Tim Peneliti Tiongkok Ungkap Asal-usul Sel Darah Manusia yang Lebih Awal

Tim ilmuwan China ungkap asal usul – Beijing, Antaranews – Sebuah tim ilmuwan dari Tiongkok baru saja mengekspos proses awal pembentukan sel darah manusia, memperlihatkan bahwa fenomena ini terjadi lebih dini dibandingkan dugaan sebelumnya. Hasil penelitian ini, yang dipublikasikan di jurnal ilmiah Science, membuka wawasan baru dalam memahami mekanisme perkembangan embrio dan peran kantong kuning telur dalam proses hematopoiesis. Penelitian ini melibatkan para peneliti dari Institute of Hematology & Blood Diseases Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences (IHCAMS), Beijing Institute of Technology (BIT), serta Rumah Sakit Umum PLA Tiongkok.

Penelitian Menyelidiki Tahap Awal Perkembangan Embrio

Temuan utama penelitian ini adalah hematopoiesis, atau proses pembentukan sel darah, dimulai jauh sebelum gastrulasi, sebuah tahap kritis dalam perkembangan embrio. Gastrulasi merupakan fase yang sangat menarik dalam biologi perkembangan, di mana struktur embrio berubah dari dua lapis menjadi tiga lapis yang kompleks. Selama tahap ini, embrio mengalami diferensiasi ke berbagai jenis sel dan pembentukan organ-organ awal. Sebelumnya, ilmuwan berpikir bahwa sel darah baru muncul setelah gastrulasi berlangsung.

Tim peneliti berhasil menemukan bahwa hematopoiesis manusia sebenarnya dimulai sebelum gastrulasi secara resmi dimulai. Mereka menganalisis sampel embrio manusia tahap awal yang langka, yang menunjukkan adanya “pabrik” hematopoietik di kantong kuning telur. Kantong ini tidak hanya menjadi tempat produksi sel darah, tetapi juga menghasilkan tiga jenis sel penting: eritrosit primitif, megakariosit primitif, serta sel progenitor mieloid. Hasil penelitian ini mengubah persepsi ilmuwan terhadap asal-usul sel darah manusia, yang sebelumnya dianggap berasal dari epiblas.

“Penelitian ini menunjukkan bahwa sel darah paling awal pada manusia berasal dari mesoderm ekstraembrionik yang terbentuk dari hipoblas, bukan dari epiblas seperti yang dianggap selama ini,” kata peneliti IHCAMS, Lan Yu, dalam wawancara khusus.

Temuan ini memberikan jawaban atas pertanyaan yang telah lama dibahas dalam bidang biologi perkembangan. Sebelumnya, para ilmuwan terpecah dalam beberapa teori mengenai sumber sel darah primitif, tetapi kini ditemukan bahwa mesoderm ekstraembrionik, yang biasanya dianggap hanya sebagai lapisan pendukung, justru menjadi tempat awal pembentukan sel darah. Hal ini mengubah paradigma pemahaman tentang evolusi sistem hematopoietik manusia.

Kantong Kuning Telur Bukan Hanya “Pabrik” Sel Darah

Lebih mengejutkan lagi, tim peneliti mengungkap bahwa kantong kuning telur embrio bukanlah satu kesatuan fungsional. Dalam penelitian mereka, ditemukan bahwa kantong ini terbagi menjadi dua “bengkel” yang berbeda, baik dari segi lokasi maupun fungsi. Salah satu area dominan menghasilkan sel progenitor mieloid, yang menjadi dasar untuk pembentukan sel darah lainnya, sementara area yang lain fokus pada produksi eritrosit dan megakariosit primitif.

Pembagian ini menjelaskan bahwa kantong kuning telur memiliki peran spesifik dalam proses hematopoiesis, bukan hanya sebagai tempat berkembang biak sel darah secara umum. Dengan memahami perbedaan ini, ilmuwan bisa lebih tepat dalam merancang studi tentang perkembangan embrio atau mengembangkan metode pengobatan untuk gangguan darah yang muncul pada tahap awal kehidupan.

Penerapan Atlas Transkriptom Spasial untuk Pemahaman Lebih Profund

Penelitian ini juga melibatkan pembuatan atlas transkriptom spasial beresolusi tinggi pertama untuk tahap pragastrulasi, yang merupakan salah satu fase awal perkembangan embrio. Atlas ini memetakan distribusi gen yang aktif di berbagai area kantong kuning telur, memperjelas perbedaan fungsi antarbagian. Teknologi ini memberikan gambaran tiga dimensi tentang bagaimana sel darah dihasilkan, serta hubungan antara gen dan proses diferensiasi.

Dengan teknik ini, para peneliti bisa mengidentifikasi pola ekspresi gen yang mendorong pembentukan sel darah tertentu. Kombinasi antara data genetik dan anatomi embrio memperkuat pemahaman bahwa hematopoiesis manusia tidak sekadar bergantung pada gastrulasi, tetapi juga memiliki akar dalam struktur yang lebih awal. Temuan ini berpotensi mengubah pendekatan dalam penelitian tentang regenerasi sel darah secara in vitro dan penyakit perkembangan yang muncul pada tahap awal.

Para ilmuwan Tiongkok menekankan bahwa hasil penelitian mereka memberikan dasar yang baru untuk eksplorasi bidang-bidang seperti hematopoiesis de novo (pembentukan sel darah baru secara langsung di luar tubuh) dan studi tentang anomali perkembangan embrio. “Kami tidak hanya mengubah konsep asal-usul sel darah manusia, tetapi juga memberikan acuan fisiologis dan konseptual baru bagi berbagai penelitian terkait,” tambah Lan Yu.

Penelitian ini juga menyoroti pentingnya sampel embrio tahap awal dalam menjawab pertanyaan biologis fundamental. Dengan menggabungkan teknik pemetaan gen dan teknologi mikroskopik modern, tim peneliti berhasil mengungkap detail yang selama ini tersembunyi, memberikan kejelasan tentang bagaimana sel darah manusia terbentuk di lingkungan yang sangat sederhana namun kompleks.