Tubuh manusia benar-benar rumit — dan situasinya menjadi semakin rumit ketika menyangkut siklus reproduksi wanita. Jadi bagaimana cara terbaik untuk mempelajari sistem yang rumit ini? Sekelompok peneliti berpikir mereka punya jawabannya: Buat kembali di piring.
Untuk mencapai prestasi ini, para peneliti menciptakan sebuah platform yang menempatkan semua jaringan yang terlibat dalam siklus reproduksi wanita ke dalam microchip. Setiap chip berisi jaringan yang berbeda — jaringan ovarium dari tikus dan jaringan tuba fallopi manusia, lapisan rahim (endometrium), hati dan jaringan serviks. Kemudian mereka menemukan cara untuk membuat jaringan ini berinteraksi selama periode sebulan. Tim baru-baru ini menerbitkan hasilnya di jurnal Nature Communications .
Siklus menstruasi pada sistem chip memecahkan masalah yang sudah lama dimiliki para ilmuwan ketika mencoba mempelajari interaksi obat dalam tubuh manusia — dan bagaimana obat-obatan itu dapat memengaruhi reproduksi. Dengan teknologi saat ini, mustahil dan tidak etis untuk mempelajari siklus reproduksi penuh secara real time. Menumbuhkan jaringan dari saluran reproduksi di lab juga sulit. Dan ketika orang meninggal, tidak mungkin lagi mempelajari interaksi halus antara jaringan saluran reproduksi bersama dengan efek hormon.
Perangkat ini sebenarnya adalah model kerja saluran reproduksi wanita. (Woodruff Lab) Penelitian pada hewan menghadirkan masalah lain — para ilmuwan dapat mempelajari reproduksi mereka, tetapi obat-obatan memengaruhi hewan secara berbeda dari pada manusia. Pertimbangkan kasus thalidomide, kata Nathaniel Huebsch, ilmuwan senior di Laboratorium Healy University of California Berkeley, yang berspesialisasi dalam teknologi bioteknologi dan "organ-on-a-chip". Dia memberi tahu Smithsonian.com bahwa obat itu adalah contoh saat para ilmuwan keliru. Itu diuji pada hewan dan tampaknya tidak menimbulkan efek negatif pada tikus atau keturunannya. Tapi begitu berhasil dipasarkan pada 1960-an, para peneliti menemukan bahwa obat itu menyebabkan cacat lahir yang menghancurkan pada manusia.
“Isyarat yang persis sama dapat melakukan hal-hal yang berbeda secara dramatis tergantung pada konteks sel yang menerima isyarat itu, ” katanya.
Mempelajari siklus reproduksi wanita mungkin sulit, tetapi sistem yang baru suatu hari bisa membuatnya lebih mudah. Para peneliti menggunakan mikrofluida — teknologi yang memanipulasi cairan di saluran-saluran kecil, menawarkan peluang untuk mengontrol dan mempelajari sifat-sifat mereka dengan lebih baik. Dalam hal ini, cairan yang dipompa secara elektromagnetik memungkinkan jaringan yang berbeda untuk berkomunikasi satu sama lain dengan cara yang sama seperti saluran reproduksi.
Sistem mungil itu bekerja. Ketika para peneliti memasukkan hormon ke dalam campuran, jaringan merespons seperti yang akan terjadi di dalam tubuh — dan interaksi dapat dipertahankan selama “siklus menstruasi” selama 28 hari. Di dalam keripik kecil, berbagai jaringan reproduksi melakukan Hal mereka, mengeluarkan hormon pada tingkat yang berbeda selama bulan itu dan bahkan berkontribusi pada pertumbuhan folikel ovarium.
Huebsch, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan bahwa sistem baru ini menunjukkan harapan. "Saya bisa melihat jalan menuju peningkatan ini, " katanya kepada Smithsonian.com. "Jika Anda bisa melakukan ini pada skala yang cukup besar, Anda benar-benar bisa melakukan beberapa penemuan." Dan para peneliti setuju. Dalam makalah, mereka menulis bahwa alat ini dapat meningkatkan kecepatan dan kualitas penelitian reproduksi, toksikologi dan obat-obatan.
Namun, pekerjaan mereka masih jauh dari selesai. Sistem baru ini hanya meniru hormon dan bukan faktor-faktor lain seperti imunitas atau dukungan keturunan, sehingga jauh dari mereplikasi semua faktor rumit yang ditangani sistem reproduksi setiap hari. Tubuh manusia tetap hampir tak terbayangkan rumit — tetapi sedikit demi sedikit, para ilmuwan bergerak menuju cara yang lebih baik untuk meniru dan mempelajarinya.
