Ilmuwan Tumbuhkan Sel Punca dan "Otak Mini" Badak Sumatra

Penulis : Raden Ariyo Wicaksono

Biodiversitas

Jumat, 06 Januari 2023

Editor : Kennial Laia

BETAHITA.ID - Dalam upaya menyelamatkan spesies badak sumatra (Dicerorhinus sumatrensis) yang terancam punah, tim dari Max Delbrück Center berhasil menumbuhkan sel punca dan otak mini dari sel kulit Kertam. Kertam adalah badak sumatra jantan terakhir di Malaysia yang mati pada 2019 silam. Tujuannya adalah menggunakan sel-sel ini untuk membuat sel sperma untuk upaya reproduksi.

Badak sumatra, spesies badak terkecil dan paling purba di dunia, pernah tersebar luas di seluruh Asia Timur dan Tenggara. Namun, perburuan dan perusakan habitat telah mengurangi populasinya secara drastis, dengan hanya beberapa lusin individu yang tersisa di hutan hujan Sumatra dan Kalimantan bagian Indonesia. Kelangkaan individu yang tersisa ini membuat pertemuan kawin semakin langka, berkontribusi pada status spesies yang terancam punah.

Badak sumatra, yang merupakan satu-satunya spesies badak berbulu yang masih hidup, telah dianggap punah di Malaysia sejak 2019 setelah kematian Kertam jantan dan, hanya beberapa bulan kemudian, betina Iman.

Tetapi tim ilmuwan Berlin yang dipimpin oleh Dr. Vera Zywitza dan Dr. Sebastian Diecke, Kepala Platform Sel Punca Pluripotent di Max Delbrück Center di Berlin, tidak puas dengan hal ini. Mereka dan mitra internasional mereka memiliki tujuan yang ambisius, yakni mengubah sel kulit yang diambil dari badak sumatra yang sudah mati menjadi sel punca.

Badak Sumatera Kertam di Pulau Kalimantan./Foto: Ben Jastram, Leibniz-IZW

Dari sel punca ini mereka dapat memperoleh sel telur dan sel sperma untuk digunakan dalam reproduksi bantuan--dalam hal ini, pembuahan di laboratorium. Embrio yang dibiakkan di cawan petri, yang akan menjadi keturunan Kertam dan individu lain yang sudah mati atau tidak subur, akan dibawa ke induk badak pengganti.

Dalam jurnal ilmiah iScience, tim yang dipimpin oleh penulis pertama Zywitza dan penulis terakhir Diecke kini telah melaporkan keberhasilan awal. Mereka telah menghasilkan sel punca pluripoten terinduksi, atau disingkat sel iPS, dari sampel kulit Kertam.

Sel-sel ini memiliki dua keunggulan utama. Pertama, mereka dapat membelah tanpa batas dan karena itu tidak pernah mati, dan kedua, mereka mampu berubah menjadi jenis sel apa pun di dalam tubuh. Untuk studi yang baru-baru ini diterbitkan, kelompok tersebut telah menumbuhkan organoid otak, juga disebut “otak mini,” dari sel iPS Kertam.

Belajar dari badak putih

Platform teknologi tersebut mengembangkan teknologi sel induknya sebagai bagian dari proyek penelitian BioRescue untuk badak putih utara yang terancam punah--yang sekarang hanya tersisa dua betina, yang tinggal di suaka margasatwa Kenya.

“Studi kami saat ini mendapat banyak manfaat dari pengetahuan yang diperoleh melalui proyek berskala besar ini, yang didanai oleh Kementerian Pendidikan dan Riset Federal Jerman,” kata Zywitza.

Profesor Thomas Hildebrandt, Kepala Departemen Manajemen Reproduksi di Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (IZW) di Berlin, dan kelompok penelitiannya juga terlibat secara signifikan dalam proyek tersebut.

Zywitza menceritakan bagaimana semua yang terlibat dalam penelitian ini terkejut dan senang menemukan bahwa metode yang digunakan untuk mengubah sel kulit badak putih utara menjadi sel punca juga bekerja dengan baik dengan sel badak sumatera. Di bawah mikroskop, sel punca kedua spesies badak hampir tidak dapat dibedakan dari sel iPS manusia. Namun demikian, ada perbedaan spesifik spesies.

“Berbeda dengan sel iPS badak putih utara, iPSC Kertam tidak dapat dibudidayakan tanpa sel feeder, yang melepaskan faktor pertumbuhan yang membantu menjaga sel punca dalam keadaan berpotensi majemuk,” jelas Zywitza.

Pandangan yang lebih dalam tentang evolusi

Selain untuk melestarikan spesies, sel punca yang diperoleh dari kulit Kertam dapat memiliki tujuan lain. Menurut Zywitza, sel iPS dari hewan eksotis memberikan alat unik untuk mendapatkan wawasan tentang evolusi perkembangan organ. Untuk mendemonstrasikan hal ini, Dr. Silke Frahm-Barske, yang juga seorang ilmuwan dalam kelompok penelitian Diecke, menumbuhkan organoid otak dari sel.

“Sejauh pengetahuan kami, otak mini seperti ini hanya diperoleh dari tikus, manusia, dan primata non-manusia sejauh ini. Jadi kami sangat senang melihat bahwa sel punca yang kami hasilkan dari badak sumatra membentuk organoid yang sangat mirip dengan manusia,” kata Frahm-Barske.

Namun, dia menambahkan bahwa tim harus memperlakukan sel iPS manusia dan badak sedikit berbeda untuk menghasilkan organoid otak.

Langkah selanjutnya adalah sel sperma

Tujuan tim selanjutnya adalah menggunakan sel iPS Kertam untuk menumbuhkan sperma yang cocok untuk inseminasi buatan. Menurut Zywitza langkah ini lebih sulit.

“Untuk mendapatkan sel sperma, pertama-tama kita perlu menggunakan sel iPS untuk membudidayakan sel germinal primordial--prekursor telur dan sperma.”

Ini adalah tugas rumit yang sekarang akan ditangani oleh para ilmuwan. Mereka juga berencana mendapatkan sel iPS dari badak sumatera lainnya.

Pakar reproduksi Thomas Hildebrandt menjelaskan mengapa upaya seperti ini diperlukan. Langkah-langkah memang diambil di Indonesia untuk melestarikan populasi badak sumatra dengan menyatukan individu-individu yang tersisa di suaka margasatwa.

“Tapi betina yang sudah lama tidak hamil sering menjadi mandul, misalnya karena kista yang berkembang di organ reproduksinya, atau mungkin karena terlalu tua untuk melahirkan anak.”

Zywitza menambahkan, meskipun pekerjaan yang mereka lakukan berusaha untuk membuat hal yang tampaknya tidak mungkin menjadi mungkin, yaitu, untuk memastikan kelangsungan hidup hewan yang mungkin akan hilang dari planet kita, itu harus tetap menjadi pengecualian dan tidak menjadi aturan.

“Terlepas dari semua desas-desus tentang apa yang kami lakukan di laboratorium, ini dapat memberikan kontribusi kecil untuk menyelamatkan badak ini dari kepunahan. Perlindungan dan konservasi beberapa habitat hewan yang tersisa setidaknya sama pentingnya,” tegas Zywitza.

SCI Tech Daily