebagai sinyal untuk mengaktifkan gen-gen tertentu.
Dan untuk pertama kalinya, kata para peneliti, model tiga dimensi embrio manusia berhasil direkayasa di lab dengan menggunakan sel-sel punca manusia, setelah sebelumnya dilakukan trial menggunakan sel-sel punca dari tikus dan ikan zebra.
Para ilmuwan menekankan bahwa gastruloid ini tidak akan pernah berkembang menjadi embrio karena tidak memiliki sel-sel otak dan juga tidak memiliki jaringan untuk ditanamkan ke dalam rahim.
Dan dengan mengamati proses awal perkembangan embrio selama 72 jam, tim peneliti berhasil mengamati secara langsung perkembangan model janin dan dapat mengidentifikasi peristiwa- peristiwa yang mengarah pada pembentukan formasi otot, tulang dan tulang rawan.
Jeremy Green, seorang profesor biologi perkembangan di King’s College London, yang tidak terlibat dalam penelitian ini mengatakan bahwa ini adalah “sebuah jendela yang luar biasa” untuk melihat pembentukan paling awal tubuh manusia.
“Apa yang kita saksikan adalah sebuah kekuatan yang luar biasa dari sel-sel dan jaringan yang saling bekerjasama secara mandiri pada momen yang tepat,” Green menambahkan.
