Eksperimen dengan Embrio

“Embriologi Dari Abad Sebelum Masehi Sampai Abad Bayi Tabung”
I. PENDAHULUAN
Belajar Embriologi untuk ujian kadangkala membosankan, tetapi membaca tulisan ilmiah popular yang berhubungan dengan Embriologi dapat mengasyikkan. Rasa ingin tahu dari hal-hal yang bersifat popular dan up to date biasanya dapat membasmi kejenuhan. Seperti diberitakan dalam media massa, abad ke-20 atau era milenium ke-2 ini merupakan “Abad Bayi Tabung”. Oleh karena itu, mari kita belajar tentang Embriologi sekaligus mempopularkannya pada Abad Bayi Tabung ini supaya lebih menambah gairah belajar dengan cara menimbulkan berbagai pertanyaan dan mendiskusikan fiksi ilmu pengetahuan (science fiction, “sci-fi”).
Beberapa pertanyaan yang menggelitik untuk kita: Bagaimana rekayasa (kotak-katik) dalam Embriologi untuk dapat mensejahterakan umat manusia? Apakah hasil rekayasa pada embrio dapat menyesatkan penalaran manusia karena bertentangan dengan kodrat ilmu hayat?
Abad Bioteknologi telah memberikan kesempatan kepada para ahli Embriologi untuk menciptakan kreasinya melalui berbagai eksperimen menggunakan embrio. Contoh yang popular saat ini adalah pembuatan bayi tabung dengan teknik in vitro fertilization, embryo transfer, artificial insemination, freeze-thawing, gene transfer, dan lain sebagainya. Dengan menggunakan embrio submammal dikenal percobaan cloning, chimera, gynogenesis, organ transplantation, cell fusion, dan lain-lain.
Sebaliknya, karena kelalaian manusia maka lahirlah “bayi monster” (teratoma) seperti ancephaly, coelosomia, phocomelia, spina bifida, ectopia cordis, dan bayi-bayi lain yang tidak dikehendaki kehadirannya dalam keluarga karena pengaruh kemajuan teknologi yang menghasilkan bayi-bayi dengan kondisi fisik tak normal. Cacat-cacat pada bayi tersebut juga dapat terjadi akibat ibu yang mengkonsumsi alkohol dan obat-obatan terlarang pada saat hamil atau karena dampak pencemaran lingkungan. Semuanya itu perlu disadari bahwa perkembangan Embriologi dapat dimanipulasi untuk kesejahteraan manusia atau malah dapat terkena dampak negatif akibat ulah manusia.
Suatu pertanyaan filosofis dari segi etika dan moral sering muncul di permukaan seperti dalam kasus bayi tabung:
Bagaimana sebenarnya keberadaan dan kelanjutan kehidupannya? Bagaimana pula nasib bayi-bayi yang cacat, individu hasil rekayasa seperti chimera dan individu hasil gene transfer, apakah mereka itu species baru?
Tulisan berikut ini akan mengutarakan beberapa hal, antara lain teori perkembangan, eksperimen dengan embrio menggunakan metode bioteknologi, serta mengajak Anda untuk merenungkan dan memberi pandangan terhadap hasil rekayasa yang menggunakan embrio.





II. TEORI PERKEMBANGAN
Perkembangan embrio ayam telah dipelajari sejak sebelum Masehi, dan sampai sekarang masih ada hal-hal yang belum diketahui sebenarnya. Salah satu pertanyaan klasik: “Mana yang lebih dahulu ada: ayam atau telur?” Jawabannya tergantung dari latar belakang si penjawab. Harvey (1650) menjawab: “Ovum esse primordium commune omnibus animalibus” yang intinya berarti “Telur ada lebih dahulu”. Pedagang telur akan menjawab: “Induk ayam ada lebih dahulu karena telur keluar dari induk ayam”. Peternak ayam akan menjawab: “Anak ayam menetas dari telur, jadi telur ada lebih dahulu sebelum kemudian menetas menjadi anak ayam”. Ahli agama Islam menjawab: “Barang yang hidup keluar dari barang yang mati, barang yang mati keluar dari barang yang hidup” (Q.S. Al An’Am 6:95).

