Sebelum MuTaTo, Teknologi ini Pernah Direncanakan Untuk Digunakan dalam Pengobatan Kanker

 

Sel Kanker

Kanker merupakan penyakit ke-2 paling mematikan di dunia setelah penyakit AIDS. Berdasarkan data dari WHO, kanker telah membunuh sekitar 9,6 miliar jiwa pada tahun 2018. Berbagai macam pengobatan telah diciptakan untuk para penderita kanker, akan tetapi pengobatan tersebut masih belum efektif untuk mengatasi permasalahan kanker. Terbebas dari kanker saat ini hanyalah sebatas mimpi untuk para penderitanya.

Saat ini para Ilmuwan telah berlomba-lomba melakukan penelitian untuk menemukan obat dari penyakit tersebut. Salah satu penemuan yang paling terkenal adalah penemuan dari Ilmuwan Israel yang bernama MuTaTo, obat yang dipercaya dapat menyembuhkan segala jenis kanker.

Namun tahukah anda, sebelum MuTaTo, ternyata Ilmuwan telah merencanakan sebuah teknologi untuk mengobati penyakit kanker. Teknologi tersebut dikenal sebagai sistem CRISPR-Cas9 (dibaca Crisper Cas 9). Apa itu CRISPR-Cas9 ? Seberapa ampuh CRISPR-Cas9 dalam mengobati kanker? Mari kita bahas secara seksama.

Apa itu CRISPR-Cas9 ?

CRISPR-Cas9

CRISPR-Cas9 merupakan sebuah nama untuk teknologi pengedit genom (kumpulan gen-gen yang terdapat di dalam setiap sel individu organisme) terbaru yang serbaguna[3]. Sistem ini dikenal sebagai sistem pengedit genom yang lebih efisien, lebih fleksibel, dan lebih akurat dibanding pendahulunya, yaitu ZFNs dan TALENs[6]. Efisiensi dan fleksibilitasnya tersebut terletak pada metode pemasangan antara sgRNA dan DNA target. Karena kelebihannya, sistem CRISPR-Cas9 saat ini menarik perhatian banyak Ilmuwan di dunia.

Double Strand Break, merupakan pemutusan pada DNA rantai ganda di mana kedua helai telah dibelah

Sistem CRISPR-Cas9 terdiri atas single guide RNA (sgRNA) dan Cas9. sgRNA adalah RNA yang berfungsi mengarahkan  Cas9 ke rangkaian DNA spesifik untuk memotong rantai ganda DNA secara khusus[2]. Cas9 adalah endonuklease DNA (enzim yang dapat memotong molekul DNA) yang dipandu RNA yang terkait.

Setelah Cas9 mengikat dan memotong rangkaian DNA target, double-strand break (DSBs) akan diperkenalkan dalam urutan genom penting dan kemudian perbaikan DNA dimulai, melalui homology-directed repair (HDR) atau non-homologous end joining (NHEJ). HDR berfungsi dalam menggunakan cetakan DNA donor untuk secara tepat memperbaiki DSB dalam memodifikasi gen dengan efisiensi rendah, sedangkan NHEJ berfungsi dalam menghasilkan penyisipan atau penghapusan genom untuk gangguan gen dengan efisiensi tinggi[4].

Potensi CRISPR Cas-9 dalam Mengobati Kanker

Potensi CRISPR-Cas9 dalam pengobatan kanker

Menurut Chen, CRISPR-Cas9 memiliki potensi besar dalam pengobatan kanker[1]. Ada beberapa pernyataan yang mendukung teori Chen, diantaranya : Pertama, kanker merupakan penyakit yang disebabkan oleh adanya mutasi genetik. Hal ini sesuai dengan fungsi utama dari CRISPR-Cas9, yaitu mengedit gen. Berdasarkan hasil studinya, Chen sangat yakin dengan mengedit sel kanker, CRISPR-Cas9 dapat memodifikasi sel kanker dan membunuhnya[1].

