Foto: Unsplash
Teknologi.id – Untuk pertama kalinya,
sebuah gambar dengan resolusi tinggi dari metabolisme manusia telah tertangkap okeh
kamera.
Ini terjadi karena teknologi anyar yang
bisa melacak metabolisme glukosa dalam satu sel. Melacak glukosa dapat
memberikan wawasan dan bahkan terapi baru untuk mengobati kanker – penyakit
yang sering mengganggu metabolisme sel.
Teknologi terbaru ini menggabungkan antara
transfer energi resonansi fluoresensi (Fret) dengan dua molekul peka cahaya dengan
pembelajaran mesin.
Dengan adanya teknologi ini, Yun Fang
dan timnya di University of Chicago mampu untuk memvisualisasikan metabolisme
glukosa – glikolisis.
Tim merekayasa sel manusia secara
genetik guna mengekspresikan molekul biosensor Fret spesifik yang bersinar
ketika glukosa dipecah. Ini memungkinkan para ilmuwan untuk menangkap proses di
kamera dengan mikroskop fluoresen.
Glukosa merupakan sumber energi vital untuk hampir semua jenis sel. Namun, proses glikolisis pada kanker sering kali mengalami kesalahan. Ini bisa berkontribusi pada keadaan sel ganas yang sakit, mendukung kemampuannya untuk bergerak, tumbuh, dan membelah.
Baca juga: Fakta Menarik di Balik Tubuh Manusia
Lewat pemasangan teknologi Fret
dengan algoritme pembelajaran mesin baru, tim Fang mampu memperoleh gambar
glikolisis pada resolusi yang sebelumnya tidak dapat dicapai, menunjukkan
dengan tepat bagian sel mana yang menggunakan glukosa secara real time.
“Sekarang kita dapat melihat dan
memahami detail di dalam sel, seperti area sel tertentu di mana terjadi
peningkatan glikolisis,” ucap Fang.
Pendekatan pembelajaran mesin baru
untuk teknologi Fret yang ada berhasil membuka berbagai kemungkinan
eksperimental baru.
Sekarang ini, metabolisme glukosa dapat
diamati bersamaan dengan proses sel yang terlihat lainnya yang memungkinkan tim
untuk menunjukkan bahwa beberapa sel manusia mengkonsumsi lebih banyak glukosa
ketika mereka bergerak dan berkedut. Ini merupakan sesuatu yang tidak mungkin
ditunjukkan dalam satu percobaan sebelumnya.
Metabolisme yang tidak diatur dengan
benar dapat menyebabkan beberapa sel kanker bermetastasis dan menyerang
jaringan baru. Teknik baru ini akan membantu para ilmuwan lebih memahami
hubungan antara proses penyakit ini, dan dapat membantu menemukan pendekatan
terapeutik baru.
Teknologi baru ini juga mengarahkan
para peneliti untuk menemukan reseptor permukaan sel yang sebelumnya tidak
diketahui mampu mengambil glukosa.
Bersamaan dengan penelitian kanker, aplikasi yang lebih luas dari teknologi ini adlaah pembelajaran mesin berbasis Fret yang telah dieksplorasi. Ini termasuk fungsi untuk membantu pasien yang sistem kekebalannya bereaksi berlebihan terhadap Covid-19.
(MIM)