inna allaaha faaliqu alhabbi waalnnawaa yukhriju alhayya mina almayyiti wamukhriju almayyiti mina alhayyi dzaalikumu allaahu fa-annaa tu/fakuuna

Sesungguhnya Allah menumbuhkan butir tumbuh-tumbuhan dan biji buah-buahan. Dia mengeluarkan yang hidup dari yang mati dan mengeluarkan yang mati dari yang hidup. (Yang memiliki sifat-sifat) demikian ialah Allah, maka mengapa kamu masih berpaling?
Indeed, Allah is the cleaver of grain and date seeds. He brings the living out of the dead and brings the dead out of the living. That is Allah ; so how are you deluded?
— Surah Al-’An`ām (The Cattle) – سورة الأنعام
Yunus (1978) memberi contoh mengenai jawaban ini pada ayam: “Anak ayam keluar dari barang yang mati kelihatannya (telur), dan telur yang (kelihatan) mati itu keluar dari (induk) ayam yang hidup”. Begitu pula pada hewan-hewan lain yang bertelur dan tumbuhan yang berbiji. Kita yang mengetahui ilmu perkembangan tentu dapat memilih jawaban yang benar menurut kaidah-kaidah Biologi, yang ternyata juga selaras dengan yang tersirat di dalam kitab suci Al Qur’an.
Perkembangan manusia menurut Islam juga telah disebutkan dalam Al Qur’an: “Dia (Allah) telah menciptakan manusia dari segumpal darah” (Q.S. Al ‘Alaq 96:2).

khalaqa al-insaana min ‘alaqin
Dia telah menciptakan manusia dari segumpal darah.
Created man from a clinging substance.
— Surah Al-`Alaq (The Clot) – سورة العلق
Sebagian orang awam membayangkan bahwa wanita yang tidak hamil dan mengeluarkan darah (menstruasi) diartikan bahwa darahnya tidak menggumpal sehingga wanita tersebut belum dapat membentuk individu baru. Di zaman Socrates dan Plato (filosof Yunani, guru dan murid), pemikiran tersebut masih berlaku, seperti ketika mereka melihat seekor rusa sedang kawin: Dibayangkan bahwa cairan dari liang senggama betina dapat menggumpal karena bercampur dengan cairan mani dari rusa jantan, maka terbentuklah anak rusa. Setelah von Baer menemukan spermatozoon dan de Graaf menemukan sel telur, maka pemikiran tersebut tidak berlaku lagi. Secara ilmiah dapat dinyatakan bahwa individu baru terbentuk dari hasil peleburan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina.
Kita sadari bahwa manusia dari generasi ke generasi berikutnya terjadi karena fertilisasi dari sel haploid spermatozoon dan sel telur. Dari kedua macam sel tersebut meleburlah menjadi satu membentuk zigot, yang berarti kita berkembang dari sebutir sel. Kita, sekarang — manusia dewasa — terdiri atas lebih kurang 200 jenis sel. Bagaimanakah perkembangan dari sebutir sel (unisel) sampai menjadi multisel (banyak sel) dan multifungsi itu? Dan apakah sel kita yang dulu dan sekarang masih sama, ataukah sudah berganti karena adanya pembelahan (proliferasi) dan regenerasi? Kalau begitu bagaimanakah sebenarnya?
Dalam Embriologi dijelaskan bahwa zigot mengalami segmentasi menjadi 2 sel, 4 sel, 8 sel, 16 sel, 32 sel (morula), dan seterusnya, sampai menjadi tumpukan sel yang disebut blastula. Pada stadium (tingkat) blastula tersebut, bagian manakah yang kelak akan menjadi kepala, badan, anggota badan, dan organ-organ lainnya belum dapat diketahui. Tingkat berikutnya adalah gastrula yang tersusun dari 3 lapis benih, yaitu: ektoderm, mesoderm, dan entoderm. Dari ketiga lapisan itulah badan terbentuk, yang terdiri atas berbagai organ dan sistem organ.
Kini embrio telah terbentuk, dan selanjutnya nantinya akan berkembang menjadi janin (fetus). Pertanyaan berikutnya adalah: Kapankah ruh atau nyawa ditiupkan sehingga embrio dapat dianggap sebagai makhluk hidup?
“Maka apabila Aku (Allah) telah menyempurnakan kejadiannya, dan telah meniupkan ke dalamnya ruh (ciptaan)-Ku, maka tunduklah kamu kepadanya dengan bersujud” (Q.S. Al Hijr 15:29).

