Mampukah Otak Memperbaiki Sendiri?

Berbeda dengan organ tubuh lainnya, otak manusia merupakan satu-satunya organ yang tidak mampu pulih dengan sendirinya ketika ada kerusakan atau luka. Salah satu teknologi yang digunakan untuk meningkatkan fungsi saraf otak dikenal dengan nama deep brain simulation (stimulasi otak dalam) di mana Anda menanam elektroda di dalam otak untuk memodulasi sirkuit neuron demi meningkatkan fungsi saraf. Sungguh teknologi yang menakjubkan yang telah memperbaiki nasib pasien penderita penyakit Parkinson, dengan tingkat gemetar dan rasa sakit yang parah. Namun, modulasi saraf bukan berarti pemulihan saraf. Mimpi dari ahli bedah saraf fungsional adalah untuk memulihkan otak. Baru-baru ini, seorang ahli bedah saraf fungsional dari Switzerland, Jocelyne Bloch mengusulkan sebuah teori bahwa “Dengan sedikit bantuan, otak mungkin dapat mengobati dirinya sendiri”

Berlandaskan pada hipotesis ini, Jocelyne bersama rekannya Jean-François Brunet, seorang ahli Biologi, mengadakan sebuah percobaan. Percobaan ini mereka lakukan dengan cara membiakkan sel dari jaringan otak seorang pasien yang mengalami pembengkakan karena tekanan intrakranial yang menyebabkan si pasien tersebut mengalami trauma kepala.

Setelah beberapa kali melakukan percobaan, akhirnya mereka berhasil; dan inilah yang mereka lihat dibawah mikroskop:

Screen Shot 2017-06-06 at 9.19.00 PM

Bagi Jocelyne Bloch & Jean-François Brunet, ini kejutan besar. Mengapa? Karena ini terlihat sangat mirip dengan kultur sel punca (lebih lanjut mengenai sel punca disini), di mana sel hijau besar dikelilingi oleh sel-sel muda yang lebih kecil. Anda mungkin ingat pelajaran biologi bahwa sel punca adalah sel muda, yang bisa berubah menjadi tipe sel tubuh apapun. Otak orang dewasa punya sel punca, namun sangat jarang dan terletak di ceruk kecil dan dalam jauh di dalam otak. Jadi sungguh mengejutkan untuk mendapatkan kultur sel punca seperti ini dari bagian luar otak bengkak yang kami dapatkan di ruang operasi.

Dan observasi menarik lainnya: Sel punca biasanya merupakan sel yang sangat aktif — sel yang terus membelah diri dengan sangat cepat. Mereka tidak pernah mati, mereka sel abadi. Namun sel yang ini sifatnya berbeda. Mereka membelah diri secara perlahan, dan setelah beberapa minggu pembiakan, mereka bahkan mati. Jadi mereka berhadapan dengan populasi sel baru yang aneh yang terlihat seperti sel punca, namun sifatnya berbeda. Lalu darimana sel-sel ini berasal?

Setelah melakukan penelitian lebih lanjut, mereka menemukan bahwa ternyata kelompok sel punca tersebut berawal dari sel seperti tampak dibawah ini:

Screen Shot 2017-06-06 at 9.26.39 PM

Sel merah dan biru ini disebut sel doublecortin-positive. Anda semua memilikinya di otak Anda. Sel ini jumlahnya 4% dari sel kortikal otak. Mereka punya peran sangat penting dalam masa pertumbuhan. Ketika Anda berupa janin, sel ini membantu otak untuk melekuk sendiri. Tapi kenapa mereka tetap berada di sana? Awalnya mereka berpikir bahwa sel-sel doublecortin-positive ini mungkin ikut berperan dalam pemulihan otak karena mereka menemukannya dalam konsentrasi lebih tinggi di dekat luka otak. Namun mereka tidak dapat membuktikannya sehingga mereka tidak begitu yakin. Tapi satu hal yang jelas — yaitu dari sel-sel ini, mereka mendapatkan kultur sel punca. Hal ini memperkuat hipotesis mereka dalam menemukan potensi sumber sel baru untuk menyembuhkan otak.

