Peneliti di Universitas Stanford telah mengembangkan metode untuk menumbuhkan ribuan organoid otak identik menggunakan gum xantan, aditif makanan umum, untuk mencegahnya saling menempel. Terobosan ini, yang dipimpin oleh Sergiu Pasca dan Sarah Heilshorn, memungkinkan pengujian skala besar untuk perkembangan otak dan penyaringan obat. Teknik ini dapat memajukan studi tentang gangguan seperti autisme dan skizofrenia.
Selama hampir satu dekade, Program Organogenesis Otak Stanford telah mempelopori penggunaan sel punca untuk menciptakan struktur tiga dimensi mirip otak yang dikenal sebagai organoid neural manusia dan assembloid. Diluncurkan pada 2018 di bawah Wu Tsai Neurosciences Institute Stanford, program ini menyatukan pakar neurosains, kimia, dan teknik untuk mempelajari sirkuit neural, gangguan neurodevelopmental, dan konektivitas otak.
Hambatan utama adalah penskalaan produksi: organoid sering menyatu, menghasilkan batch yang tidak konsisten. Pada awalnya, sekitar dua belas tahun lalu, Sergiu Pasca, direktur program dan Profesor Kenneth T. Norris, Jr. Psikiatri dan Ilmu Perilaku, hanya bisa memproduksi segenggam. "Pada hari-hari awal, saya punya delapan atau sembilan dari mereka, dan saya beri nama masing-masing berdasarkan makhluk mitologi," kenang Pasca.
Untuk mengatasi ini, Pasca berkolaborasi dengan insinyur material Sarah Heilshorn. Tim mereka menguji 23 material biokompatibel dan menemukan gum xantan mencegah penggumpalan tanpa memengaruhi perkembangan. Seperti yang dirinci dalam makalah Nature Biomedical Engineering 2025, aditif sederhana ini memungkinkan pertumbuhan seragam dalam batch. "Kami sekarang bisa membuat 10.000 dengan mudah," kata Pasca. Metode ini dibagikan secara bebas, dengan beberapa laboratorium sudah mengadopsinya.
Untuk menunjukkan nilainya, penulis utama Genta Narazaki menumbuhkan 2.400 organoid dan menyaringnya terhadap 298 obat yang disetujui FDA. Beberapa, termasuk pengobatan kanker payudara, menghambat pertumbuhan, menyoroti risiko potensial bagi otak yang sedang berkembang—informasi krusial karena obat semacam itu jarang diuji pada orang hamil atau bayi karena kekhawatiran etis.
Tim Pasca sekarang bertujuan menerapkan teknik ini pada kondisi neuropsikiatri. "Menangani penyakit-penyakit itu sangat penting, tapi kecuali Anda penskalaan, tidak ada cara untuk membuat perbedaan," katanya. Inovasi ini menjanjikan penelitian yang lebih tepat tentang gangguan otak dan pengembangan obat yang lebih aman.