6 hours ago
1
Ilmuwan Duke-NUS menciptakan BrainSTEM, peta sel tunggal paling lengkap dari otak manusia yang membantu memahami neuron dopamin.(Duke-NUS)
PARA ilmuwan dari Duke-NUS Medical School berhasil mengembangkan BrainSTEM, peta sel tunggal paling lengkap yang menggambarkan keragaman seluler dalam otak manusia yang sedang berkembang. Inovasi ini menjadi terobosan besar dalam riset otak, terutama dalam pengembangan terapi bagi penderita penyakit Parkinson.
Penelitian yang dipublikasikan di jurnal Science Advances ini menghasilkan atlas sel otak yang mencatat hampir semua jenis sel, tanda genetiknya, serta interaksi antar sel. Dengan menganalisis hampir 680.000 sel otak janin, tim peneliti memetakan bagaimana neuron dopamin, sel penting yang mengatur gerak dan pembelajaran, tumbuh dan berfungsi.
Penyakit Parkinson merupakan penyakit neurodegeneratif kedua paling umum di Singapura, yang menyerang sekitar tiga dari setiap 1.000 orang berusia di atas 50 tahun. Gangguan ini merusak neuron dopaminergik di otak tengah, yang bertugas menghasilkan dopamin untuk mengatur pergerakan tubuh.
Untuk memahami bagaimana neuron tersebut terbentuk di laboratorium, para peneliti mengembangkan pendekatan dua langkah bernama BrainSTEM (Brain Single-cell Two tiEr Mapping). Teknik ini memberikan peta referensi komprehensif yang kini menjadi standar global untuk menilai akurasi model otak buatan terhadap biologi manusia sesungguhnya.
“Blueprint berbasis data kami membantu ilmuwan menghasilkan neuron dopaminergik berkualitas tinggi yang mencerminkan biologi manusia sebenarnya. Sel semacam ini penting untuk meningkatkan efektivitas terapi dan mengurangi efek samping, sehingga dapat menjadi alternatif pengobatan bagi penderita Parkinson,” ujar Dr. Hilary Toh, kandidat MD-PhD dari Duke-NUS dan salah satu penulis utama studi ini.
Hasil penelitian juga mengungkap beberapa metode laboratorium yang digunakan untuk menumbuhkan sel otak tengah justru menghasilkan sel dari wilayah otak lain. Temuan ini menunjukkan perlunya penyempurnaan metode dan analisis data agar hasilnya lebih akurat.
“Dengan pemetaan otak pada resolusi sel tunggal, BrainSTEM memberi ketepatan untuk membedakan populasi sel yang sangat halus. Detail ini menjadi dasar penting bagi model berbasis AI yang akan mengubah cara kita mengelompokkan pasien dan merancang terapi penyakit neurodegeneratif,” ujar Dr. John Ouyang, Peneliti Utama di Pusat Biologi Komputasional Duke-NUS.
Peneliti juga berencana merilis BrainSTEM sebagai referensi sumber terbuka agar dapat digunakan oleh laboratorium di seluruh dunia untuk mempercepat penemuan di bidang ilmu saraf.
“Penelitian ini menetapkan standar baru dalam pemetaan otak. Dengan detail yang belum pernah dicapai sebelumnya, kami berharap dapat mempercepat penelitian Parkinson dan pengembangan terapi sel yang lebih efektif," ujar Profesor Patrick Tan, Wakil Dekan Senior Bidang Penelitian Duke-NUS. (Science Daily/Z-2)
