Ilustrasi oleh Nicolás Ortega

Ovarium Bioengineered Dapat Bertahan di Tikus. Manusia adalah Selanjutnya.

Teknologi ini dapat meningkatkan kesuburan dan menyempurnakan kadar hormon.

Di sejumlah laboratorium di seluruh dunia, para peneliti sedang mengerjakan opsi kesuburan baru yang radikal untuk wanita: ovarium buatan.

Idenya adalah bahwa dengan memulai hanya dengan sepotong kecil jaringan, para ilmuwan dapat menumbuhkan organ yang sama sekali baru dan kemudian menanamnya untuk menggantikan ovarium yang salah. Atau mereka bisa memberikan ovarium kepada seseorang yang tidak terlahir dengan hormon itu dan menggunakan hormon — katakanlah, seorang wanita transgender. Itu juga bisa menjadi cara alternatif pemberian hormon untuk wanita menopause dan orang lain yang menggunakan hormon. Bahkan mungkin membalikkan menopause.

Sampai saat ini, ovarium buatan telah ditanamkan dan diuji hanya pada hewan, menggunakan jaringan hewan. Tetapi langkah maju yang besar terjadi pada bulan Juli, ketika para peneliti di Kopenhagen menggunakan jaringan ovarium manusia untuk membangun ovarium buatan yang bertahan ketika ditanamkan pada tikus.

Susanne Pors dan timnya menggunakan solusi kimia untuk mengeluarkan sel dari jaringan ovarium, meninggalkan "perancah" protein dan kolagen. Kemudian mereka menabur perancah dengan ratusan folikel manusia, kantung berisi cairan yang mengandung telur yang belum matang.

Terobosan lain datang tahun lalu, ketika para ilmuwan reproduksi di Universitas Northwestern melaporkan bahwa mereka telah menciptakan ovarium tikus yang berfungsi penuh dengan printer 3-D khusus. Mereka menggunakan gelatin sebagai "tinta" dan mencetak perancah, yang mereka isi dengan folikel tikus. Ketika mereka menanamkannya ke dalam tikus yang infertil karena indung telur diangkat, tikus tersebut dapat berovulasi dan memiliki anak-anak anjing yang sehat setelah kawin dengan tikus jantan. Indung telur buatan juga meningkatkan kadar hormon penting.

Mendapatkan ovarium buatan berfungsi selama bertahun-tahun akan menjadi tantangan terbesar. Dalam karya terbaru di Kopenhagen, hanya seperempat folikel bertahan setidaknya tiga minggu. Ovarium buatan yang dicetak di Northwestern berfungsi selama 40 hari.

Meskipun demikian, para ilmuwan sudah melihat cara untuk membuat ovarium buatan bertahan lebih lama, dan yang berfungsi penuh bisa siap untuk wanita dalam satu dekade atau lebih. Artinya, belum terlalu dini untuk memikirkan semua cara penggunaannya.

Melakukan transisi

Ovarium buatan awalnya dianggap sebagai cara untuk meningkatkan praktik pembekuan jaringan ovarium, sebuah pilihan untuk anak perempuan dan perempuan yang perlu menjalani perawatan kanker yang bisa membuat mereka tidak subur. Bertahun-tahun kemudian, jaringan itu dapat ditanamkan kembali pada wanita ketika mereka siap untuk memiliki anak. Tetapi prosedur itu datang dengan risiko transplantasi jaringan yang masih mengandung beberapa sel kanker.

"Jika Anda memiliki ovarium buatan, Anda dapat menghindari risiko itu," kata Sandra Carson, yang adalah wakil presiden pendidikan di Kongres Amerika Ahli Obstetri dan Ginekologi dan yang lab sebelumnya di Brown University menciptakan ovarium buatan pertama, dilaporkan pada 2010. Itu dibuat dengan jaringan manusia tetapi tidak pernah ditanamkan.

