jurnalistik.co.id – Peneliti di AS mengembangkan model penelitian yang memadukan sel otak manusia ke dalam otak tikus, sehingga bagian tertentu dari otak hewan itu dapat berfungsi layaknya sel manusia. Temuan ini dimuat dalam jurnal Nature dan diarahkan untuk membuka cara baru menguji gangguan psikiatrik serta perkembangan saraf yang hanya terjadi pada manusia.
Gagasan tikus yang “sebagian manusia” memang terdengar mengganggu dan berpotensi menimbulkan kekhawatiran etis. Namun para peneliti menegaskan eksperimen tersebut bukan upaya membuat hewan mampu “berpikir seperti manusia”.
Dalam studi yang telah melalui penelaian etik independen, para peneliti melakukan rekayasa genetika sekaligus perubahan bedah pada tikus. Tujuannya adalah menanamkan jaringan otak manusia ke dalam otak tikus agar terbentuk keterkaitan sel yang hidup dan terorganisasi.
Menurut peneliti utama Prof Sergiu Pașca dari Stanford University, proyek ini berangkat dari kebutuhan untuk memahami biologi gangguan otak yang sampai saat ini belum memiliki terapi efektif. “Beberapa kondisi tidak bisa dipelajari pada tikus, karena hewan pengerat tidak mengalami beberapa gangguan otak yang kita alami,” kata Pașca dalam konferensi pers yang dikutip dalam laporan.
Ia juga menyampaikan bahwa keberhasilan uji klinis di bidang psikiatri tergolong rendah. “Even drugs that actually make it to clinical trial – that seem to be working really well in animal models – fail dramatically in clinic,” ujarnya, menekankan adanya kesenjangan informasi antara hasil model hewan dan kondisi manusia.
PaČ™ca menambahkan, “That tells us we’re missing a lot of information about human biology and capturing that will be essential.” Dengan kata lain, studi ini berupaya menangkap aspek fungsi otak manusia yang sebelumnya sulit direpresentasikan secara akurat lewat model hewan konvensional.
Tim Stanford menyebut bahwa pendekatan ini berpotensi “transformative” untuk beberapa kondisi kompleks, termasuk epilepsi, autisme, dan cerebral palsy. Pașca mengatakan, “Here we have a new model that allows us to actually capture aspects of human brain function in a way that has not been possible before.”
Membangun jaringan otak manusia di dalam otak tikus
Otak manusia tersusun dari miliaran sel yang terhubung dalam jutaan sirkuit, sehingga mempelajari perkembangan otak dan apa yang terjadi di tingkat sel saat kondisi beralih menjadi sulit. Meskipun penelitian terdahulu pernah menanamkan neuron manusia ke hewan laboratorium, langkah Stanford dinilai menaikkan pendekatan itu ke tingkat yang baru.
Langkah pertama dilakukan melalui rekayasa genetika: para peneliti merancang tikus yang hampir tidak membentuk cerebral cortex sendiri. Lapisan terluar otak ini—sering disebut “grey matter”—berperan dalam pemrosesan tingkat lebih tinggi seperti cara otak berpikir, memori, serta fungsi indera.
Setelah itu, tim mengambil sel kulit dari manusia dan “reprogrammed” agar sel berkembang menjadi potongan jaringan yang menyerupai otak. Struktur yang terbentuk disebut organoid: bukan otak utuh yang tumbuh di cawan, melainkan kumpulan sel hidup yang terhubung.
Orgoid tersebut kemudian ditanam ke dalam otak tikus. Saat berada di lingkungan hewan, sel-sel membelah dan mengatur diri, lalu tersambung ke sirkuit otak yang sudah ada pada tikus, sekaligus berinteraksi dengan bagian otak serta sumsum tulang belakang.
Para peneliti menyebut bahwa cortex pada tikus yang ditanam sel manusia tidak langsung sempurna. Normalnya, korteks membentuk lapisan-lapisan yang terstruktur. Namun pada awalnya tampak “sedikit berantakan” dari hasil pemindaian, sebagaimana disampaikan ilmuwan saraf Dr Ilary Allodi.
