Ilmuwan Berhasil Ciptakan Tikus Hidup Menggunakan Gen Organisme Lain, Kok Bisa?

SEBUAH pencapaian luar biasa dicatat tim peneliti internasional yang dipublikasikan dalam Nature Communications. 

Mereka berhasil menciptakan sel induk tikus yang mampu menghasilkan seekor tikus hidup dengan menggunakan alat genetika dari organisme bersel tunggal yang menjadi nenek moyang bersama hewan. 

Terobosan ini memberikan pemahaman baru tentang asal-usul genetik sel induk dan hubungan evolusi antara hewan dengan kerabat purba mereka yang bersel tunggal.

Baca juga : Wow Pewarna Makanan Ini Buat Kulit Tikus Jadi Transparan

Dalam penelitian ini,  Alex de Mendoza dari Queen Mary University of London bekerja sama dengan peneliti dari The University of Hong Kong. Mereka menggunakan gen yang ditemukan pada choanoflagellates, organisme bersel tunggal yang merupakan kerabat dekat hewan, untuk menciptakan sel induk. Sel ini kemudian digunakan untuk menghasilkan seekor tikus hidup. 

Choanoflagellates dikenal sebagai kerabat hidup terdekat hewan, dengan genom yang mengandung gen Sox dan POU. Gen ini sebelumnya diketahui berperan penting dalam mendorong pluripotensi, yaitu kemampuan sel untuk berkembang menjadi berbagai jenis sel dalam tubuh mamalia.

Penemuan ini menantang anggapan lama bahwa gen-gen tersebut hanya berevolusi di dalam tubuh hewan. 

Baca juga : Ajaib, Ilmuwan Dikejutkan Lebah Bumblebee Bisa Bertahan Hidup di Bawah Air

“Dengan menciptakan tikus menggunakan alat molekuler dari kerabat bersel tunggal kita, kita menyaksikan kesinambungan fungsi yang luar biasa selama hampir satu miliar tahun evolusi,” ujar De Mendoza.

Penelitian ini terinspirasi dari temuan Shinya Yamanaka yang meraih Hadiah Nobel pada 2012. Ia menunjukkan bahwa sel induk dapat diperoleh dari sel terdiferensiasi hanya dengan mengekspresikan empat faktor, termasuk gen Sox (Sox2) dan POU (Oct4). 

Dalam studi baru ini, tim memperkenalkan gen Sox dari choanoflagellates ke dalam sel tikus untuk menggantikan gen asli Sox2.

Baca juga : Ilmuwan Temukan Ratusan Ribu Mikroplastik pada Air Kemasan

Hasilnya, mereka berhasil mereprogram sel tikus menuju keadaan sel induk pluripoten. Sel-sel yang telah direprogram ini kemudian disuntikkan ke embrio tikus yang sedang berkembang. 

Tikus hasil eksperimen menunjukkan ciri fisik seperti bulu hitam dan mata gelap, kombinasi dari embrio donor dan sel induk hasil rekayasa, yang menegaskan peran penting gen kuno dalam perkembangan hewan.

Studi ini menelusuri bagaimana protein Sox dan POU pada leluhur bersel tunggal digunakan untuk fungsi-fungsi dasar yang kemudian menjadi penting dalam pembentukan sel induk dan perkembangan hewan. 

Baca juga : Ini Teori Baru Soal Asal-usul Bulan

“Choanoflagellates tidak memiliki sel induk. Mereka adalah organisme bersel tunggal, tetapi memiliki gen ini yang kemungkinan digunakan untuk mengatur proses dasar seluler yang kemudian dimanfaatkan hewan multiseluler untuk membangun tubuh kompleks,” jelas De Mendoza.

Penemuan ini menyoroti fleksibilitas evolusioner alat genetika dan memberikan wawasan tentang bagaimana bentuk kehidupan awal memanfaatkan mekanisme serupa untuk mendorong spesialisasi selular jauh sebelum organisme multiseluler muncul. 

Selain itu, temuan ini memiliki implikasi besar bagi pengembangan kedokteran regeneratif.

Dengan memahami evolusi mekanisme sel induk, ilmuwan dapat menemukan cara baru untuk mengoptimalkan terapi sel induk dan meningkatkan teknik rekayasa ulang sel untuk pengobatan penyakit atau perbaikan jaringan yang rusak. 

Ralf Jauch dari The University of Hong Kong menambahkan, “Dengan mempelajari akar kuno alat genetika ini, kita dapat berinovasi dengan lebih jelas untuk mengoptimalkan mekanisme pluripotensi.”

Penelitian ini membuktikan bahwa mekanisme evolusi genetik tidak hanya memungkinkan keberlanjutan fungsi, tetapi juga membuka jalan bagi terobosan baru dalam memahami dan mengaplikasikan biologi sel. (qmul.ac.uk/Z-1)