Embrio Sintetis Buka Babak Baru Ilmu Kehidupan

SELAMA berabad-abad, asal-usul kehidupan manusia menjadi salah satu misteri terbesar yang berusaha dipahami oleh ilmu pengetahuan. Namun, sebagian besar proses yang terjadi pada hari-hari pertama setelah pembuahan tetap menjadi “kotak hitam” bagi para ilmuwan. Kini, kemajuan dalam teknologi sel punca (stem cell) membawa para peneliti selangkah lebih dekat untuk membuka rahasia tersebut.

Dalam terobosan yang disebut sejumlah ilmuwan sebagai salah satu pencapaian paling penting dalam biologi perkembangan modern, para peneliti berhasil menciptakan struktur yang menyerupai embrio manusia tanpa menggunakan sel telur maupun sperma. Structure yang dikenal sebagai embrio sintetis atau synthetic embryo models ini tidak dihasilkan melalui proses pembuahan, melainkan melalui rekayasa dan pengaturan sel punca agar dapat mengorganisasi diri membentuk pola perkembangan yang mirip dengan embrio pada tahap awal kehamilan.

Penelitian yang dipublikasikan oleh tim ilmuwan dari University of Cambridge di Inggris dan California Institute of Technology (Caltech) di Amerika Serikat itu membuka peluang baru untuk memahami bagaimana kehidupan manusia bermula. Pada saat yang sama, perkembangan tersebut juga memicu perdebatan etika yang semakin intens mengenai batas-batas penelitian biomedis.

Profesor Magdalena Zernicka-Goetz, ahli biologi perkembangan dari University of Cambridge yang memimpin salah satu penelitian tersebut, mengatakan bahwa model embrio sintetis memungkinkan para ilmuwan mengamati proses perkembangan awal manusia yang selama ini hampir mustahil dipelajari secara langsung.

“Kami dapat melihat bagaimana sel-sel mulai berkomunikasi dan mengatur diri mereka sendiri untuk membentuk struktur tubuh dasar,” ujar Zernicka-Goetz seperti dikutip dari jurnal Nature.

Misteri Hari-Hari Pertama Kehidupan

Dalam perkembangan normal, embrio manusia terbentuk setelah sel sperma membuahi sel telur. Dalam beberapa hari berikutnya, sel-sel tersebut membelah dan berkembang menjadi berbagai jaringan yang kemudian membentuk organ-organ tubuh.

Namun, proses biologis tersebut berlangsung jauh di dalam rahim dan sebagian besar terjadi sebelum seorang perempuan menyadari dirinya hamil. Akibatnya, para ilmuwan memiliki akses yang sangat terbatas untuk mempelajari tahap perkembangan tersebut.

Keterbatasan ini menjadi tantangan besar bagi dunia medis. Menurut berbagai penelitian, sebagian besar keguguran spontan terjadi pada trimester pertama kehamilan, bahkan banyak yang terjadi pada minggu-minggu awal setelah pembuahan. Namun, hingga kini penyebab biologis dari banyak kasus keguguran masih belum sepenuhnya dipahami.

“Sebagian besar kehamilan yang gagal terjadi pada tahap yang paling sulit dipelajari oleh para ilmuwan,” tulis Nature dalam laporannya mengenai penelitian tersebut.

Dengan menggunakan embrio sintetis, para peneliti berharap dapat mengamati secara langsung bagaimana sel-sel awal berinteraksi, kapan kesalahan perkembangan mulai muncul, dan faktor apa saja yang berpotensi menyebabkan keguguran atau kelainan bawaan.

Dari Sel Punca Menjadi Cikal Bakal Organ Tubuh

Keistimewaan sel punca terletak pada kemampuannya untuk berkembang menjadi berbagai jenis sel dalam tubuh manusia. Dalam penelitian tersebut, para ilmuwan menggabungkan beberapa jenis sel punca dan menciptakan kondisi yang memungkinkan sel-sel tersebut “berkomunikasi” satu sama lain seperti yang terjadi pada embrio alami.

Hasilnya cukup mengejutkan. Struktur yang terbentuk menunjukkan ciri-ciri perkembangan awal yang menyerupai embrio manusia, termasuk pembentukan lapisan jaringan yang kelak berkembang menjadi berbagai organ tubuh.

Pada penelitian serupa yang dilakukan pada tikus, model embrio sintetis bahkan mampu membentuk bakal jantung, sistem saraf, dan jaringan pendukung lainnya. Meski model manusia yang saat ini dikembangkan masih berada pada tahap yang lebih awal, para ilmuwan menilai temuan tersebut menunjukkan bahwa proses pembentukan kehidupan jauh lebih dapat dipahami daripada yang selama ini dibayangkan.

Profesor Jacob Hanna dari Weizmann Institute of Science di Israel, salah satu pionir dalam pengembangan embrio sintetis, menyebut teknologi tersebut sebagai “jendela baru” untuk memahami perkembangan manusia.