Peneliti Sekolah Kedokteran Duke-NUS, bekerja sama dengan Universitas Sydney, telah mengembangkan BrainSTEM—sebuah atlas sel tunggal dua tingkat dari otak manusia yang sedang berkembang yang memprofilkan hampir 680.000 sel. Diterbitkan secara online di Science Advances pada 31 Oktober 2025, sumber daya ini berfokus pada neuron dopaminergik midbrain, menandai jenis sel di luar target dalam model yang dibudidayakan di laboratorium, dan akan dirilis secara terbuka untuk komunitas penelitian.
Ilmuwan di Sekolah Kedokteran Duke-NUS dan kolaborator telah menciptakan BrainSTEM (Brain Single-cell Two tiEr Mapping), sebuah atlas sel tunggal komprehensif dari otak manusia janin yang dirancang untuk membenchmark dan meningkatkan model untuk penyakit Parkinson.
- Ruang lingkup dan fokus: Atlas ini memprofilkan hampir 680.000 sel dari otak manusia yang sedang berkembang dan mencakup sub-atlas midbrain dengan resolusi lebih tinggi yang menunjuk neuron dopaminergik—sel yang terganggu dalam penyakit Parkinson.
- Mengapa penting: Penyakit Parkinson adalah kondisi neurodegeneratif kedua paling umum di Singapura, yang memengaruhi sekitar tiga dari setiap 1.000 orang berusia 50 tahun ke atas. Model midbrain yang lebih setia dapat memperkuat penelitian dan mendukung terapi berbasis sel di masa depan.
Studi tersebut, yang diterbitkan di Science Advances (Vol. 11, Issue 44; DOI: 10.1126/sciadv.adu7944) pada 31 Oktober 2025, melaporkan bahwa protokol diferensiasi laboratorium terkemuka dapat menghasilkan sel yang tidak diinginkan dari wilayah otak lainnya, yang menekankan perlunya menyempurnakan metode eksperimental dan pipeline analisis data.
Penulis utama dan peneliti senior menyoroti nilai praktis alat tersebut. “Cetak biru berbasis data kami membantu ilmuwan menghasilkan neuron dopaminergik midbrain hasil tinggi yang mencerminkan biologi manusia dengan setia. Cekaman kualitas ini sangat penting untuk meningkatkan efikasi terapi sel dan meminimalkan efek samping, membuka jalan untuk menawarkan terapi alternatif bagi orang yang hidup dengan penyakit Parkinson,” kata Dr. Hilary Toh, kandidat MD–PhD di Duke-NUS.
“Dengan memetakan otak pada resolusi sel tunggal, BrainSTEM memberi kami ketepatan untuk membedakan bahkan populasi sel di luar target yang halus. Detail seluler yang kaya ini memberikan dasar kritis untuk model berbasis AI yang akan mengubah cara kami mengelompokkan pasien dan merancang terapi yang ditargetkan untuk penyakit neurodegeneratif,” kata Dr. John Ouyang, penulis senior dari Pusat Biologi Komputasional Duke-NUS. Asisten Profesor Alfred Sun menambahkan bahwa pendekatan yang ketat dan berbasis data “akan mempercepat pengembangan terapi sel yang andal untuk penyakit Parkinson,” sementara Profesor Patrick Tan, Wakil Dekan Senior untuk Penelitian di Duke-NUS, menyebut pekerjaan itu sebagai tolok ukur baru untuk menangkap detail seluler dalam sistem kompleks.
Tim akan merilis atlas sebagai sumber terbuka bersama dengan paket BrainSTEM siap pakai, memungkinkan peneliti untuk menerapkan pendekatan pemetaan multi-tier ke jenis sel otak apa pun. Proyek ini melibatkan kolaborator di Universitas Sydney dan menerima dukungan termasuk Hibah Ignition USyd–NUS dan Dana Penelitian Parkinson Duke-NUS.