Menciptakan Miniatur Liver Manusia di Laboratorium

"Kami tidak hanya mempelajari bagaimana menumbuhkan miliaran sel liver, tapi juga harus menentukan apakah organ-organ ini aman digunakan pada pasien."

---

Para peneliti di Institut Kedokteran Regeneratif di Wake Forest Universitas Baptist Medical Center telah mencapai sebuah tahap awal tonggak penting dalam upaya menumbuhkan liver pengganti di laboratorium. Mereka adalah yang pertama yang menggunakan sel-sel liver manusia untuk direkayasa menjadi liver miniatur, yang berfungsi seperti liver manusia, setidaknya dalam lingkungan laboratorium. Langkah berikutnya adalah melihat apakah liver ini akan berfungsi setelah ditransplantasikan pada model hewan.

Tujuan utama penelitian ini, yang dipresentasikan pada tanggal 31 Oktober di pertemuan tahunan Asosiasi Amerika untuk Studi Penyakit Liver di Boston, adalah untuk memberikan solusi terhadap masalah kurangnya donor liver yang tersedia bagi pasien yang memerlukan transplantasi. Laboratorium rekayasa liver juga dapat digunakan untuk menguji keamanan obat-obat baru.

“Kami sangat antusias tentang kemungkinan penelitian ini, tetapi harus ditekankan bahwa kami masih berada pada tahap awal dan banyak rintangan teknis yang harus diatasi sebelum bisa bermanfaat bagi pasien,” kata Shay Soker, Ph.D., profesor kedokteran regeneratif dan direktur proyek. “Kami tidak hanya mempelajari bagaimana menumbuhkan miliaran sel liver pada satu waktu hingga liver rekayasa cukup besar bagi pasien, tapi kami juga harus menentukan apakah organ-organ ini aman digunakan pada pasien.”

Pedro Baptista, PharmD, Ph.D., penulis utama studi itu, mengatakan bahwa proyek ini adalah yang pertama kalinya menggunakan sel-sel liver manusia untuk liver rekayasa di laboraturium. “Harapan kami, begitu organ ini ditransplantasikan, ia akan bertahan dan berfungsi sebagaimana ia terus berkembang,” katanya.

Untuk organ rekayasanya, para ilmuwan menggunakan liver hewan, menghapus semua selnya dengan deterjen ringan (proses yang disebut decellularization), dan hanya menyisakan “kerangka” kolagen atau struktur penopang. Mereka kemudian menggantikan sel-sel asli dengan dua jenis sel manusia: sel liver yang belum matang yang dikenal sebagai progenitor, dan sel-sel endotel.

Sel dipasangkan ke dalam kerangka liver melalui sebuah pembuluh besar yang menyalurkan sistem pembuluh kecil di liver. Jaringan pembuluh tetap utuh setelah proses decellularization. Liver kemudian ditempatkan di dalam bioreaktor, peralatan khusus yang menyediakan aliran konstan nutrisi dan oksigen ke seluruh organ.

Setelah seminggu berada di dalam sistem bioreaktor, para ilmuwan mendokumentasikan pembentukan progresif jaringan liver manusia, serta fungsi liver yang terkait. Mereka mengamati pertumbuhan sel di dalam organ buatan.

Kemampuan merekayasa liver dengan sel-sel hewan pernah dilakukan sebelumnya. Namun, kemungkinan bisa menghasilkan fungsional liver manusia masih dipertanyakan.

Para peneliti mengatakan, penelitian ini menunjukkan suatu pendekatan baru bagi semua organ bioteknologi yang mungkin terbukti menjadi kritis tidak hanya bagi pengobatan penyakit liver, tapi untuk pertumbuhan organ seperti ginjal dan pankreas. Para ilmuwan di Wake Forest Institute for Regenerative Medicine bekerja pada proyek-proyek ini, serta jaringan dan organ lainnya, dan juga bekerja mengembangkan terapi sel untuk mengembalikan fungsi organ.

Liver buatan juga dapat berguna untuk mengevaluasi keamanan obat-obat baru. “Ini akan lebih menyerupai metabolisme obat di dalam liver manusia, sesuatu yang bisa sulit jika direproduksi pada model hewan,” kata Baptista.

Rekan peneliti terdiri dari Dipfen Vyas, B.Sc., Zhan Wang, MD, dan Anthony Atala, MD. sebagai direktur lembaga ini.

Abstrak, “The Use of Whole Organ Decellularization for the Bioengineering of a Human Vascularized Liver,” dipresentasikan pada tanggal 31 Oktober.

Sumber Artikel: wfubmc.edu

SUBSCRIBE TO OUR NEWSLETTER