fa-idzaa sawwaytuhu wanafakhtu fiihi min ruuhii faqa’uu lahu saajidiina
Maka apabila Aku telah menyempurnakan kejadiannya, dan telah meniup kan kedalamnya ruh (ciptaan)-Ku, maka tunduklah kamu kepadanya dengan bersujud. [Yang dimaksud dengan sujud di sini bukan menyembah, tetapi sebagai penghormatan].
And when I have proportioned him and breathed into him of My (created) soul, then fall down to him in prostration.
— Surat Al-Ĥijr (The Rocky Tract) – سورة الحجر
Pada tingkat gastrula sudah mulai terjadi gerakan dan pertumbuhan. Sel-sel bergerak mengatur diri ke tempat calon organ terbentuk. Kekuatan apakah yang mengatur hal tersebut? Untuk pertama kalinya calon sistem syaraf terbentuk pada tingkat neurula. Pada saat itu calon jantung baru berupa sepasang pembuluh yang belum berdenyut. Kapankah denyut jantung pertama kali ada? Bagaimanakah mekanismenya? Kapankah embrio secara keseluruhan dapat bergerak? Dan bagaimanakah bisa terjadi gerakan yang ritmis?
Embrio terus berkembang, hingga terjadilah koordinasi antara sistem organ yang satu dengan sistem organ yang lainnya, antara organ yang satu dengan organ yang lainnya. Apabila terjadi koordinasi antara sistem syaraf dengan sistem otot, maka mulailah terjadi gerakan. Bagaimanakah perkembangan dapat berlangsung secara sinkron? Kekuatan apakah yang mengaturnya? Bagaimanakah jantung bisa terus berdenyut dengan teratur tanpa berhenti? Dan bagaimanakah pula perkembangan anak ayam bisa sama dengan tetuanya? Untuk mengetahui itu semua ada berbagai teori.
Teori yang pertama dalam perkembangan yaitu karena ada kekuatan supranatural (theologis), begitulah kehendak alam. Teori vitalistik menyebutkan bahwa perkembangan terjadi karena proses yang kompleks antara materi (biokimiawi) dan energi. Teori mekanistik menyebutkan bahwa suatu proses perkembangan ditimbulkan karena adanya sifat dasar yang memberikan fenomena fisik dan kimiawi yang berlaku dalam organisme.
Suatu contoh: jantung dapat mulai berdenyut karena di dalam sel jantung terdapat molekul yang dapat berkontraksi dan relaksasi, yaitu protein aktin dan miosin. Dengan demikian, bila di dalam sel jantung embrio sudah disintesis kedua molekul tersebut, maka jantung embrio mulai berdenyut. Begitu pula mengenai gerakan embrio, bila sel syaraf embrio sudah dapat menghantarkan impuls karena adanya neurotransmitter, maka terjadilah gerakan. Di samping itu, sel otot juga sudah mengandung protein aktin dan miosin. Percobaan dapat dilakukan pada embrio katak yang disentuh dengan ujung jarum. Contoh denyut jantung pertama dapat diamati pada embrio ayam umur 30 jam dalam pengeraman, embrio ikan yang diperoleh pada 20 jam setelah induknya bertelur, atau pada manusia dapat dideteksi pada usia kehamilan minggu ke-3.
Teori terbaru dalam perkembangan embrio menyebutkan bahwa proses perkembangan terjadi dalam ketatateraturan ekspresi gen dalam sekuen waktu yang berturutan dari zigot sampai terbentuk individu baru yang sempurna bentuknya. Apabila ada ketimpangan dalam ketatateraturan ekspresi gen tersebut, maka terjadilah kelainan perkembangan, atau yang disebut sebagai catat (malformasi), yang dapat mengakibatkan embrio mati (lethal) atau mengalami cacat lahir. Kita ketahui adanya fenomena bayi tanpa tangan dan kaki (amelia), bayi kembar siam (conjoined twins), bayi tanpa kepala (anencephaly), bayi dengan viscera (organ dalam) yang terdedah di luar badannya, dan sebagainya.
Perkembangan tidak hanya berlangsung dalam tingkat embrional saja, tetapi perkembangan terus terjadi sepanjang hayat sampai individu mati. Sebagai keterangan teori terbaru tersebut, pada dasarnya ekspresi gen adalah berupa protein baru yang disintesis. Ekspresi gen dimulai dari zigot yang membelah. Dalam segmentasi diperlukan adanya protein tubulin untuk terjadinya mitosis. Oleh karena itu zigot dapat membelah. Pada tingkat gastrula, terjadi diferensiasi lapis benih menjadi ektoderm karena di dalam lapisan sel-sel tersebut disintesis protein keratin sebagai tanda khas ektoderm. Di dalam sel-sel mesoderm disintesis protein laminin sebagai tanda khasnya, dan protein entrin disintesis di dalam lapisan sel-sel entoderm. Demikianlah seterusnya, setiap terjadi proses perkembangan maka terbentuklah protein baru sebagai tanda khas terjadinya perkembangan. Jenis protein di dalam sel membedakan sel tersebut dengan sel-sel yang lainnya (protein spesifik atau khas).