Setelah beberapa bulan, sel manusia mulai menunjukkan kemiripan dalam penampakan dan cara berfungsi menyerupai lapisan otak terluar tikus. Sekitar enam bulan pasca operasi, para ilmuwan kemudian melakukan uji perilaku dasar, yakni mengamati pergerakan hewan di arena kecil di meja.
Berita Terkait
PaČ™ca menyatakan bahwa tikus “largely as [the normal] mice did.” Ia menambahkan, “They don’t have any enhancement,” menekankan bahwa tidak ada peningkatan kemampuan khusus yang terlihat dari pengujian perilaku sederhana tersebut.
Bukan membuat tikus berpikir seperti manusia
Penelitian ini memang memunculkan pertanyaan besar tentang arti perubahan cara hewan laboratorium “berpikir dan merasakan”. Namun para peneliti menegaskan bahwa yang diciptakan bukanlah hewan yang meniru kognisi manusia.
Dr Sarah Chan, seorang pembaca (reader) di bidang bioetika di University of Edinburgh yang tidak terlibat dalam penelitian, mengatakan kepada BBC News bahwa tidak ada indikasi penciptaan ini menghasilkan tikus yang “dapat berpikir seperti manusia” atau sekadar menjadi “otak manusia di dalam tubuh tikus”.
Ia menuturkan, “no indication that what’s being created here are mice that can think like humans, or a human brain in a mouse body.” Meski begitu, ia menambahkan bahwa studi tersebut tetap layak mendorong diskusi mendalam tentang konsekuensinya.
Chan menyebut, “But she said the study ‘prompts us to think about what it might mean when we start changing animal cognition’.” Ia juga menambahkan pertanyaan praktis, “How can we know what it’s like to be one of these mice? And how do we take account of that in the ways that we treat laboratory animals,”
Kesetiaan biologi manusia—dengan dilema etis
Menurut Allodi, kinerja teknis penelitian ini “very impressive”. Ia secara khusus menyoroti bahwa jenis-jenis sel yang hanya ditemukan pada otak manusia dan primata—dan tidak ada pada otak tikus—dapat terbentuk secara spontan di dalam tikus yang menerima organoid tersebut.
Allodi menggambarkan proses itu sebagai upaya mempertahankan “program” biologis manusia di dalam wadah lingkungan tikus. “You’re keeping the human program inside the mouse environment – like the mouse is an incubator,” ujarnya.
Tikus yang dibuat melalui rekayasa genetika dan dibesarkan dalam kerangka pedoman ketat terkait etika dan kesejahteraan hewan, menurut peneliti, kemungkinan besar akan digunakan di jumlah laboratorium yang terbatas. Penggunaan itu diarahkan untuk studi terhadap beberapa gangguan otak yang spesifik.
Prof James Ainge—juga neuroscientist di St Andrews University—mengakui bahwa perkembangan ini secara teknis mengesankan. Namun ia menilai hewan model ini mungkin “of limited use”. Ia menyebut salah satu alasan berada pada isu etik mengangkat jaringan otak manusia yang masih hidup pada hewan tikus serta pertimbangan tentang bagaimana hal itu memengaruhi pengalaman hewan.
Allodi juga menempatkan upaya ini dalam konteks keterbatasan riset saraf yang lebih luas. Ia mengatakan para peneliti otak manusia menghadapi masalah serupa: “We try to understand human disease, and what we have is mice, cells that live on a plate, and neural networks on a computer.”
Baginya, penelitian Stanford membuka jalur baru. “So this is a new avenue.” Pernyataan itu menegaskan bahwa model seperti ini berpotensi melengkapi pendekatan yang selama ini bergantung pada sistem yang terlalu jauh dari kondisi manusia.
Dengan demikian, studi ini menawarkan dua arah sekaligus: peluang untuk lebih mendekatkan pengujian gangguan saraf ke karakter biologi manusia, sekaligus kewajiban memperketat penalaran etik saat hewan laboratorium menerima jaringan otak manusia. Meski bukan berarti tikus mengalami “pikir” seperti manusia, model tersebut dapat menjadi sarana yang lebih akurat untuk menguji mekanisme penyakit yang selama ini sulit ditangkap oleh model hewan biasa.