Kamudian mereka (Jocelyne & Jean-François) mengadakan percobaan selanjutnya dengan membiopsi bagian otak yang terletak di area otak non-sensorik, lalu membiakkan selnya sebagaimana Jean-François melakukannya di dalam lab. Lalu melabelinya, memberinya warna agar bisa dilacak di dalam otak. Langkah terakhir adalah menanamkannya kembali pada orang yang sama. Mereka menyebut metode ini sebagai autologous grafts — autografts (transplantasi autologous — autograft).

Lalu mereka bertanya-tanya, “Apa yang terjadi apabila kami menanam kembali sel itu ke dalam otak normal, dan apa yang terjadi jika kami menanamnya di otak yang terluka?” Berkat bantuan profesor Eric Rouiller, ketua Departmen Pengobatan Universitas Fribourg, Switzerland, mereka mencoba mencari jawabannya dengan mengimplementasikannya pada monyet. Dalam hal ini, mereka mencanangkan dua skenario.

Skenario Pertama

Screen Shot 2017-06-06 at 9.45.54 PM

Pada ilustrasi diatas, Jocelyne menanam kembali sel tersebut dalam otak normal dan berdasarkan pengamatan, sel itu menghilang setelah beberapa minggu, seolah-olah, mereka diambil dari otak, mereka kembali ke asal, otak sudah berfungsi baik, sel itu tak dibutuhkan lagi, jadi mereka menghilang.

Skenario Kedua

Screen Shot 2017-06-06 at 9.47.07 PM

Pada ilustrasi diatas, mereka membuat luka pada otak subyek. Cedera yang ia buat berada di korteks gerak yang berhubungan dengan gerakan tangan. Jadi kalau monyet tersebut lumpuh, mereka tak bisa menggerakkan tangannya. Seperti manusia, mereka langsung pulih sampai tahap tertentu, hampir sama seperti pasca stroke. Pasien mengalami kelumpuhan, dan mereka berusaha sembuh berkat mekanisme plastisitas otak, dan pulih sampai tahap tertentu, persis sama dengan monyet percobaan.

Ketika mereka yakin monyet itu telah mencapai tahap maksimal pemulihan spontan (dalam percobaan ini, individu monyet tersebut sudah sembuh secara spontan. Dia sudah mendapatkan kembali 40-50% kemampuan sebelumnya sebelum cedera. Dia tidak seakurat dan secepat sebelumnya), Jocelyne menanam kembali sel yang sama, dan dalam kasus ini, sel itu tetap tinggal — dan mereka menjadi neuron dewasa.

Inilah yang dapat mereka amati lewat mikroskop dimana menunjukkan sel yang ditanam kembali:

Screen Shot 2017-06-06 at 9.47.33 PM

Dan bukti mereka ada di sana, bintik-bintik kecil, itu adalah sel yang mereka labeli dalam tabung, ketika mereka dibiakkan:

Screen Shot 2017-06-06 at 9.48.01 PM

Dua bulan setelah penanaman, individu monyet tersebut pulih total dan dapat melakukan aktifitas dengan lincah seperti pada awal sebelum terdapat luka pada korteks gerak yang berhubungan dengan gerakan tangannya.

Tantangan terbesar sebelum Jocelyne bisa melakukan percobaan klinis ini pada manusia adalah undang-undang yang mana akan memakan waktu cukup lama, kesabaran penuh dan tim profesional untuk itu. Bahkan seandainya pun percobaan klinis ini legal untuk diterapkan untuk manusia, studi macam ini tetap harus dilakukan pada satu kelompok kecil pasien. Pemilihan pasien itu sendiri memakan banyak waktu, melakukan pengobatan dan mengevaluasi apakah pengobatan semacam ini bermanfaat. Lalu anda harus melakukannya pada percobaan multisentris. Pertama anda harus betul-betul membuktikan bahwa ini berguna sebelum menawarkan pengobatan ini untuk umum.

Kita tunggu saja, semoga penemuan ini; bersama dengan penemuan-penemuan medis terbaru lainnya akan mampu membuat kelangsungan hidup manusia menjadi lebih baik =)

Advertisements