III. Eksperimen Dengan Embrio dan Aplikasinya
Berikut ini beberapa contoh hasil percobaan utak-atik menggunakan embrio yang terkenal di dunia, yang pernah dilakukan oleh manusia:
1. Bayi Tabung (Test Tube Baby)

Bayi tabung adalah individu baru yang dikreasikan dari rekayasa mempertemukan sel telur dengan spermatozoon di luar tubuh tetuanya, sehingga secara awam dapatlah dikatakan dalam “tabung reaksi” (IVF, in vitro fertilization). Louise Joy Brown adalah bayi tabung yang lahir pertama kali, yaitu pada tanggal 28 Juli 1978 di Inggris. Semula bayi tabung dikreasikan bagi orang tua dalam status perkawinan yang secara normal tidak dapat mempertemukan sel kelamin masing-masing karena adanya kelainan pada organ reproduksinya, akan tetapi mereka mempunyai sel kelamin yang normal. Oleh karena itu diusahakan pertemuan kedua sel kelamin dalam tabung reaksi yang kondisinya dibuat seperti dalam saluran reproduksi ibu. Di dalam tabung tersebut diberikan medium yang mengandung nutrisi, pH, temperatur, dan faktor-faktor lain yang persis seperti dalam saluran reproduksi ibu.
Prinsip teknologi bayi tabung adalah sebagai berikut:

• Pertama-tama dilakukan stimulasi pemasakan sel telur menggunakan hormon sintetis seperti LH dan FSH.
• Kemudian dilakukan pengambilan sel telur dari ibu dengan cara operasi laparoskopi, dilanjutkan dengan pemeliharaan sel telur dalam medium.
• Berikutnya dilakukan pengambilan spermatozoon dari ayah dengan jalan masturbasi atau stimulasi dengan pacuan elektrik.
• Kualitas spermatozoon diperhatikan dengan cara melakukan uji kualitas sepermatozoa, mengenai: jumlah/konsentrasi, gerakan, morfologi, kapasitasi, dsb. Hanya sepermatozoon dengan kualitas baik yang akan digunakan dalam proses selanjutnya.
• Pencampuran sel telur dengan spermatozoon dilakukan dalam kondisi tiruan (in vitro) yang cocok seperti halnya kondisi di dalam saluran telur.
• Proses pertemuannya kemudian diikuti dengan mikroskop.
• Selanjutnya dilakukan pemeliharaan terhadap zigot yang terbentuk, dan diamati perkembangannya sampai stadium blastula, lebih kurang selama 3-5 hari.
• Blastula kemudian dimasukkan kembali ke dalam rahim ibu untuk diteruskan perkembangannya secara alami hingga menjadi janin sampai akhirnya lahir.

