Ilmuwan Ciptakan 'Ikan Buatan' yang Bisa Berenang, dari Otot Jantung Manusia

Dalam eksperimen yang belum pernah dilakukan sebelumnya, sekelompok ilmuwan Amerika Serikat berhasil menciptakan benda bergerak, yang sekilas mirip ikan, terbuat dari sel punca otot jantung manusia. Eksperimen ini, yang dilaporkan secara mendetail di jurnal ilmiah Science pada 10 Februari 2022, dapat menjadi upaya awal untuk mengembangkan teknologi transplantasi organ.

“Ikan jadi-jadian” ini, yang lebih tepat disebut sebagai ‘biohibrid’, merupakan jaringan hidup yang dapat bergerak mandiri. Dalam eksperimen tersebut, biohibrid yang dibuat tim ilmuwan berhasil bergerak secara otonom dalam air selama 108 hari. Kalian sekilas mungkin bertanya, apa hubungannya ikan monster frankenstein buatan manusia yang bisa bergerak selama lebih dari tiga hari dengan terobosan dunia medis?

Ternyata, tujuan eksperimen ini adalah memahami lebih lanjut cara kerja jaringan otot jantung manusia. Jika berhasil ditelaah menyeluruh, maka para peneliti ke depan dapat merancang proses mencegah terjadinya efek gagal jantung yang kerap mematikan bagi manusia.

Eksperimen unik ini dijalankan oleh kelompok kajian biofisika di John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), Universitas Harvard. Ketua tim penelitinya adalah Kit Parker, guru besar bidang bioteknologi dan fisika terapan. Sebelum ikan dari otot jantung manusia ini, tim yang sama sudah berhasil menciptakan ubur-ubur jejadian yang terbuat dari sel punca jantung tikus. Namun, biohibrid yang mereka buat kala itu cuma bisa bergerak otonom selama kurang dari tiga pekan.

Inspirasi Parker dkk adalah beberapa jenis ikan yang mampu menciptakan daya gerak dari jaringan otot tubuh, tanpa mengandalkan sirip. Misalnya ikan zebra atau mollie. Gerakan itu, menurut para ilmuwan yang terlibat, sangat mirip dengan gerakan cardiomyocytes, yang memompa darah menuju jantung kita.

Proses kerja gerakan otot itulah yang dipelajari, agar peneliti dapat mereplikasi kerja ritmis otot jantung buatan di masa mendatang. Berdasar kesimpulan sementara, gerakan ritmis otomatis yang tercipta dari ikan atau otot jantung dipicu oleh adanya respons sensitif salah satu lapisan sel otot terhadap protein.

Setelah indikasi itu diperoleh, maka para peneliti menciptakan benda dari sel punca untuk mereplikasi gerakannya di akuarium khusus. Hasilnya, benda mirip ikan tersebut menghasilkan 38 juta denyutan dengan diberi rangsangan protein, sebelum akhirnya berhenti bergerak sepenuhnya.

“Eksperimen ini menunjukkan bahwa penciptaan lapisan sel otot buatan untuk menciptakan efek denyut mekanoelektrik yang terjadi secara konstan dalam jantung sangat mungkin diwujudkan, setidaknya dalam kurun waktu tertentu,” demikian kesimpulan Parker dkk dalam artikel ilmiahnya.

Ke depan, para peneliti mencatat bahwa terbuka jalan untuk mendalami teknik replikasi lapisan otot artifisial demi melanjutkan denyut jantung yang terhenti. Meski masih terlalu dini, namun adanya terobosan ini akan sangat berguna bagi operasi transplantasi jantung di masa mendatang.

“Eksperimen yang kami lakukan berhasil membuka berbagai kemungkinan untuk mengkaji lagi asumsi dunia ilmiah selama ini mengenai cara kerja jantung dan bagaimana kita memahami denyut jantung tercipta,” demikian kesimpulan tim peneliti.