Trasplantasi Paru-paru Hasil Rekayasa Bioteknologi pada Babi
Pada penelitian sebelumnya paru-paru hasil rekayasa bioteknologi gagal ditranplantasikan pada hewan pengerat dalam beberapa jam. Paru-paru tersebut gagal mengembangkan jaringan pembuluh darah kompleks yang diperlukan untuk kelangsungan hidup jangka panjang.
Kemudian pada tanggal 1 Agustus para peneliti dari University of Texas Medical Branch mempublikasikan keberhasilan transplantasi paru-paru hasil rekayasa bioteknologi untuk pertama kalinya di Science Translational Medicine. Pada makalah tersebut, peneliti menyampaikan bahwa paru-paru hasil rekayasa bioteknologi tersebut telah mampu mengembangkan pembuluh darah sehat. Hal tersebut memungkinkan babi hidup selama beberapa minggu setelah operasi tanpa komplikasi medis dan tanpa perlu obat imunosupresan.
Bagaimana Paru-paru Ditumbuhkan di Laboratorium?
Peneliti menumbuhkan paru-paru di laboratorium dengan cara menciptakan empat kerangka paru-paru. Kerangka paru-paru tersebut dibuat dengan mengeluarkan semua sel dan darah dari paru-paru babi donor menggunakan campuran gula dan deterjen sehingga hanya menyisakan kolagen (protein yang membentuk struktur pendukung organ). Pada manusia, para peneliti berencana menggunakan organ yang disumbangkan atau pencetakan 3-D kerangka paru-paru yang dibuat sesuai kebutuhan.
Selanjutnya, peneliti memasukkan setiap kerangka paru-paru tersebut ke dalam bioreaktor berisi campuran nutrisi khusus. Lalu sel-sel dari paru-paru penerima ditambahkan ke masing-masing kerangka kolagen dan membiarkan paru-paru tersebut tumbuh selama 30 hari.
Para peneliti kemudian mengganti paru-paru kiri dari setiap babi dengan paru-paru hasil rekayasa bioteknologi tersebut. Dalam dua minggu, paru-paru yang ditransplantasikan sudah mulai membangun jaringan pembuluh darah yang kuat yang dibutuhkan untuk bertahan hidup.
Selama dua bulan setelah pengamatan transplantasi, para peneliti tidak menemukan tanda-tanda adanya penolakan dari sistem kekebalan tubuh babi terhadap paru-paru baru tersebut. Selanjutnya para peneliti mengamati viabilitas jangka panjang organ paru-paru hasil rekayasa bioteknologi tersebut.
Keberhasilan Transplantasi Paru-paru Hasil Rekayasa Bioteknologi
Setelah operasi transplantasi dilakukan, peneliti mengamati keberlangsungan hidup babi yang pertama selama 10 jam, yang kedua selama dua minggu, yang ketiga selama satu bulan dan yang keempat selama dua bulan. Pada setiap kematian babi, para peneliti melakukan otopsi pada hewan itu untuk melihat bagaimana paru-paru baru terintegrasi ke tubuh babi dari waktu ke waktu.
Hasilnya, tidak ada paru-paru hasil transplantasi yang ditolak oleh sistem kekebalan tubuh babi meskipun babi tersebut tidak diberi obat imunosupresan. Selain itu, di dalam tubuh babi, pembuluh darah pada paru-paru hasil tranplantasi itu terhubung ke sistem sirkulasi alami tubuh babi yang memasok oksigen dan nutrisi ke organ untuk bertahan hidup.
Babi yang hidup dua bulan setelah operasi tidak mengalami masalah pernapasan, dan paru-paru transplantasi paru-paru dihuni oleh bakteri yang menghuni paru-paru babi normal . Hal tersebut menunjukan bahwa jaringan pada paru-paru hasil tranplantasi berkembang normal dan berintegrasi dengan baik ke dalam tubuh babi.
Kelemahan Paru-paru Yang Ditumbuhkan di Dalam Laboratorium
Meskipun paru-paru hasil rekayasi bioteknologi tersebut dapat terhubung dengan sistem sirkulasi babi, namun paru-paru tersebut tidak terhubung dengan arteri paru-paru tubuh babi. Sehingga paru-paru hasil transplantasi tersebut tidak dapat mengisi oksigen pada darah yang rendah akan oksigen Hal tersebut membuat babi hanya bergantung dengan paru-paru kanan alami mereka untuk mendapatkan oksigen setelah operasi.
Pada penelitian selanjutnya peneliti berencana mengaitkan organ ke arteri pulmonalu untuk memastikan bahwa paru-paru hasil rekayasa bioteknologi itu mendapatkan oksigen ke dalam darah seperti paru-paru normal. Jika semua penelitian berjalan sesuai harapan, para peneliti percaya bahwa mereka dapat mentransplantasikan paru-paru yang ditumbuhkan di laboratorium kepada orang-orang yang membutuhkan donor paru-paru dalam waktu 5 hingga 10 tahun kemudian.
Jika prosedur baru ini dapat disesuaikan untuk manusia, di masa depan paru-paru tumbuh dari sel-sel pasien penerima sendiri menumbuhkannya di laboratorium sesuai kebutuhan. Hal tersebut dapat mengurangi risiko penolakan organ dari tubuh pasien penerima dan memangkas waktu tunggu untuk transplantasi organ. Akhirnya, paru-paru yang direkayasa secara biologis dapat menggantikan paru-paru donor sama sekali.
Sumber :