Semula teknologi bayi tabung diaplikasikan untuk pasangan dalam status perkawinan yang syah. Namun demikian, teknologi memberikan kesempatan secara universal, oleh karena itu dapat berkembang menjadi komersial dan disalahgunakan. Kreasi teknik bayi tabung dapat bervariasi sebagi berikut:

1. Sperma ayah + telur ibu (terikat status perkawinan) dipertemukan secara IVF, kemudian ditumbuhkan dalam rahim ibu hingga lahir menjadi anak normal.
2. Sperma ayah + telur ibu (terikat status perkawinan) dipertemukan secara IVF, kemudian ditumbuhkan dalam rahim wanita lain (donor rahim yang tidak terikat status perkawinan disebut sebagai surrogate mother) hingga lahir menjadi anak normal.
3. Donor sperma (dari bank sperma, bukan dari ayah) + telur ibu (terikat status perkawinan) dipertemukan secara IVF, kemudian ditumbuhkan dalam rahim ibu hingga lahir menjadi anak normal.
4. Donor sperma + telur ibu (terikat status perkawinan) dipertemukan secara IVF, kemudian ditumbuhkan dalam rahim surrogate mother hingga lahir menjadi anak normal.
5. Sperma ayah + donor telur (bukan dari ibu) dipertemukan secara IVF, kemudian ditumbuhkan dalam rahim ibu (terikat status perkawinan) hingga lahir menjadi anak normal.
6. Sperma ayah + donor telur dipertemukan secara IVF, kemudian ditumbuhkan dalam rahim surrogate mother hingga lahir menjadi anak normal.
7. Donor sperma + donor telur dipertemukan secara IVF, kemudian ditumbuhkan dalam rahim ibu (terikat status perkawinan) hingga lahir menjadi anak normal.
8. Donor sperma + donor telur dipertemukan secara IVF, kemudian ditumbuhkan dalam rahim surrogate mother hingga lahir menjadi anak normal.

Dari kedelapan kreasi bayi tabung tersebut, kiranya masing-masing dapat diberi penilaian dari segi etika, moral, agama, dan budaya. Anda dipersilakan membahas dan memberi penilaian serta pandangan dari berbagai segi.
Kemajuan bioteknologi memberi peluang untuk berkreasi lebih lanjut, hingga akan sampai pada wilayah science fiction. Teknik embrio beku (freezing and thawing) memberi peluang bahwa embrio dapat hidup selama puluhan tahun dalam tabung reaksi yang disimpan dalam medium nitrogen cair bersuhu sekitar -150 °C (teknik cryopreservation). Muncul pertanyaan: Bagaimana bila embrio beku tersebut dicairkan dan ditumbuhkan dalam kandungan seorang ibu yang hidup seabad yang akan datang?
Aplikasi teknik bayi tabung pada hewan-hewan ternak sangat bagus, dikenal dengan nama: embrio transfer. Sebagai contoh pada sapi. Dengan cara ini kita tidak perlu lagi mengimpor sapi Friesch Holland yang sudah dewasa jauh-jauh dari Negeri belanda, cukup dengan membeli saja embrio beku yang jauh lebih mudah membawanya. Sesampainya di Indonesia, embrio beku tersebut dicairkan dan ditumbuhkan dalam rahim sapi perah yang ada, maka nantinya lahirlah sapi Friesch Holland yang tetap unggul kualitasnya. Bagaimana Anda menyikap fenomena ini?
2. Inseminasi Buatan (Artificial Insemination)
Apabila seorang ayah impoten, maka ia tidak dapat memasukkan sperma melalui liang sanggama secara wajar/alami. Oleh karena itu perlu bantuan inseminator, yaitu suatu alat untuk memasukkan semen menggunakan alat suntik. Di kalangan awam, proses inseminasi buatan (IB) ini dikenal dengan istilah kawin suntik. Proses bertemunya spermatozoon dengan sel telur selanjutnya seperti halnya dalam kondisi normal/alami. Demikian pula proses-proses berikutnya, terjadi fertilisasi, tumbuh menjadi embrio, kemudian berkembang menjadi fetus, dan pada akhirnya lahirlah seorang bayi.
Pada prinsipnya, teknik IB meliputi pengambilan spermatozoon atau sperma dari donor/bank, pemeliharaan, dan penyuntikan. Bila proses penyuntikan akan dilakukan dalam jangka waktu yang lama setelah pengambilan, maka sperma perlu dibekukan terlabih dahulu untuk menjaga dari kerusakan dan mempertahankan kualitasnya. Penyuntikan dilakukan pada waktu ibu sedang dalam stadium estrus atau pada saat ada telur yang sedang mengalami ovulasi.

