Peneliti Berbagi Rencana untuk “Inteligensi Organoid” dan “Biokomputer”

Peneliti dari Universitas Johns Hopkins telah membagikan rencana mereka untuk “inteligensi organoid”. Tim ini bekerja untuk menciptakan “biokomputer” yang ditenagai oleh sel otak manusia, yang mereka percayai dapat memperluas kemampuan komputasi modern secara eksponensial dan menciptakan bidang studi baru.

Studi ini dipublikasikan di jurnal Frontiers in Science.

Munculnya Biokomputing

Thomas Hartung adalah profesor ilmu kesehatan lingkungan di Sekolah Kesehatan Masyarakat Bloomberg Johns Hopkins dan Sekolah Teknik Whiting. Ia memimpin proyek ini.

“Komputasi dan kecerdasan buatan telah mengarahkan revolusi teknologi, tetapi mereka telah mencapai batasnya,” kata Hartung. “Biokomputing adalah upaya besar untuk memadatkan kekuatan komputasi dan meningkatkan efisiensinya untuk melewati batas teknologi kita saat ini.”

Untuk hampir dua dekade, peneliti telah menggunakan organoid kecil, jaringan yang tumbuh di laboratorium yang menyerupai organ yang sepenuhnya tumbuh, untuk bereksperimen pada ginjal, paru-paru, dan organ lainnya tanpa menggunakan pengujian pada manusia atau hewan. Hartung dan rekan-rekannya di Johns Hopkins telah bekerja lebih baru dengan organoid otak, bola seukuran titik pena dengan neuron dan fitur lainnya yang berjanji untuk mempertahankan fungsi dasar seperti belajar dan mengingat.

“Ini membuka penelitian tentang bagaimana otak manusia bekerja,” kata Hartung. “Karena Anda dapat memulai memanipulasi sistem, melakukan hal-hal yang tidak dapat Anda lakukan dengan etis pada otak manusia.”

Hartung mulai menumbuhkan dan merakit sel otak menjadi organoid fungsional pada tahun 2012 menggunakan sel dari sampel kulit manusia yang diprogram ulang menjadi keadaan seperti sel stem embrionik. Setiap organoid mengandung sekitar 50.000 sel, seukuran sistem saraf lalat buah. Ia sekarang membayangkan membangun komputer futuristik dengan organoid otak seperti itu.

Gambar yang diperbesar dari organoid otak yang dihasilkan di laboratorium Thomas Hartung, diwarnai untuk menunjukkan neuron dalam magenta, inti sel dalam biru, dan sel pendukung lainnya dalam merah dan hijau. Gambar: Jesse Plotkin/Universitas Johns Hopkins

Membangun Komputer Futuristik dengan Organoid Otak

Menurut Hartung, komputer yang berjalan pada “perangkat keras biologis” ini dapat mulai mengurangi tuntutan konsumsi energi superkomputasi yang semakin tidak berkelanjutan. Meskipun komputer memproses perhitungan yang melibatkan angka dan data lebih cepat daripada manusia, otak jauh lebih pintar dalam membuat keputusan logis yang kompleks, seperti membedakan anjing dari kucing.

“Mungkin butuh beberapa dekade sebelum kita mencapai tujuan sesuatu yang setara dengan komputer mana pun,” kata Hartung. “Tapi jika kita tidak mulai membuat program pendanaan untuk ini, itu akan jauh lebih sulit.”

Inteligensi organoid juga dapat merevolusi penelitian pengujian obat untuk gangguan perkembangan saraf dan neurodegenerasi.

Lena Smirnova adalah asisten profesor kesehatan lingkungan dan teknik di Johns Hopkins yang memimpin penyelidikan.

“Kami ingin membandingkan organoid otak dari donor yang berkembang secara normal dengan organoid otak dari donor dengan autisme,” kata Lena. “Alat yang kami kembangkan untuk komputasi biologis adalah alat yang sama yang akan memungkinkan kami untuk memahami perubahan dalam jaringan saraf yang spesifik untuk autisme, tanpa harus menggunakan hewan atau akses pasien, sehingga kami dapat memahami mekanisme yang mendasari mengapa pasien memiliki masalah kognitif dan gangguan ini.”

Untuk menilai implikasi etika dari bekerja dengan inteligensi organoid, konsorsium yang beragam dari ilmuwan, ahli bioetika, dan anggota masyarakat telah dimasukkan dalam tim.