Wed. Oct 28th, 2020

Ras Manusia Masa Depan Diciptakan Lewat Rahim Buatan

Rahim buatan (artificial womb) terdengar sebagai fiksi ilmiah, akan tetapi bisakah kita benar-benar membuatnya?

Seiring berlalunya waktu, kita semakin dekat ke hari di mana sangat memungkinkan “menumbuhkan” bayi (sepenuhnya) di luar tubuh manusia. Inilah yang perlu kita lakukan untuk mewujudkannya.


RAHIM BUATAN, lebih dari sekadar inkubator

Rahim buatan yang berfungsi penuh jauh lebih kompleks daripada struktur inkubator modern yang selama ini dipakai di ruang bayi RS. Inkubator merupakan alat berbentuk box transparan yang memberi suplai oksigen pada bayi prematur, menghangatkan bayi, memberi hidrasi dan nutrisi (melalui selang infus atau selang ke lambung), dengan tingkat kelembaban yang memadai.

Bahkan dalam kondisi terbaiknya, saat ini masih belum memungkinkan menjalani kehidupan sebagai seorang bayi di luar rahim ibunya sampai akhir trimester kedua (usia kehamilan 27 minggu atau sekitar 6 bulan). Kurang dari itu, rahim ibu adalah satu-satunya pilihan tempat bayi berkembang.

Inkubator masa depan, atau rahim buatan suatu saat akan berfungsi penuh, dan mendobrak batas viabilitas (kemampuan berkembang) janin lebih jauh sampai seluruh siklus kehamilan bisa terjadi di luar tubuh manusia.

Kita masih berbicara tentang mimpi yang akan diwujudkan beberapa dekade lagi, tetapi dua hal utama yang perlu dikembangkan, bioteknologi (seperti genomik dan rekayasa jaringan) dan nanoteknologi (untuk memfasilitasi interaksi dalam skala mikro dan pertumbuhan sel janin melalui cara buatan).

Sistem komputer canggih dan perangkat pemantauan juga harus dikembangkan dalam melacak kemajuan pertumbuhan janin, sembari otomatis menyesuaikan kondisinya yang berubah.

Dalam hal spesifik, ini adalah komponen luas yang akan dibutuhkan:


Dinding Rahim buatan

Rahim manusia (uterus, womb) di dalamnya terdapat lapisan endometrium, ini lah dinding bagian dalam rahim. Untuk menyamai fungsinya, lapisan rahim buatan harus sangat menyerupai dinding rahim asli.

Untuk prototype rahim buatan, akan lebih bermanfaat jika sebanyak mungkin meniru setiap langkah proses kehamilan (perlu diingat, kita sedang menghasilkan organisme biologis). Versi rahim buatan selanjutnya dapat didesain berdasarkan apa yang telah dirancang oleh alam, dan lalu dioptimalkan.

Untuk itu, endometrium buatan tidak boleh terbuat dari kaca atau logam, melainkan terdiri dari lapisan kelenjar yang terbuat dari jaringan nyata. Embrio dalam fase blastocyst yang dibuat melalui fertilisasi in vitro (bayi tabung) dapat ditanamkan sekitar saat berukuran 3-4 mm ke dalam dinding rahim di mana ia akan berakar dan terus tumbuh.

Percobaan ini telah dilakukan oleh Hung-Ching Liu dari Universitas Cornell. Ia menyiapkan sistem kultur bersama yang menggabungkan sel epitel dan stroma (sayangnya, atas dasar etika percobaan ini hanya berumur enam hari).

Riset Hung-Ching ini dianggap merupakan upaya pertama yang nyata menuju pengembangan rahim buatan.

Selain memberikan lingkungan fisik awal dan tertutup bagi janin, endometrium buatan juga dapat menghasilkan sekaligus menjadi host (tuan rumah) bagi plasenta (ari-ari bayi) nyata.


Plasenta (ari-ari) buatan

Janin yang tumbuh pasti akan membutuhkan plasenta, organ ini menghubungkan janin dengan dinding rahim (melalui umbilikus yang kita kenal sebagai tali pusar) dan memungkinkan pengiriman nutrisi, pembersihan limbah, dan pertukaran gas melalui suplai darah ibu.

Tergantung pada teknologi masa depan yang akan tersedia, plasenta buatan dapat berkembang “secara alami” pada dinding endometrium, atau dapat berbentuk perangkat eksternal yang melakukan fungsi yang sama. Misalnya, mesin cuci dara (dialisis) yang dapat membantu pembuangan limbah.

Tetapi plasenta yang berfungsi penuh sangat penting untuk perkembangan janin supaya kesehatannya terjamin. Plasenta bertanggung jawab untuk mentransfer antibodi Ig-G ibu ke janin – ini adalah mekanisme penting yang memberikan perlindungan bayi saat sistem kekebalan tubuhnya sedang berkembang. Hormon plasenta juga mengontrol pertumbuhan janin.