Aplikasi IB pada hewan-hewan ternak seperti sapi, kerbau, domba, babi, dan lain-lain telah banyak dilakukan oleh dokter hewan, bahkan oleh para petugas teknis yang telah ahli/terampil di peternakan di Indonesia.

• Penampungan sperma dilakukan dengan vagina buatan yang dipasang pada boneka hewan betina (dummy) yang sebelumnya telah disiram dengan urinnya.
• Cara lain adalah pada saat hewan jantan naik ke punggung hewan betina (mounting), kemudian penisnya dibelokkan ke dalam vagina buatan.
• Stimulasi ejakulasi ini juga dapat dilakukan dengan pacuan elektrik.
• Selanjutnya sperma ditampung dalam tabung gelas.
• Sperma kemudian dianalisis kualitasnya, meliputi variabel-variabel: gerakannya, jumlahnya, morfologinya, dan faktor-faktor lain yang menunjang keberhasilan fertilisasi.

Keuntungan teknik IB pada peternakan adalah menghemat pejantan, karena sperma dari satu ekor pejantan dapat digunakan untuk sepuluh ekor betina.
Aplikasi IB dalam pelestarian satwa langka telah dilakukan di Kebun Binatang California, USA. Satwa-satwa yang dikandangkan biasanya telah kehilangan gairah seksualitas secara wajar/alami karena tekanan faktor lingkungan. Oleh karena itu perlu diadakan IB untuk memperoleh keturunannya agar tidak terjadi kepunahan terhadap species tersebut.
3. Cloning
Cloning adalah teknik untuk memperoleh keturunan dengan cara mempertahankan gen unggul dari tetuanya dengan menggunakan embrio. Caranya dengan transplantasi/substitusi inti sel telur dengan inti sel somatik. Gordon (1967) melakukan percobaan enukleasi sel telur katak yang kemudian diganti dengan inti sel epitel usus. Sel telur dengan inti sel epitel tersebut kemudian berkembang menjadi embrio, dan menjadi katak dewasa persis seperti katak yang menjadi donor inti. Hal ini dapat terjadi karena inti sel epitel yang diploid mampu mengkomandokan proses perkembangan dengan genom yang lengkap. Secara alami, sel telur (haploid) membutuhkan spermatozoon (haploid) untuk memperoleh genom yang lengkap (zigot yang bersifat diplod).
Menurut McKinnel (1980), suatu percobaan rahasia telah dilakukan, yaitu cloning antara inti sel manusia dengan sel telur tikus atau hamster. Inti sel telur tikus diganti dengan inti sel dari tubuh manusia, maka terjadilah perkembangan. Tentu saja hasil percobaan tersebut tidak dipublikasikan karena dapat menyinggung etika dan moral terhadap manusia. Anda juga dapat melakukan hal serupa dengan kombinasi antar berbagai inti sel dari binatang yang mempunyai kekerabatan dekat, tentunya sebagai percobaan saja. Ada waktu di mana Anda mau tidak mau harus menghentikan percobaan seperti ini, dengan pertimbangan dari segi etika, moral, agama, dsb.

Saya tadi sempat bertanya-tanya mengapa dalam artikel cloning ini Ayah tidak menuliskan sama sekali tentang domba Dolly, hasil eksperimen cloning yang super terkenal itu Akhirnya saya tahu jawabannya: Artikel ini ditulis oleh Ayah pada awal tahun 1995, sedangkan domba Dolly baru lahir pada tanggal 05 Juli 1996. Jadi pada saat Ayah menulis artikel ini, tentu saja beliau tidak mendapatkan referensi apa-apa tentang domba Dolly Tugas saya lah untuk menambahkan informasi mengenai domba Dolly tersebut

Berikut ini skema terbentuknya domba Dolly:

Dolly dan surrogate mother-nya, proses cloning inilah yang menjadi jawaban dari pertanyaan: mengapa Dolly tidak mirip dengan induknya

Dolly dan anak sulungnya, Bonnie, dari total 6 ekor anak (duplet: Sally dan Rosie, triplet: Lucy, Darcy, dan Cotton)

.

