Yang pertama, jaringan ginjal dan hati dicetak di luar angkasa untuk mengatasi masalah kritis Bumi
Setiap organ dalam tubuh manusia bergantung pada susunan sel yang rumit. Misalnya sel hati, sel ginjal, dan masing-masing jaringan pendukungnya harus berada pada tempat yang tepat agar organ dapat bekerja dengan baik. Reproduksi organisasi seluler ini telah menjadi salah satu tantangan terbesar dalam bioprinting, dimana para ilmuwan menggunakan sel hidup sebagai tinta untuk membangun struktur biologis lapis demi lapis. Menariknya, percobaan baru di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) menunjukkan bahwa gayaberat mikro dapat membantu mengatasi sebagian dari masalah ini. Dengan menggunakan bioprinter orbital, Auxilium Biotechnologies yang berbasis di California berhasil memproduksi jaringan yang mengandung sel ginjal, hati, dan tulang rawan manusia di luar angkasa, menandai produksi jaringan ginjal dan hati pertama yang dilaporkan di luar Bumi. “Keberhasilan bioprinting jaringan hati dan ginjal yang hidup di Stasiun Luar Angkasa Internasional menandai langkah maju yang penting dalam pengobatan regeneratif,” kata Anthony Atala, salah satu peneliti dan direktur Institut Pengobatan Regeneratif Wake Forest di North Carolina. Meskipun misi tersebut tidak menghasilkan organ yang dapat ditransplantasikan, misi ini menunjukkan bahwa gayaberat mikro dapat membantu menyebarkan sel secara lebih merata ke seluruh jaringan yang dicetak, sebuah langkah penting menuju pembuatan jaringan hidup dan struktur biologis kompleks lainnya di luar angkasa. Mengapa para peneliti beralih ke luar angkasa untuk memecahkan masalah di Bumi Bioprinting telah berkembang pesat selama dekade terakhir, meningkatkan harapan bahwa para ilmuwan pada akhirnya dapat menciptakan jaringan untuk pengobatan regeneratif, penelitian penyakit, dan pengujian obat. Namun ada satu kendala yang masih sulit diatasi: gravitasi. Ketika sel dan partikel mikroskopis dicampur ke dalam bio-tinta, gravitasi menyebabkan mereka melayang dan mengendap seiring waktu. Pergerakan ini dapat membuat beberapa area penuh dengan sel sementara di area lain terlalu sedikit. Efek ini mirip dengan blueberry yang tenggelam ke dasar adonan muffin sebelum dipanggang. Namun, pada organ hidup, jenis sel yang berbeda harus menempati posisi yang sangat spesifik. Jika sel-sel tersebut tidak terdistribusi secara merata atau berakhir di lokasi yang salah, jaringan tersebut mungkin tidak berfungsi sebagaimana mestinya. Para peneliti di Auxilium pertama kali menghadapi tantangan ini ketika mengembangkan implan perbaikan saraf, yang versinya sudah menjalani uji klinis. Perusahaan ingin partikel yang mengandung obat tetap terdistribusi secara merata ke seluruh implan sehingga saraf yang sedang menyembuhkan akan menerima pasokan senyawa regeneratif yang konsisten. Karena partikel-partikel tersebut cenderung menetap di bawah gravitasi bumi, perusahaan mulai mengeksplorasi apakah gayaberat mikro dapat memberikan kontrol yang lebih baik terhadap penempatannya. Untuk mengurangi dampak pengendapan akibat gravitasi, Auxilium mengirimkan bioprinter orbital AMP-1 ke ISS pada tahun 2024. Misi terbaru ini memperluas upaya tersebut dari implan medis hingga pembuatan jaringan. Para peneliti dari Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM) memasok sel ginjal dan hati manusia bersama dengan desain jaringan, sementara tim Auxilium menyediakan platform manufaktur orbital yang mampu memproduksi jaringan dalam gayaberat mikro. Mencetak banyak jaringan dan produk medis dalam satu misi Selama misi tersebut, bioprinter AMP-1 Auxilium memproduksi jaringan ginjal, hati, dan tulang rawan di ISS menggunakan tinta bio khusus yang mengandung sel hidup. “Untuk pertama kalinya, kami berhasil melakukan bioprinting jaringan ginjal dan hati di luar angkasa, menunjukkan bahwa produk biologis kompleks dapat diproduksi di orbit,” kata Jacob Koffler, CEO Auxilium. Engineers monitored the printer from Earth through onboard cameras and could upload new instructions whenever necessary, allowing them to modify printing operations during the mission. Perusahaan juga menggambarkan misi tersebut sebagai demonstrasi pertama platform biomanufaktur multi-produk yang skalabel di orbit. Tidak seperti banyak demonstrasi manufaktur luar angkasa sebelumnya yang berfokus pada satu produk atau eksperimen pembuktian konsep, misi ini menunjukkan bahwa satu platform otonom dapat menghasilkan berbagai jenis jaringan dan produk medis implan selama siklus operasional yang sama. “Kami juga memproduksi jaringan tulang rawan dan 28 implan perbaikan saraf selama misi yang sama menggunakan platform manufaktur yang sama,” tambah Koffler. Jaringan dan implan tersebut dikembalikan ke Bumi dengan menggunakan Misi AXLM-3, yang terbang dengan misi SpaceX CRS-34 NASA. Pesawat ruang angkasa itu jatuh di lepas pantai California pada 17 Juni 2026. Sebuah langkah yang menjanjikan, tetapi organ yang dapat ditransplantasikan masih jauh. Para ilmuwan kini menganalisis sampel yang dikembalikan untuk lebih memahami bagaimana gayaberat mikro memengaruhi kualitas jaringan dan organisasi sel. Namun, terlepas dari pencapaian tersebut, para ilmuwan masih jauh dari mencetak organ pengganti yang berfungsi penuh di orbit. Struktur yang dihasilkan selama misi ini adalah jaringan eksperimental, bukan organ lengkap yang cocok untuk transplantasi. Jadi untuk saat ini, pencapaian ini sebaiknya dipandang sebagai langkah awal daripada terobosan medis. Penggunaan jaringan yang diproduksi di luar angkasa pada pasien di masa depan masih memerlukan waktu bertahun-tahun, dan para peneliti masih perlu menunjukkan keunggulan yang jelas dibandingkan metode produksi yang berbasis di Bumi. Namun, hasil ini memberikan bukti kuat bahwa menghilangkan gravitasi dari proses manufaktur dapat membantu memecahkan masalah dalam menjaga sel tetap berada di tempat yang seharusnya. “Distribusi sel yang seragam yang dicapai di stasiun luar angkasa menunjukkan kemungkinan nyata untuk pembuatan perangkat medis dan jaringan di luar angkasa,” kata Anthony Atala, direktur WFIRM.
Diterbitkan : 2026-07-11 17:43:00
sumber : interestingengineering.com
