Riset Organoid Otak Manusia pada Tikus Buka Peluang Terapi Kerusakan Sel Otak

Peneliti dari berbagai institusi di Amerika Serikat berhasil menunjukkan bahwa organoid otak manusia yang ditanamkan ke dalam korteks tikus dapat membentuk koneksi fungsional dengan jaringan otak hewan tersebut dan merespons rangsangan sensorik dari lingkungan sekitarnya.

Temuan ini dinilai menjadi langkah penting dalam pengembangan terapi untuk kerusakan sel otak akibat stroke, cedera traumatis, maupun penyakit neurodegeneratif di masa depan.

Organoid Otak Manusia Mampu Berinteraksi dengan Korteks Tikus

Dalam penelitian tersebut, organoid otak manusia menunjukkan respons terhadap rangsangan visual yang serupa dengan jaringan korteks tikus di sekitarnya. Para ilmuwan dapat memantau aktivitas tersebut secara langsung selama beberapa bulan menggunakan teknologi pencitraan dan perekaman saraf modern.

Teknologi yang digunakan menggabungkan mikroelektroda transparan berbahan graphene dengan teknik pencitraan dua foton sehingga aktivitas saraf dapat diamati secara detail tanpa mengganggu jaringan yang sedang diteliti.

Kolaborasi Peneliti dari Berbagai Institusi

Penelitian ini dipimpin oleh Duygu Kuzum dari Departemen Teknik Elektro dan Komputer Universitas California San Diego dan dipublikasikan dalam jurnal ilmiah Nature Communications pada akhir tahun 2022.

Studi tersebut juga melibatkan sejumlah peneliti dari berbagai institusi, termasuk Universitas Boston, UC San Diego, serta Salk Institute for Biological Studies.

Potensi untuk Pengobatan Penyakit Neurologis

Organoid otak manusia dibuat dari sel induk pluripoten terinduksi yang umumnya berasal dari sel kulit manusia. Teknologi ini kini menjadi salah satu model penelitian paling menjanjikan untuk mempelajari perkembangan otak manusia dan berbagai gangguan neurologis.

Para ilmuwan berharap organoid ini nantinya dapat dimanfaatkan sebagai model terapi maupun prostetik saraf untuk membantu memulihkan fungsi jaringan otak yang rusak akibat stroke, kanker otak, maupun penyakit neurodegeneratif lainnya.

Selain itu, penelitian juga menunjukkan bahwa pembuluh darah dari tikus dapat tumbuh menuju organoid sehingga menyediakan oksigen dan nutrisi yang dibutuhkan agar jaringan tetap hidup dan berkembang.

Kombinasi Teknologi Baru Memungkinkan Pengamatan Real-Time

Salah satu tantangan utama dalam penelitian organoid otak adalah keterbatasan teknologi perekaman aktivitas saraf yang berlangsung dalam hitungan milidetik.

Untuk mengatasi hal tersebut, tim peneliti mengembangkan sistem eksperimental yang menggabungkan mikroelektroda graphene transparan dengan pencitraan dua foton beresolusi tinggi sehingga aktivitas saraf dapat diamati secara real-time.

Hasil penelitian ini membuka peluang baru dalam pengembangan terapi regeneratif dan teknologi neuroprostetik yang dapat membantu pasien dengan kerusakan otak di masa mendatang.