.

.

.

.

.

.

.

Mungkinkan peristiwa lahirnya anak-anak kembar Dolly ini juga merupakan efek cloning? Apakah umur Dolly yang hanya 6 tahun (jauh lebih pendek dari umur domba untuk species yang sama) juga merupakan efek cloning? Apakah penyakit yang menyebabkan kematian Dolly juga merupakan efek cloning? Lebih lanjut tentang Dolly kita diskusikan pada lain kesempatan saja yak

4. Ginogenesis dan androgenesis
Rekayasa memainkan inti sel telur (pronukleus betina) atau inti spermatozoon dalam proses fertilisasi dapat menciptakan individu baru. Ginogenesis adalah perkembangan sel telur yang hanya dikomandokan oleh inti sel telur saja, sedangkan inti spermatozoon tidak berperan karena tidak melebur menjadi sinkarion. Sebaliknya, apabila yang mengkomandokan perkembangan hanya inti spermatozoon saja, maka disebut androgenesis.
Prinsip tekniknya adalah mematikan inti spermatozoon atau inti sel telur dengan sinar-X, sinar laser, sinar radioaktif, atau dengan cara-cara lain untuk menghalang-halangi pertemuannya. Bagaimana sel haploid dapat berkembang? Sel telur yang sudah kemasukan spermatozoon (mengalami fertilisasi) berarti terdapat enzim yang dibawa oleh spermatozoon yang dapat memicu dimulainya perkembangan. Pada dasarnya sel dapat membelah apabila DNA cukup memenuhi kuantum untuk terjadinya mitosis. Hal yang mendasar yaitu adanya sintesis DNA, yang berarti sel tersebut dapat berkembang. Pemicu perkembangan telur dapat berupa perubahan fisik, seperti: shock listrik, temperatur, atau secara mekanis.
Aplikasi teknologi ginogenesis dilakukan dalam bidang perikanan untuk memperoleh bibit ikan kreasi baru. Teknik ginogenesis pada ikan adalah sebagai berikut:

• Telur diinseminasikan dengan spermatozoon yang sudah disinari ultra violet (UV) atau diiradiasi menggunakan sinar-X sehingga gen-gennya mengalami kerusakan.
• Inti sel telur dapat traktivasi dan berkembang karena stimulasi enzim dari spermatozoon, walaupun intinya tidak bergabung.
• DNA inti akan berkembang menjadi 2x lipat, ini berarti seperti “inti diploid”.
• Pada saat itu, sel telur dilakukan shock listrik/mekanik atau temperatur secara mendadak sehingga gagal membelah.
• Sel telur yang demikian itu adalah zygot diploid homozigot yang dapat berkembang menjadi embrio, larva, dan akhirnya menjadi ikan betina.

Di Jepang sudah diproduksi ikan hasil rekayasa ginogenesis. Konon, ukuran ikan lebih besar, rasanya lebih lezat (subarashi aji). Sebaliknya ikan hasil androgenesis berukuran lebih kecil dan citarasanya tidak menyenangkan.
Androgenesis kurang lebih prosesnya sama dengan ginogenesis, hanya saja yang diiradiasi adalah inti sel telur. Spermatozoon akan membuahi sel telur dengan inti yang gen-gennya telah mengalami kerusakan

5. Chimera
Chimera adalah hasil kreasi individu baru yang mempunyai bagian jaringan yang berasal dari individu lain, bahkan bisa berasal dari species lain. Pada dunia tumbuhan dikenal dengan teknik okulasi. Teknik pembentukan individu itu dilakukan dengan cara transplantasi jaringan pada stadium embrional.
Dourin & McLaren (1984) mengkombinasikan jaringan calon sistem syaraf (canalis neuralis) embrio puyuh yang dicangkokkan/digantikan pada embrio ayam pada tingkat perkembangan yang sama. Kombinasi jaringan embrio puyuh dan ayam tersebut dapat berkembang, telur menetas, akhirnya menjadi anak burung yang disebut “quail-chick” atau “puyam” (gabungan puyuh + ayam). Pelaksanaan teknik ini sederhana, yaitu dengan jarum gelas dalam medium yang steril dibantu dengan mikroskop dan mikromanipulator.

