Para peneliti telah menciptakan organoid otak yang rinci yang meniru korteks serebral yang sedang berkembang, lengkap dengan pembuluh darah yang sangat mirip dengan yang ada di otak sungguhan. Kemajuan ini mengatasi keterbatasan utama pada mini-otak yang dibudidayakan di laboratorium, berpotensi memungkinkan mereka bertahan lebih lama dan memberikan wawasan lebih dalam tentang kondisi neurologis. Organoid, yang dibudidayakan dari sel punca manusia, memiliki pembuluh yang terdistribusi secara merata dengan pusat berongga, menandai langkah maju signifikan dalam penelitian otak.
Organoid otak, sering disebut mini-otak, telah dibudidayakan di laboratorium sejak 2013 dengan mengekspos sel punca terhadap sinyal kimia spesifik, membentuk gumpalan yang menyerupai otak tahap awal. Struktur ini telah menawarkan perspektif berharga tentang gangguan seperti autisme, skizofrenia, dan demensia. Namun, tantangan utama adalah masa hidup singkatnya, biasanya hanya beberapa bulan, karena kurangnya pembuluh darah internal mencegah oksigen dan nutrisi mencapai sel yang lebih dalam. Untuk mengatasi ini, Ethan Winkler dan timnya di University of California, San Francisco, membudidayakan sel punca manusia selama dua bulan untuk menghasilkan organoid kortikal, yang meniru korteks serebral yang bertanggung jawab atas berpikir, memori, dan pemecahan masalah. Mereka secara terpisah memproduksi organoid dari sel pembuluh darah dan menempatkan dua di setiap ujung organoid kortikal. Dalam beberapa minggu, pembuluh tersebut meresap ke struktur secara merata. Pencitraan menunjukkan pembuluh ini memiliki lumen berongga, mirip dengan pembuluh darah otak sebenarnya. Lois Kistemaker dari University Medical Centre Utrecht Brain Centre di Belanda menyoroti masalah kekurangan nutrisi pada model sebelumnya, menyebutnya 'masalah yang sangat besar'. Madeline Lancaster, yang mempelopori organoid otak di University of Cambridge, memuji pekerjaan tersebut: 'Demonstrasi jaringan vaskular dengan lumen seperti yang ditemukan pada pembuluh darah sebenarnya mengesankan. Ini langkah besar.' Pembuluh baru ini juga menunjukkan sifat dan pola genetik mirip dengan yang ada di otak yang sedang berkembang, termasuk penghalang darah-otak yang ditingkatkan yang melindungi dari patogen sambil memungkinkan pertukaran nutrisi dan limbah. Hal ini dapat memungkinkan pemeliharaan yang lebih baik untuk organoid. Namun, Lancaster mencatat keterbatasan: pembuluh yang sepenuhnya fungsional akan memerlukan mekanisme pemompaan seperti jantung untuk aliran darah arah, sesuatu yang belum dicapai oleh peneliti. Temuan muncul dalam pracetak di bioRxiv.