Selama tahap awal kehamilan, plasenta memberi janin enzim serotonin, yang membantu perkembangan otak. Plasenta juga mengatur nutrisi ke janin berupa asam amino, asam lemak, dan glukosa.

Pengiriman nutrisi ke janin juga mencerminkan bagaimana seorang ibu biasanya makan selama hamil, baik dalam hal waktu maupun komposisi makanannya. Jika tidak dirancang dan dikelola dengan benar, janin dapat mengalami masalah, baik berupa hambatan pertumbuhan (kerdil) atau pertumbuhan berlebih (gigantisme).

Membuat a-plasenta (plasenta buatan) untuk melakukan fungsi ini semua tidak akan mudah, tetapi kemajuan genetika dan pengobatan regeneratif (peremajaan) akan sangat membantu untuk mewujudkannya. Jika tubuh kita bisa melakukannya, begitu juga mesin.

Uniknya, pembuatan plasenta tiruan sudah dimulai. Janin kambing dibiarkan hidup hingga 237 jam dalam tangki amniotik (tangki mirip”kandungan”) melalui proses yang disebut oksigenasi membran ekstrakorporeal (ECMO).

Ini juga merupakan teknik yang digunakan di beberapa ruangan neonatus (ruangan perawatan bayi baru lahir) di RS untuk merawat bayi dengan masalah medis yang melibatkan pertukaran gas dan paru-paru.


Air ketuban sintetis

Selama ini air ketuban diabaikan dan dianggap tidak penting oleh ahli biologi, cairan yang mengisi ruang ketuban adalah lingkungan yang kompleks. Ini berubah ketika kehamilan berlangsung (jumlah dan komposisinya) sangat penting untuk kelangsungan hidup janin. Memproduksi dan mengelola cairan yang terus berubah ini sama pentingnya dengan semua elemen kehamilan.

Cairan ketuban mengandung nutrisi dan enzim yang membuat janin tumbuh. Pada awalnya terdiri dari air dan elektrolit, tetapi pada akhirnya mengandung protein, karbohidrat, lipid, agen antimikroba, dan ureum. Ini juga merupakan bantal pelindung janin dari getaran.

Cairan ketuban “terhirup” dan “dihembuskan” oleh janin, merupakan proses penting yang penting bagi perkembangan paru-paru yang sehat.


Pengaturan suhu

Inkubator masa depan, juga perlu beroperasi pada suhu yang tepat. Janin berkembang 0,3 – 0,5 derajat Celcius lebih tinggi dari ibu, jadi biasanya sekitar 37 derajat Celcius


Stimulasi yang tepat

Janin juga perlu dirangsang di sejumlah pemicu (syaraf) sensorik. Dan memang, rahim ibu disebut “lingkungan yang optimal, merangsang, interaktif untuk perkembangan manusia.”

Idealnya, rahim harus menggerakkan bayi yang belum lahir dengan cara mengingatkan pada bagaimana seorang ibu bergerak, termasuk berdiri, berjalan, dan posisi berbaring. Inkubator harus diatur 24 jam di mana jam bangun dan tidur disimulasikan. Pada dasarnya, aktivitas tidak boleh berhenti, janin juga tidak boleh merasa “terisolasi” secara fisik. Adanya sensasi sentuhan juga perlu disimulasikan.

Janin juga pendengar aktif. Ini penting dalam perspektif perkembangan, dengan cara menarik area saraf yang diperlukan untuk mendengar, dan membentuk ikatan dengan orang di sekitarnya. Suara harus menjadi bagian dari rahim buatan, termasuk desir jantung ibu yang berdetak kencang.


Stimulasi mikrobioma

Penting untuk memulai mikrobioma usus yang sehat. Selama kelahiran melalui jalan lahir, bayi terpapar pada cairan mikroba yang berakhir di dalam usus bayi yang membantu mereka mencerna makanan, mengatur usus, mengembangkan sistem kekebalan tubuh mereka, dan melindungi diri terhadap infeksi.

Untuk mensimulasikan efek ini, ahli biologi harus mendesain ulang campuran ini, idealnya dari sampel biologis yang berasal dari ibu.


Jadi?

Rahim buatan merupakan hasil dari upaya berulang guna menembus batas viabilitas janin supaya bisa hidup diluar rahim aslinya. Saat ini, umur bayi prematur minimal dapat bertahan hidup yaitu antara 21 – 22 minggu. Seiring berjalannya waktu kita berharap untuk melihat angka ini semakin kecil dan semakin kecil – dan akhirnya ke titik di mana janin dapat bertahan hidup secara eksklusif di luar rahim. Ini tentu saja akan menimbulkan beberapa masalah pelik dalam debat aborsi secara ilmiah dan aspek etika kemanusiaan.


Source

io9.gizmodo.com/how-to-build-an-artificial-womb-476464703

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *