Bagaimana pencetakan 3D memungkinkan para ilmuwan menumbuhkan rambut manusia baru
Para peneliti dari Universitas Columbia telah menemukan cara menggunakan teknologi pencetakan 3D untuk mensimulasikan kulit kepala manusia dan dengan demikian memungkinkan rambut manusia baru tumbuh. Mereka kemudian dapat mentransplantasikan rambut baru ke kulit kepala orang yang mengalami kerontokan rambut.
Sejumlah besar orang di seluruh dunia mengalami kerontokan rambut dalam satu atau lain bentuk, baik karena penyebab alami atau sebagai efek samping dari terapi medis. Dalam banyak kasus ini - terutama pada individu dengan rambut rontok alami - prosesnya tidak dapat diubah.
Penelitian telah menunjukkan bahwa rambut rontok dapat memiliki pengaruh yang signifikan terhadap citra diri dan kualitas hidup wanita dan pria, karena sebagian besar budaya sangat mementingkan rambut alami.
Meskipun demikian, pilihan pengobatan untuk orang dengan rambut rontok bisa jadi untung-untungan, dan beberapa individu mungkin memerlukan intervensi yang lebih bertarget, seperti transplantasi rambut.
Prosedur ini melibatkan transplantasi folikel rambut dari satu bagian tubuh seseorang ke bagian lain. Namun, pilihan baru dan lebih berkelanjutan untuk pertumbuhan kembali rambut mungkin sekarang sudah di depan mata.
Beberapa penelitian baru-baru ini berfokus pada penggunaan sel induk untuk menumbuhkan rambut manusia baru yang alami, tetapi percobaan tersebut mengandalkan penggunaan kulit tikus sebagai "tempat menanam" untuk sel-sel ini.
Sekarang, untuk pertama kalinya, tim peneliti dari Columbia University Medical Center di New York, NY, menemukan metode menumbuhkan rambut manusia baru. Alih-alih mengandalkan kulit, mereka menggunakan metode pencetakan 3D.
Para peneliti menjelaskan bahwa percobaan mereka yang berhasil adalah yang pertama dalam lebih dari satu cara. Para ilmuwan telah mampu menumbuhkan bulu tikus dan tikus secara mandiri di laboratorium, tetapi mereka mengalami kesulitan mencapai hal yang sama dengan rambut manusia.
“Sel dari tikus dan mencit menumbuhkan rambut yang indah. Namun, untuk alasan yang tidak sepenuhnya kami pahami, sel manusia resisten, ”kata rekan penulis Angela Christiano, Ph.D.
Menanam 'benih' rambut baru
Christiano dan timnya bertanya-tanya apakah mereka dapat merangsang pertumbuhan rambut baru di laboratorium dengan menciptakan lingkungan yang mirip dengan lingkungan alami yang ditempati oleh sel-sel rambut manusia.
Percobaan pertama mereka melibatkan pembuatan bola sel kecil dan menahannya di dalam tetesan cairan. Kemudian, mereka menanamkan bola-bola ini ke tikus untuk melihat apakah rambut akan tumbuh. Para peneliti tidak puas dengan pendekatan ini karena meskipun beberapa sel yang ditanamkan membentuk rambut baru, yang lain gagal untuk berkembang.
Selanjutnya, tim memutuskan untuk bereksperimen dengan teknik pencetakan 3D untuk melihat apakah mereka dapat menciptakan lingkungan mikro yang meniru lingkungan alami folikel rambut manusia lebih dekat. Para peneliti melaporkan proses mereka, serta hasilnya, dalam makalah studi yang muncul di Komunikasi Alam.
Christiano dan rekan akhirnya membuat cetakan plastik dengan ekstensi proyeksi yang lebarnya setengah milimeter.
“Teknik fabrikasi sebelumnya tidak mampu membuat proyeksi tipis seperti itu, jadi pekerjaan ini sangat difasilitasi oleh inovasi dalam teknologi pencetakan 3D,” jelas penulis pertama Hasan Erbil Abaci.
Selanjutnya, para peneliti berhasil membuat kulit manusia tumbuh di sekitar jamur. Mereka menempatkan sel-sel folikel rambut yang telah mereka kumpulkan dari sukarelawan di dalamnya, menambahkan sel-sel penghasil keratin di atasnya. Akhirnya, mereka merangsang pertumbuhan dengan menambahkan berbagai faktor pertumbuhan.
Pengujian ini berhasil - tidak lebih dari 3 minggu, sel-sel tersebut menghasilkan folikel rambut manusia yang dapat mulai menumbuhkan rambut.
Para peneliti mencatat bahwa proses ini masih jauh dari sempurna. Namun demikian, ia berpotensi untuk membangun sumber rambut alami yang berkelanjutan untuk transplantasi dan untuk menyediakan rambut bagi siapa saja yang mungkin membutuhkannya.
“Itu [akan memperluas] ketersediaan pemulihan rambut untuk semua pasien - termasuk 30 juta wanita di Amerika Serikat yang mengalami penipisan rambut dan pria muda yang garis rambutnya masih surut. Operasi restorasi rambut tidak lagi dibatasi oleh jumlah rambut donor, ”kata Christiano.
Para peneliti menunjukkan bahwa menumbuhkan rambut manusia dengan cara ini, di laboratorium, juga dapat membantu dalam penelitian farmasi, memberi peneliti lebih banyak kebebasan untuk mencari atau menguji obat penumbuh rambut baru.
“Apa yang telah kami tunjukkan adalah bahwa pada dasarnya kami dapat membuat peternakan rambut: kisi-kisi rambut yang dipola dengan benar dan direkayasa sehingga dapat ditransplantasikan kembali ke kulit kepala pasien yang sama.”
Angela Christiano, Ph.D.
Sementara sebagian besar peneliti yang mengambil bagian dalam penelitian ini menyatakan tidak ada kepentingan yang bersaing, Angela Christiano dan Colin Jahoda menyatakan bahwa mereka adalah pendiri Rapunzel Bioscience, sebuah perusahaan bioteknologi yang berinvestasi dalam terapi regeneratif untuk rambut dan kulit.