Tak lama kemudian, para peneliti lain, seperti Teresa Woodruff, seorang ilmuwan reproduksi di Northwestern, tertarik untuk mencoba membuatnya. Awalnya, fokusnya adalah pada pasien kanker wanita, tetapi sekarang dia melihatnya sebagai opsi potensial untuk wanita transgender. Indung telur buatan dapat dimasukkan tepat di bawah kulit mereka, dalam prosedur invasif minimal, mungkin di bawah lengan atau di jaringan lemak lambung.

Kiri: Indung telur tikus tiruan di lab Opara. Kanan: Sebuah perancah untuk ovarium tikus yang dicetak dengan gelatin di laboratorium Woodruff. (Atas perkenan Wake Forest Institute for Regenerative Medicine dan Northwestern University).

Mengapa para wanita ini melakukannya? Salah satu alasannya adalah bahwa itu akan menjadi cara yang lebih tahan lama untuk memberikan hormon. Tetapi para ilmuwan juga berpikir bahwa hormon yang diproduksi oleh ovarium buatan akan lebih aman dan lebih ditoleransi oleh tubuh daripada hormon sintetis yang digunakan dalam terapi hormon. Pil, tambalan, dan suntikan yang menghantarkan estrogen, hormon utama yang mendorong perkembangan karakteristik wanita, telah terbukti meningkatkan risiko masalah kesehatan seperti pembekuan darah dan kerusakan hati.

Yang lebih futuristik adalah ovarium buatan yang benar-benar melepaskan telur. Telur-telur itu dapat dipanen dari ovarium dan dibuahi secara in vitro, memungkinkan seorang wanita transgender untuk memiliki anak menggunakan pengganti. Akhirnya, ovarium artifisial dan transplantasi uterus memungkinkan wanita transgender untuk hamil dan membawa anak untuk lahir.

Meningkatkan kesuburan

Sebuah ovarium buatan yang menghasilkan telur dapat membantu wanita dengan masalah kesuburan yang berasal dari ovarium seperti sindrom ovarium polikistik, yang mempengaruhi hampir satu dari 10 wanita. PCOS disebabkan oleh peningkatan kadar hormon yang disebut androgen. Banyak wanita dengan PCOS mengalami kesulitan hamil, dan beberapa tidak pernah melepaskan sel telur sama sekali.

Wanita dengan kegagalan ovarium prematur, atau insufisiensi ovarium primer, juga bisa mendapatkan manfaat.

Pada wanita dengan kondisi ini, ovarium berhenti bekerja sebelum usia 40 tahun, menyebabkan infertilitas dan gejala menopause. Dalam kedua kasus tersebut, wanita dapat mengangkat ovarium dan tiruan yang ditanamkan.

Indung telur buatan juga dapat memperpanjang kesuburan wanita, sehingga dia bisa menunggu sampai nanti untuk memiliki anak. "Secara teori Anda bisa memperpanjang umur ovarium setelah menopause," kata Carson.

Mengganti penggantian hormon

Emmanuel Opara, seorang profesor di Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, berpikir ovarium buatan bisa baik untuk wanita pasca-menopause bahkan jika mereka tidak ingin memiliki anak pada tahap itu dalam kehidupan.

Seperti halnya wanita transgender, hormon yang diproduksi oleh ovarium buatan bisa lebih aman dan lebih efektif daripada versi sintetis. Banyak wanita beralih ke terapi penggantian hormon, atau HRT, ketika mereka mengalami menopause, karena indung telur mereka menjadi lebih kecil dan melepaskan lebih sedikit hormon seperti estrogen dan progesteron. Ini dapat menyebabkan hot flash, kekeringan pada vagina, masalah tidur, penambahan berat badan dan, lebih buruk lagi, kerusakan tulang. Tetapi HRT tidak direkomendasikan untuk penggunaan jangka panjang karena tampaknya meningkatkan risiko stroke, pembekuan darah, serangan jantung, dan kanker payudara dan ovarium.

Bagaimana jika seorang wanita 75 tahun ingin ovarium buatan memiliki anak?