Anda dapat berkreasi sendiri membuat chimera dari berbagai embrio yang hubungan kekerabatannya masih dekat. Untuk itu diperlukan ketekunan, keterampilan, rasa ingin tahu yang besar, dan tidak mudah putus asa. Siapa tahu Anda dapat mengkombinasikan jaringan embrio itik dengan embrio ayam sehingga ada “burung berkepala itik namun berbadan ayam”. Apa kira-kira namanya? “iyam” atau “atik”?
IV. Kelainan Perkembangan Embrio Akibat Ketidaksengajaan Manusia (underconstruction)
V. RESUME
Belajar Embriologi mempunyai status yang sama dengan belajar ilmu-ilmu yang lain, baik yang berupa ilmu dasar maupun ilmu terapan. Untuk menimbulkan gairah belajar, perlu pacuan rasa ingin tahu yang besar. Caranya adalah dengan bertanya-tanya dalam hati, berkreasi secara thesis-antithesis.
Untuk menekuni Embriologi diperlukan pengertian dasar, teori-teori perkembangan, dan kajian-kajian sampai ke tingkat molekular. Untuk mengembangkan ilmu tersebut, perlu mengadakan eksperimen, melakukan kajian yang bersifat trial and error. Pada dasarnya semua ilmu dapat diaplikasikan untuk kesejahteraan umat manusia, tentunya apabila melalui prosedur yang benar disertai dengan tanggung jawab.
Perkembangan Embriologi pada saat ini kedudukannya sejajar dengan perkembangan ilmu-ilmu lainnya. Seseorang dapat mengaplikasikan ilmu yang ditekuninya tergantung dari sikap dan kehendaknya yang sekarang sudah terbuka luas, memilih secara aktif dalam bioteknologi. Bagi peminat-peminat Embriologi, mari kita belajar dari dasar untuk selanjutnya mengembangkannya dengan metode dan teknik yang sudah ada atau diciptakan. Itu semua untuk memenuhi kebutuhan diri sendiri dan sebagai sumbangsih kita untuk memajukan dunia ilmu pengetahuan.
VI. DAFTAR ACUAN
Dourin, N.L. and A. McLaren. 1984. Chimera in developmental biology. Academic Press. London. 456 p.
Glover, D.M. and Hames. 1989. Gene and embryos. IRL Press. London. 228 p.
McKinnel, R.C. 1980. Cloning. University of Minnesota Press. Minneapolis. 130 p.
Pomerei, D.D. 1985. From gene to animal. Cambridge University Press. Cambridge. 293 p.
Sadler, T.W. 1990. Medical embryology. Longman. New York. 411 p.
Scott, G.F. 1991. Developmental biology. Sinauer Press. Sunderland, Massachusetts. 891 p.
Yunus, M. 1978. Kesimpulan isi Al Qur’an. Penerbit Hadikarya Agung. Jakarta. 57 p.
_____________________________________
“Embriologi dari Abad sebelum Masehi sampai Abad Bayi Tabung“
Ditulis oleh: Prof. (Em.) Dr. Mammed Sagi, M.S.
Disampaikan dalam acara Seminar Kajian Islam BioRamadhan yang diselenggarakan oleh Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
Februari 1995
Meskipun sudah cukup tua umur makalah ini, tetapi tema yang diusung tak pernah usang. Saya sangat gembira karena sampai hari ini saya masih menyimpan hardcopy-nya, yang mungkin tinggal satu-satunya di dunia ini Oleh karena itulah saya menuliskannya kembali di sini, untuk kita nikmati bersama, sambil mempelajari ilmunya…  Sekaligus sebagai penghargaan, ucapan terima kasih, dan ungkapan rasa sayang ananda kepada ayahanda