Para Ilmuwan Membuat Replika Dinding Rahim dan Menanamkan Embrio Tahap Awal

CAMBRIDGE - Para peneliti telah menciptakan lapisan rahim dalam cawan petri, yang menjanjikan untuk memberikan pencerahan pada tahap awal kehamilan manusia yang misterius dan gangguan yang dapat menyebabkan keguguran dan komplikasi medis.

Dalam percobaan laboratorium, embrio manusia tahap awal yang disumbangkan dari pasangan setelah perawatan IVF (In Vitro Fertilization) berhasil berimplantasi ke lapisan buatan dan mulai menghasilkan senyawa-senyawa penting, seperti hormon yang menghasilkan garis biru pada tes kehamilan positif.

Dari The Guardian, pendekatan ini memungkinkan para ilmuwan untuk mengamati percakapan kimia yang terjadi antara embrio dan lapisan rahim saat embrio menempel dan mulai mendapatkan nutrisi pada minggu-minggu pertama kehamilan.

“Sungguh luar biasa melihatnya,” kata  Peter Rugg-Gunn, penulis senior dalam penelitian ini dan pemimpin kelompok di Institut Babraham di Cambridge. “Sebelumnya kita hanya memiliki gambaran sekilas tentang tahap kritis kehamilan ini. Ini membuka banyak arah baru bagi kita.”

Implantasi terjadi sekitar seminggu setelah pembuahan ketika embrio yang sedang berkembang menempel dan kemudian menancapkan dirinya ke dinding rahim. Ini adalah fase penting dalam kehamilan, tetapi prosesnya kurang dipahami karena sangat sulit untuk diamati. Sebagian besar pengetahuan yang ada berasal dari studi histerektomi yang dilakukan pada awal kehamilan lebih dari setengah abad yang lalu.

Untuk membuat replika lapisan rahim, Rugg-Gunn dan rekan-rekannya memperoleh jaringan rahim dari wanita sehat yang menyumbangkan sampel biopsi. Dari sini, para ilmuwan mengisolasi dua jenis sel yang berbeda: sel stroma yang memberikan dukungan struktural pada lapisan rahim, dan sel epitel, yang membentuk permukaan lapisan tersebut. Mereka membungkus sel stroma dalam bahan yang dapat terurai secara hayati yang disebut hidrogel dan menempatkan sel epitel di atasnya.

Para peneliti menguji lapisan rahim hasil rekayasa genetika tersebut dengan embrio IVF tahap awal yang didonorkan. Dalam jurnal Cell , mereka menjelaskan bagaimana bola-bola sel mikroskopis tersebut menempel dan berimplantasi seperti yang diharapkan. Kemudian, mereka meningkatkan sekresi hormon yang disebut human chorionic gonadotropin (hCG), penanda biokimia yang dideteksi oleh tes kehamilan, bersama dengan senyawa terkait kehamilan lainnya.

Teknik ini memungkinkan para ilmuwan untuk mengamati pertumbuhan embrio hingga 14 hari setelah pembuahan, batas hukum untuk penelitian. Selama proses tersebut, embrio membentuk sel-sel khusus dan sel-sel lain yang terlibat dalam pertumbuhan plasenta.

Untuk memahami prosesnya lebih dalam, para ilmuwan memperbesar titik-titik di mana embrio telah tertanam di lapisan rahim hasil rekayasa dan menguraikan sinyal molekuler yang dikirim bolak-balik. Sinyal-sinyal tersebut sangat penting untuk mencapai dan mempertahankan kehamilan yang sehat.

Para ilmuwan kini akan menggunakan pendekatan ini untuk menyelidiki bagaimana kehamilan terbentuk dan apa yang bisa salah. “Kita tahu bahwa setengah dari semua embrio gagal menempel dan kita tidak tahu mengapa,” kata Rugg-Gunn. Menemukan jawabannya dapat memberikan dorongan yang sangat dibutuhkan untuk tingkat keberhasilan IVF.

Eksperimen lebih lanjut akan meneliti apa yang terjadi setelah implantasi ketika plasenta mulai terbentuk. Banyak komplikasi serius kehamilan diperkirakan muncul pada tahap ini. Dalam penelitian ini, para peneliti menggunakan bahan kimia untuk memblokir sinyal tertentu antara embrio dan lapisan rahim, menghasilkan cacat parah pada jaringan yang membentuk plasenta, menunjukkan kekuatannya untuk menguji dampak masalah pensinyalan.

Dalam studi terpisah di jurnal tersebut, para peneliti Tiongkok menciptakan replika lapisan rahim mereka sendiri dan mengidentifikasi obat-obatan yang mungkin dapat meningkatkan tingkat implantasi pada pasien dengan kegagalan implantasi berulang (RIF), di mana embrio IVF berkualitas baik gagal untuk menghasilkan kehamilan.

John Aplin, seorang profesor kedokteran reproduksi di Universitas Manchester, mengatakan bahwa selama lebih dari 40 tahun reproduksi berbantuan, tingkat implantasi tetap rendah.

“Saat embrio menempel, sebuah program dimulai untuk mengembangkan plasenta, yang akan memasok nutrisi dan oksigen ke janin,” katanya. “Tahap-tahap awal sangat penting untuk perkembangan kehamilan, namun belum dipahami dengan baik, dan seringkali gagal. Penelitian ini akan memungkinkan eksplorasi pengobatan yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi implantasi.”