Opara dan rekan-rekannya telah merekayasa ovarium tikus dengan mengisolasi dua jenis sel utama yang ditemukan dalam ovarium - sel granulosa dan teka - dan menumbuhkannya menjadi bola-bola jaringan tiga dimensi. Mereka menanamkan ovarium ke dalam jaringan lemak tikus tepat di bawah kulit yang menutupi perut. Seminggu kemudian, organ buatan mulai memproduksi estrogen, progesteron, dan dua hormon lain yang tidak digunakan dalam terapi penggantian hormon. Hewan-hewan dengan ovarium buatan memiliki lebih sedikit lemak tubuh dan kesehatan tulang yang lebih baik daripada yang diberi hormon sintetis.

Indung telur buatan ini mampu menghasilkan hormon yang berfluktuasi selama tiga bulan. Opara mengatakan bahwa menyarankan ovarium buatan laboratorium dapat menghasilkan kadar hormon yang sesuai dengan apa yang dibutuhkan tubuh - keunggulan dibandingkan HRT.

Pertanyaan yang tidak terjawab

Sebelum ovarium buatan menjadi kenyataan, ia perlu diuji pada hewan yang lebih besar untuk memastikannya aman dan tahan lama. Monica Laronda, seorang ahli endokrin reproduktif dan kolaborator Woodruff di Universitas Northwestern, berencana untuk menguji ovarium yang dicetak 3D timnya pada babi berikutnya. Kelompok ini juga berpikir itu dapat mulai meningkatkan jumlah waktu yang dapat berfungsi ovarium buatan. Caranya adalah dengan menaburnya dengan jumlah folikel imatur yang lebih besar, beberapa di antaranya akan tetap tidak aktif bahkan sementara yang lain tumbuh menjadi telur matang lebih awal. Laronda dan timnya telah menemukan bahwa struktur ovarium buatan terkait langsung dengan apakah folikel akan bertahan hidup di ovarium.

Meski begitu, ada pertanyaan besar untuk diselesaikan, kata Cynthia Stuenkel, seorang profesor klinis kedokteran di University of California, San Diego, dan seorang juru bicara untuk Masyarakat Endokrin. Dia mengatakan gagasan ovarium buatan itu menarik tetapi khawatir tentang kemungkinan hormon membawa menstruasi kembali pada wanita menopause. "Wanita biasanya tidak keberatan setelah menopause bahwa mereka tidak memiliki siklus menstruasi bulanan," katanya.

Masalah lain adalah bahwa jaringan donor akan diminta untuk membuat ovarium buatan untuk wanita transgender atau mereka yang tidak memiliki jaringan ovarium yang sehat. Selalu ada kemungkinan bahwa tubuh penerima akan menolaknya.

Akhirnya, ovarium artifisial dan transplantasi uterus memungkinkan wanita transgender untuk hamil dan membawa anak untuk lahir.

Ada juga pertanyaan apakah akan ada batasan usia untuk mendapatkan ovarium buatan yang dapat menghasilkan telur. Misalnya, Opara bertanya-tanya: Bagaimana jika seorang wanita berusia 75 tahun menginginkan ovarium buatan untuk memiliki anak? Banyak klinik kesuburan memiliki batas usia 45 hingga 50 tahun untuk fertilisasi in-vitro, karena kekhawatiran akan komplikasi kehamilan seiring bertambahnya usia wanita. Ada juga gagasan, yang dipaksakan oleh beberapa dokter kesuburan, bahwa seorang wanita atau pasangannya harus memiliki umur yang cukup untuk dapat merawat anak.

Hal pertama yang pertama. Penggunaan ovarium buatan yang paling cepat adalah untuk menguji perawatan kesuburan dan obat-obatan lain di lab, sebelum wanita mendapatkannya, untuk memastikan mereka aman. Dan orang pertama yang mendapatkan ovarium buatan kemungkinan besar adalah pasien kanker. “Untuk pasien anak-anak, kami tidak hanya berbicara tentang kesuburan tetapi kami juga ingin mengembalikan sistem endokrin, yang bertanggung jawab untuk perkembangan yang sehat,” kata Woodruff. "Ini benar-benar kebutuhan yang tidak terpenuhi."