Membuat Sel Telur dari Sel Darah

GANGGUAN fungsi reproduksi bisa menyebabkan manusia sulit mempunyai keturunan. Para ilmuwan di Jepang membuat terobosan dalam mengatasi kemandulan dengan merancang strategi untuk memproduksi sel telur dan sperma dari sel-sel yang diambil dari jaringan tubuh manusia, misalnya sel darah.

Adalah Mitinori Saitou, peneliti sel punca dari Kyoto University, Jepang, yang memimpin riset revolusioner ini. Saitou sudah bertahun-tahun berupaya merekayasa sel gamet—sel telur dan sperma—dari sel tubuh biasa untuk mengatasi masalah infertilitas. Hasil studi Saitou dan koleganya ini dimuat di jurnal Science yang terbit pada 19 Oktober lalu.

Saitou dan timnya berhasil membuat oogonia atau bakal sel telur dari sel punca. Oogonia masuk kelompok sel diploid, yang biasanya terbentuk pada tahap awal fase perkembangan janin. Oogonia memiliki dua set kromosom (46 kromosom) warisan kedua orang tua dan tidak bisa difertilisasi. Adapun sel telur dan sperma tergolong sebagai sel haploid atau masing-masing memiliki 23 kromosom.

Untuk mengembangkan oogonia, dibutuhkan sinyal kimiawi dari jaringan indung telur. Para peneliti membiakkan (menempatkan dalam satu wadah) primordial germ cells (PGC) atau sel-sel perintis pada awal pembentukan sel telur tersebut bersama kelompok sel yang diambil dari ovarium tikus. Meski berbeda spesies, sinyal dari sel ovarium tikus ternyata bisa diterima PGC.

Saitou tidak pernah menduga hal itu bisa terjadi. “Kami terus mencobanya dan terkejut ketika tahu ini berhasil,” katanya seperti ditulis The Guardian, pertengahan Oktober lalu. Terobosan yang dibuat Saitou dan koleganya menjadi pijakan penting dalam riset in vitro gametogenesis—proses membuat sel reproduksi manusia di laboratorium. Dalam risetnya itu, Saitou membangun sel punca dari sel darah manusia dewasa berjenis kelamin perempuan.

Perkembangan riset sel punca sangat mempengaruhi penelitian Saitou dan timnya. Sel punca adalah sel tubuh manusia dengan kemampuan istimewa melakukan regenerasi pada diri sendiri dan diferensiasi atau menjadi berbagai jenis sel baru dengan fungsi tertentu. Sel-sel dengan spesialisasi itulah yang membentuk isi tubuh manusia, seperti organ, darah, otot, kulit, dan jaringan saraf.

Jalan Lain Reproduksi

Studi membuat sel punca menemukan titik terang pada 2007. Saat itu, ahli biologi Jepang, Shinya Yamanaka dan Kazutoshi Takahashi, membuktikan bahwa sel tubuh, seperti sel kulit, bisa diubah menjadi induced pluripotent stem cell (IPSC) alias sel punca pluripoten hasil induksi. “Pada dasarnya, sel tubuh apa pun bisa direkayasa menjadi sel punca,” tutur Ketua Pusat Penelitian dan Pengembangan Sel Punca Universitas Airlangga, Surabaya, Purwati, Jumat pekan lalu.

Setelah menjadi IPSC, menurut Purwati, sel punca bisa diarahkan menjadi sel tertentu, antara lain darah, lemak, serta sumsum tulang belakang. Sel-sel ini masih bisa memiliki spesialisasi turunan lagi. Sel darah, misalnya, mempunyai turunan natural killer cell—tipe sel darah putih yang berperan penting dalam sistem imun bawaan. “Sel lemak, sumsum, atau plasenta itu bisa dijadikan sel pembentuk tulang, pankreas, atau liver,” ujarnya.

Hasil riset Saitou dan timnya ini menjadi bagian dari upaya para ilmuwan untuk membuktikan bahwa sel reproduksi primitif manusia bisa diproduksi di luar tubuh. Pada 2012, ilmuwan dari Stanford University, Amerika Serikat, bereksperimen menggunakan sebagian kecil jaringan kulit dari bahu seorang sukarelawan pria. Seperti dilaporkan MIT Technology Review, pria 36 tahun tersebut mengalami kondisi azoospermatic atau tak bisa memproduksi sperma.

Sel-sel nonreproduktif itu lalu direkayasa menjadi sel IPSC. Sel-sel punca buatan ditransplantasi ke dalam testikel mencit. Skenario ini dibuat untuk mengetahui apakah sel punca manusia itu bisa mengenali lingkungan sekitar yang sebenarnya berbeda lalu membentuk sperma. “Lebih mudah ketimbang bayangan kami sebelumnya,” ucap Renee Reijo Pera, ilmuwan yang memimpin riset itu, seperti ditulis situs NPR.

Dalam dua tahun, ikhtiar itu membuahkan hasil. Memang, terbukti ada jalan baru untuk menghasilkan sperma primitif manusia dari olahan sel kulit. Namun jalan bagi para peneliti untuk bisa mengubah sel tubuh biasa menjadi sperma yang berfungsi penuh seperti produk aslinya masih panjang.

Meski demikian, hasil riset yang dimuat di jurnal Cell Reports pada 2014 itu membuka peluang bagi para pria mandul untuk memiliki anak dengan warisan genetiknya. “Saya mendapat setidaknya 200 surat elektronik dalam setahun dari orang-orang dengan infertilitas yang meminta bantuan,” kata Pera, yang kini berkarier di Montana State University, Amerika Serikat.

Studi membuat gamet artifisial, jika seluruh prosedurnya terpenuhi, bisa melengkapi teknologi bayi tabung atau in vitro fertilization (IVF), yang selama ini digunakan manusia untuk mendapatkan keturunan jika metode konsepsi konvensional gagal. Teknik ini populer sejak bayi tabung pertama, Louise Brown, lahir pada 1978. Laporan yang dirilis European Society of Human Reproduction and Embryology pada Juli lalu menyebutkan ada lebih dari 8 juta bayi lahir lewat metode IVF. 

Para ilmuwan juga mengembangkan teknik kehamilan yang melibatkan penggabungan gen dari tiga orang tua. Teknik ini bisa digunakan untuk meminimalkan risiko munculnya penyakit genetik turunan yang sifatnya merusak akibat kelainan di mitokondria. Dalam metode ini, inti sel telur dan sperma sehat dinjeksikan ke sel telur lain yang memiliki mitokondria sehat dan nukleusnya sudah disingkirkan. Pada 2016, bayi pertama dari bantuan metode ini lahir di New York, Amerika Serikat.

Meski demikian, perkembangan teknologi reproduksi selain IVF masih diselimuti kontroversi. Etika kemanusiaan, medis, dan agama biasanya menjadi alasan utama metode yang melibatkan penyuntingan gen atau pembuatan gamet artifisial ini terlarang. “Riset seperti ini membutuhkan waktu panjang dan harus ada ethical clearance. Apalagi untuk urusan reproduksi,” ujar Purwati.

Di Indonesia, pelayanan sel punca diadakan terbatas dalam terapi dan riset dunia medis yang diatur dalam Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 32 Tahun 2018 yang ditetapkan pada Juli lalu. Purwati mengatakan pemerintah sudah lebih terbuka mengenai riset sel punca. “Tapi masih ada kontrol, untuk terapi kesehatan tertentu,” tuturnya. “Tidak boleh digunakan untuk reproduksi, seperti membuat sel telur atau kloning.”

GABRIEL WAHYU TITIYOGA (NATURE, POPULAR MECHANICS, SCIENCEALERT)