Ilmuwan Capai Kemajuan dalam Pemetaan Atlas Sel Manusia

WASHINGTON - Para ilmuwan pada hari Rabu (20/11), mengungkapkan cetak biru pertama perkembangan mereka menuju tujuan menyelesaikan atlas biologis setiap jenis sel dalam tubuh manusia untuk lebih memahami kesehatan dan mendiagnosis serta mengobati penyakit.

Dikutip dari The Straits Times, pekerjaan ini merupakan bagian dari proyek Human Cell Atlas yang sedang berlangsung dan dimulai pada tahun 2016 dan melibatkan para peneliti di seluruh dunia. Tubuh manusia terdiri dari sekitar 37 triliun sel, dengan masing-masing jenis sel memiliki fungsi yang unik.

Para peneliti bermaksud menyelesaikan draf pertama atlas tersebut dalam satu atau dua tahun ke depan. Aviv Regev, salah satu pendiri sekaligus ketua bersama proyek tersebut dan saat ini menjabat sebagai wakil presiden eksekutif dan kepala penelitian dan pengembangan awal di perusahaan bioteknologi AS Genentech, mengatakan pekerjaan tersebut penting dalam dua hal.

"Pertama-tama, ini adalah keingintahuan dasar manusia. Kita ingin tahu terbuat dari apa kita. Saya pikir manusia selalu ingin tahu terbuat dari apa mereka. Dan, faktanya, para ahli biologi telah memetakan sel sejak tahun 1600-an karena alasan itu," kata Regev.

"Alasan kedua yang sangat pragmatis adalah bahwa hal ini penting bagi kita untuk memahami dan mengobati penyakit. Sel adalah unit dasar kehidupan, dan ketika terjadi kesalahan, yang pertama dan terutama adalah kesalahan pada sel kita," kata Regev.

Para peneliti memetakan perkembangan kerangka pada trimester pertama kehamilan, yang memungkinkan mereka menggambarkan semua sel, jaringan gen, dan interaksi yang terlibat dengan pertumbuhan tulang selama tahap awal perkembangan manusia.

Mereka menunjukkan bagaimana tulang rawan berfungsi sebagai perancah untuk perkembangan tulang di seluruh kerangka, selain dari bagian atas tengkorak. Mereka memetakan semua sel yang penting untuk pembentukan tengkorak dan meneliti bagaimana mutasi genetik dapat menyebabkan titik-titik lunak pada tengkorak bayi yang baru lahir menyatu terlalu dini, sehingga menghambat pertumbuhan otak yang sedang berkembang.\Pengetahuan tentang sel-sel ini, kata para peneliti, berpotensi dapat digunakan sebagai target diagnostik dan terapi untuk mengidentifikasi dan mengobati kondisi bawaan. Mereka juga menemukan bahwa gen tertentu yang diaktifkan pada sel-sel tulang awal mungkin dikaitkan dengan peningkatan risiko terkena radang sendi pinggul di masa dewasa.

Para peneliti menyajikan peta saluran pencernaan, yang mencakup jaringan mulut hingga kerongkongan, lambung, usus, dan usus besar. Mereka mengidentifikasi jenis sel usus yang mungkin terlibat dalam peradangan, yang berpotensi memberikan wawasan untuk kondisi seperti penyakit Crohn dan kolitis ulseratif.

Mereka menawarkan atlas perkembangan timus manusia, organ yang melatih sel imun untuk melindungi terhadap infeksi dan kanker. Temuan tersebut dipublikasikan di Nature dan jurnal Nature Portfolio yang berafiliasi.

"Meskipun fokus utamanya adalah memetakan sel-sel tubuh manusia yang sehat, proyek ini telah memberikan wawasan berharga mengenai berbagai penyakit seperti kanker, Covid-19, fibrosis kistik, dan penyakit yang memengaruhi jantung, paru-paru, dan usus, antara lain," kata Alexandra-Chloe Villani dari Rumah Sakit Umum Massachusetts dan Broad Institute di Massachusetts Institute of Technology atau MIT dan Universitas Harvard, salah satu anggota panitia penyelenggara proyek tersebut.

Penelitian ini menggunakan data dan alat analisis baru, beberapa di antaranya berbasis kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin.

"Data Human Cell Atlas memungkinkan para peneliti untuk melatih model dasar, seperti 'ChatGPT untuk sel,' yang membantu kita membuat anotasi pada sel baru atau mencari sel baru di antara puluhan juta profil," kata Sarah Teichmann dari Cambridge Stem Cell Institute, salah satu ketua pendiri proyek tersebut.

"Ini membantu kita membuat hubungan yang tak terduga, misalnya antara sel yang terlihat pada penyakit paru-paru fibrotik dan pada tumor di pankreas," kata Teichmann.

Memahami kompleksitas anatomi manusia pada tingkat seluler telah menjadi suatu tantangan.

"Pada dasarnya, penelitian ini memberi tahu kita bagaimana jaringan, organ, dan manusia dibangun," kata Muzlifah Haniffa dari Wellcome Sanger Institute dan Universitas Newcastle, anggota panitia penyelenggara proyek tersebut.

"Memahami perkembangan manusia sangat penting untuk memahami gangguan perkembangan, gangguan pada anak yang muncul sebelum lahir, serta penyakit yang juga menyerang orang dewasa, karena jalur perkembangan dapat muncul kembali pada penyakit di kemudian hari. Aplikasi praktis mencakup diagnostik baru, manajemen klinis, dan strategi terapi untuk klinik," ujar Haniffa.