Courtesy of InterestingEngineering

Model Otak 3D MiBrain: Terobosan Baru Studi Penyakit Alzheimer dan Pengobatan Personal

Mengembangkan model jaringan otak miniatur yang mengintegrasikan enam jenis sel otak utama untuk memperbaiki studi penyakit neurologis dan pengujian obat, sehingga menghasilkan model yang lebih realistis dan personal sesuai genetika individu.

18 Okt 2025, 05.25 WIB

300 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Model miBrains menawarkan cara baru yang lebih akurat untuk mempelajari penyakit neurologis.
Model ini mengintegrasikan berbagai jenis sel otak, menciptakan lingkungan yang lebih realistis untuk penelitian.
Pengembangan terapi personalisasi menjadi lebih mungkin dengan adanya model miBrains yang dapat disesuaikan dengan genetik individu.

Cambridge, Amerika Serikat - Para ilmuwan di MIT telah menciptakan sebuah model jaringan otak manusia 3D yang kecil bernama miBrain. Model ini menggabungkan enam jenis sel utama otak manusia seperti neuron, sel glial, dan struktur pembuluh darah dalam satu wadah hidup yang lebih realistis dibandingkan metode lama seperti kultur sel sederhana atau model hewan.

Kelebihan miBrain adalah kemampuannya mereplikasi interaksi kompleks antar sel otak sekaligus mendukung studi dengan sel punca yang berasal dari pasien tertentu. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk membuat jaringan otak mini yang sesuai dengan profil genetik seseorang, mendukung riset penyakit neurologis secara lebih akurat dan personal.

Dalam demonstrasi awal, para peneliti memanfaatkan miBrain untuk meneliti varian gen APOE4 yang terkait dengan risiko Alzheimer. Mereka menemukan bahwa astrocytes dengan varian APOE4 dapat memicu reaksi imun dan penumpukan protein amyloid serta tau yang merupakan ciri khas Alzheimer, terutama lewat interaksi dengan mikroglia.

Pembuatan model miBrain melewati berbagai tantangan teknis seperti mendesain matriks hidrogel yang mendukung kehidupan sel dan menyeimbangkan proporsi sel agar membentuk unit neurovaskular yang berfungsi dengan baik. Selain itu, model ini juga menciptakan penghalang darah-otak yang meniru kondisi alami di otak manusia.

Para ilmuwan berencana mengembangkan miBrain lebih jauh dengan menambahkan aliran darah mikrofluida dan teknik analisis sel tunggal agar model semakin realistis. Dengan potensi untuk personalisasi berdasarkan data genetik individu, miBrain diharapkan membuka jalan bagi pengembangan obat serta terapi yang lebih efektif dan individual bagi pasien penyakit otak.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/health/3d-brain-models-advance-drug-testing

Analisis Ahli

Li-Huei Tsai

"miBrain memberikan platform yang memungkinkan studi interaksi seluler kompleks dalam penyakit otak dengan akurasi yang belum pernah ada sebelumnya, membuka peluang personalisasi pengobatan neurologis."

Robert Langer

"Minimisasi penggunaan hewan dalam penelitian obat adalah arah masa depan, dan sistem seperti miBrain akan menjadi alat penting untuk pengembangan terapi yang lebih cepat dan aman."

Analisis Kami

"Pengembangan model otak seperti miBrain merupakan lompatan besar yang dapat mengatasi banyak kekurangan dari model hewan dan kultur sel tunggal selama ini. Namun, meski sangat menjanjikan, penerapan klinis dan skalabilitasnya memerlukan penelitian jangka panjang agar dapat benar-benar diterima dan digunakan secara luas."

Prediksi Kami

Ke depan, model miBrain akan menjadi alat standar dalam riset neurologi dan pengembangan obat yang lebih cepat dan tepat, serta memungkinkan perkembangan terapi yang dipersonalisasi untuk pasien dengan penyakit otak.

Pertanyaan Terkait

Apa itu model miBrains yang dikembangkan oleh ilmuwan MIT?

Model miBrains adalah model jaringan otak 3D yang mereproduksi fitur utama dari jaringan otak manusia untuk penelitian penyakit neurologis.

Mengapa model miBrains lebih baik dibandingkan kultur sel sederhana dan model hewan?

Model miBrains menggabungkan keunggulan dari kultur sel yang mudah diproduksi dan model hewan yang lebih kompleks, sehingga dapat mereplikasi perilaku otak yang nyata.

Apa peran gen APOE4 dalam penelitian ini?

Gen APOE4 adalah varian genetik yang menjadi fokus penelitian ini karena pengaruhnya terhadap interaksi sel dalam perkembangan penyakit Alzheimer.

Apa saja jenis sel yang terdapat dalam model miBrains?

Model miBrains terdiri dari enam jenis sel utama yang terdapat dalam otak manusia, termasuk neuron dan sel glial.

Bagaimana model miBrains dapat berkontribusi pada pengembangan obat?

Model miBrains dapat membantu dalam pengembangan obat dengan menciptakan versi yang dipersonalisasi yang mencerminkan genetik individu.