Ilmuwan Tumbuhkan Detak Jantung Dari Awal

Dengan menggunakan apa pun kecuali sel punca, para ilmuwan telah berhasil menumbuhkan jantung manusia yang berfungsi penuh di laboratorium. Ini sangat kecil - sebuah "jantung mikro", sebagaimana tim peneliti di UC Berkeley menyebutnya - tetapi berdetak sama saja. Hal semacam ini telah dicoba dengan sel punca sebelumnya, tetapi ini adalah pertama kalinya dilakukan tanpa bantuan printer 3D atau struktur buatan, seperti perancah untuk sebuah bangunan, untuk menjaga sel tetap di tempatnya. Para ilmuwan, yang baru saja mempublikasikan hasilnya di Komunikasi Alam menggunakan trik kimia khusus yang memaksa sel untuk mengatur dalam konfigurasi yang tepat - menghilangkan kebutuhan perancah eksternal tersebut. Menumbuhkan organ lain dengan cara yang sama mungkin jauh lebih mudah.

Untuk membangun jantung dari awal, Anda mulai dengan sel induk. Ini adalah sel-sel yang “tidak berdiferensiasi” yang belum memutuskan apa yang akan terjadi ketika mereka tumbuh dewasa: sel-sel jantung, sel-sel kulit, sel-sel otak, dll. Setiap sel dalam tubuh kita dimulai sebagai sel induk, kemudian melewati serangkaian perubahan yang menentukan nasibnya. Para ilmuwan telah menemukan caranya membalikkan proses itu, membatalkan perubahan yang membuat, katakanlah, sel hati, dan mengembalikannya ke keadaan semula, memberikannya kesempatan untuk menjalani kehidupannya secara berbeda. (Kalau saja itu semudah itu.)

Tim Berkeley, yang dipimpin oleh Zhen Ma, mengambil sel-sel induk ini (dalam hal ini, sel-sel kulit bekas) dan membujuk mereka untuk menjadi sel-sel jantung menggunakan faktor pertumbuhan spesifik jantung. Hal semacam ini telah dilakukan sebelumnya untuk membuat organ mini mulai dari otak hingga ginjal hingga payudara, tetapi model ini tidak setepat jantung mini Berkeley, yang sebenarnya memiliki ruang yang memungkinkan untuk berdetak. Untuk membujuk sel untuk mengatur diri sendiri ke dalam struktur ini, mereka menumbuhkan sel dalam piring yang dicat dengan faktor pertumbuhan dalam pola tertentu. Tergantung di mana itu di piring, sel-sel induk akan tumbuh menjadi sel-sel yang membentuk jaringan ikat jantung atau sel-sel otot jantung. Ini terjadi secara alami ketika embrio tumbuh di dalam rahim, tetapi ini adalah pertama kalinya diinduksi dalam rahim in vitro pengaturan.

Para peneliti berharap mikro-hati mereka dapat digunakan untuk mempelajari perkembangan jantung dalam model manusia - saat ini, sebagian besar peneliti terbatas pada studi pada tikus. Ini juga akan berguna untuk mencari tahu bagaimana obat yang digunakan dalam kehamilan akan mempengaruhi jantung yang tumbuh, seperti yang ditunjukkan dalam makalah mereka, yang melihat efek thalidomide pada model mereka. Tetapi, dengan melihat lebih jauh, mereka berharap metode mereka membujuk sel-sel induk untuk berorganisasi menjadi struktur-struktur tertentu dapat digunakan untuk menumbuhkan model-model organ lain yang bisa dibayangkan.