Biologi Sintetis (Synthetic Biology): Teknologi yang Suatu Saat Akan Membantu Kita dalam Pencapaian Immortality

Adi Arriansyah . November 28, 2017
Foto: wikipedia.org
TEKNOLOGI.ID - Synthetic Biology atau Biologi Sintetis adalah teknologi baru yang menggabungkan beberapa disiplin ilmu seperti bioteknologi, rekayasa genetika, biologi molekuler, teknik molekuler, biologi sistem, ilmu membran, biofisika, teknik kimia dan biologi, teknik elektro dan komputer, teknik kontrol dan biologi evolusioner.
Synthetic Biology atau Biologi Sintetis. Dengan teknologi Synthetic Biology, kita dapat membuat secara custom DNA kita dari scratch. Secara singkatnya, Synthetic Biology adalah ilmu yang mempelajari pembuatan spesies baru makhluk hidup. Spesies yang pada suatu saat akan membantu kita dalam pencapaian immortality (hidup terus menerus). Hal ini sama halnya seperti kita menonton film X-Men, yang terdapat spesies-spesies manusia yang berbeda beda. Synthetic Biology seperti teknik arsitektur di bagian DNA. Biologi sintetis hanya satu dalam rangkaian teknologi multi-disiplin yang bergerak ke masa depan dengan tujuan merancang organisme untuk memproduksi bahan kimia dari produk alami, terbarukan, dan mudah diakses, seperti glukosa, CO2 atau metana. Kemajuan di bidang ini dianggap sangat menguntungkan bagi industri, dimana Dewan Riset Teknik dan Ilmu Pengetahuan Alam Inggris telah menginvestasikan hampir £ 50 juta untuk meneliti inovasi dan teknologi dalam biologi sintetis untuk meningkatkan daya saing Inggris dalam penelitian dan pengembangan. Selain di Inggris, Institut Penelitian Penyakit Menular AS baru-baru ini mengumumkan akan terus memajukan banyak kandidat tahap awal ke tahap uji klinis, dalam upaya untuk menghilangkan lebih banyak penyakit menular global, bekerja sama dengan perusahaan bioteknologi. Banyak upaya inovatif difokuskan pada aplikasi klinis biologi sintetis, dan bagaimana teknologi baru ini dapat mempengaruhi cara kita mendiagnosis dan mengobati penyakit.  

Alternatif Anti Malaria

Foto: James Gathany untuk CDC
Salah satu terobosan dalam kedokteran dari penelitian biologi sintetis adalah penciptaan prekursor obat anti-malaria, yaitu asam artemisinat dari yeast. Asam artemisinat dapat bersumber dari Artemisia annua (apsintus manis) dengan menggunakan proses ekstraksi, dimana sebelum adanya penemuan ini, berada dalam keadaan krisis karena permintaan yang tak henti dan terbatasnya persediaan tanaman. Sekarang, sebagai ganti sumber alami yang selalu diandalkan, ilmuwan dapat memproduksi terapi berbasis artemisinin (ACTs), sebagai pengobatan anti-malaria yang paling efektif, yang lebih murah dan lebih dapat diandalkan. Pada tahun 2013, perusahaan farmasi terbesar Prancis, Sanofi, membuka fasilitas baru untuk memproduksi artemisinin massal untuk membantu memasok daerah yang terkena dampak paling parah. Para ilmuwan di AS dapat memodifikasi jalur metabolisme Saccharomyces cerevisiae, sejenis yeast yang digunakan dalam pembuatan kue dan pemanggangan, sehingga organisme tersebut dapat mengubah gula menjadi asam artemisinat, yang kemudian dapat digunakan untuk membuat artemisinin. Prosesnya disebut sebagai ‘semi sintetis’, karena proses produksi asam masih alami. Penelitian, yang sebagian didanai oleh Bill & Melissa Gates Foundation, mengemukakan bahwa artemisinin sekarang dapat diproduksi dalam skala yang jauh lebih besar, menciptakan obat berbiaya rendah yang dapat membantu menghilangkan malaria di negara berkembang.

Menghilangkan Tumor

Foto: Mogana Das Murtey dan Patchamuthu Ramasamy
Perkembangan terbaru dalam bidang Biologi sintetis berasal dari Korea Selatan, dimana para periset di Universitas Nasional Chonnam dapat merekayasa Salmonella, strain bakteri yang umum ditemukan dalam keracunan makanan, untuk memicu sistem kekebalan tubuh menyerang sel kanker. Penelitian sebelumnya telah mengkonfirmasi bahwa bakteri memiliki kepatuhan alami terhadap sel kanker dan tumor. Tim di balik penemuan tersebut mengubah bakteri menjadi 10.000 kali kurang beracun untuk menghindari masalah kesehatan lainnya, dan memanipulasi strain DNA sehingga bisa menghasilkan dan mensekresikan flagela (FlaB). FlaB adalah protein yang dibutuhkan mikroorganisme untuk membangun flagel; sebuah ‘ekor’ yang digunakan oleh sel untuk bergerak di lingkungannya.
Foto: National Institutes of Health (Sel-T menyerang sel kanker sebagai bagian dari respon kekebalan tubuh)
Namun, FlaB tidak diproduksi secara alami pada hewan vertebrata, sehingga terdeteksi sebagai benda asing oleh sistem kekebalan tubuh. Setelah sel Salmonella yang dimodifikasi secara genetik memasuki tumor kanker, sistem kekebalan tubuh dipicu oleh sebuah sinyal untuk menyerang sel-sel ganas yang membentuk tumor. Tes pendahuluan pada tikus menunjukkan bahwa 60% tumor yang diobati benar-benar hancur, sehingga memperpanjang umur tikus. Para ilmuwan yang terlibat percaya teknik ini akan sangat efektif bila digunakan bersamaan dengan perawatan kanker tradisional, seperti kemoterapi dan radiasi. Keberhasilan uji coba seperti ini memberikan harapan untuk uji coba klinis dengan pasien nantinya.

Tantangan Industri

Penerapan bioteknologi di industri memiliki banyak keunggulan, yaitu bagaimana produk tersebut diciptakan kembali oleh metode klinis baru yang dapat siap dipasarkan dua sampai lima tahun setelah penelitian laboratorium asli. Sektor bioteknologi medis saat ini bernilai US $ 150 miliar per tahun, dengan pertumbuhan yang lebih besar lagi di industri yang diharapkan. Namun, akhir-akhir ini telah terjadi masalah dalam menyeimbangkan penelitian dengan komersialisasi, karena proyeksi kenaikan penelitian biologi sintetis dan skala waktu yang lebih panjang untuk pengembangan industri dari setiap produk. Inilah yang menjadi hambatan produksi massal ACTs dari yeast, karena artemisinin yang dibuat secara alami tetap lebih murah daripada alternatif ‘semi sintetis’, terlepas dari prediksi. Akibatnya, pejabat industri meminta peneliti untuk membuktikan kepada mereka apa kebutuhan pasar yang tidak terpenuhi, dan bagaimana keterbatasan riset dan industri yang ada, sehingga dapat dikombinasikan dengan prospek penelitian yang ambisius. Sumber: Dirangkum dari soci.org
author0
teknologi id bookmark icon

Tinggalkan Komentar

0 Komentar