Kedua, sistem CRISPR-Cas9 memiliki potensi dalam pertahanan dan pembersihan infeksi virus. Infeksi virus merupakan faktor penting dalam terjadinya kanker, seperti human papillomavirus (HPV) pada kanker serviks, serta virus hepatitis B (HBV) dan virus hepatitis C (HCV) pada kanker hati[1]. Dengan menggunakan genom Cas9-sgRNA spesifik virus, onkogen (sebuah gen yang berpotensi menyebabkan kanker) virus dapat langsung ditargetkan dan dihilangkan. Gen yang diperlukan untuk menggandakan virus, yang semuanya berkontribusi terhadap mutasi dalam genom virus, akan menekan ekspresi onkogen virus dan akhirnya menginduksi kematian sel kanker[1].

Ketiga, CRISPR-Cas9 dapat digunakan untuk memprogram ulang sel stroma untuk mencapai efek antikanker[1]. Sel kanker dan sel stroma merupakan sel-sel yang saling bekerjasama dalam memicu perkembangan kanker dan resistensi pengobatan. Menurut Sherman, di dalam sel stroma terdapat Vitamin D Receptor (VDR), yang apabila diaktifkan (dengan CRISPR-Cas9) dapat menyebabkan pemrograman ulang pada sel stroma reaktif dan dapat membuat sel stroma berkontribusi pada peningkatan ketersediaan obat (gemcitabine) dan menghambat perkembangan kanker[5].

Keempat, CRISPR-Cas9 dipercaya memiliki potensi dalam pengembangan obat antikanker. CRISPR Cas9 dipercaya mampu memvalidasi target obat dan mengidentifikasi ketahanan gen terhadap obat sehingga mempersulit virus dalam menyerang gen sasarannya[1] . Serta masih banyak lagi potensi-potensi lain dari CRISPR-Cas9 untuk mengobati sel kanker.

Kendala Penggunaan CRISPR-Cas9 untuk Pengobatan Kanker

Dibalik potensinya, ternyata penggunaan CRISPR-Cas9 dalam pengobatan juga memiliki kendala yang cukup besar. Kendala tersebut diantaranya:

Baca juga:

Pertama, kesesuaian sel yang diedit. Apabila dibandingkan dengan sel yang tidak diedit, sel yang diedit umumnya memiliki kelainan dan memiliki kemampuan berkembang biak dan berdiferensiasi yang lebih rendah disbanding sel normal, sehingga dapat menghasilkan manfaat terapi yang tidak memuaskan. Sebaliknya, jika sel yang diedit ditingkatkan vitalitasnya dibandingkan sel yang tidak diedit, jumlah sel yang perlu diedit di awal akan dikurangi, sehingga menurunkan jumlah sel yang diperlukan untuk memerangi sel kanker[1].

Efisiensi Editing pada CRISPR-Cas9

Kendala kedua adalah efisiensi pengeditan genom. Pada CRISPR-Cas9, efisiensi pengeditan genom dipengaruhi oleh NHEJ dan HDR. NHEJ dan HDR memiliki efisiensi yang berbeda. NHEJ akan aktif sepanjang seluruh siklus sel, sementara HDR beroperasi selama fase S / G2 saja. Dengan demikian, NHEJ umumnya lebih fleksibel dan efisien untuk menghasilkan penyisipan atau penghapusan genom untuk mengalahkan kanker dibandingkan HDR. Efisiensi HDR, seperti modifikasi gen yang tepat, relatif lamban tergantung pada panjang lengan homologi dan tipe templat DNA. Perbedaan itulah yang mempengaruhi efisiensi pengeditan genom pada CRISPR-Cas9[1].

Siklus Sel

Kendala selanjutnya adalah tentang bagaimana alat pengeditan CRISPR-Cas9 dapat dikirim secara aman dan efisien ke sel-sel yang ditargetkan secara in vivo (dilakukan di dalam makhluk hidup). Idealnya, modifikasi gen yang berhasil terkait erat dengan penargetan sel yang efektif, pembersihan cepat setelah sistem CRISPR bekerja, dan sitotoksisitas minimal. Namun, sulit untuk secara bersamaan mencapai semua kriteria di atas dengan metode pengiriman saat ini. Sedangkan dalam teknologi CRISPR-Cas9, protein nuclease Cas9  dan sgRNA harus dikirim ke dalam inti sel. Untuk mengedit genom lebih lanjut, templat DNA donor tambahan juga mungkin diperlukan[1].

Sekian penjelasan tentang CRISPR-Cas9 serta potensi dan kendalanya apabila diterapkan dalam pengobatan kanker. Apapun metode dan caranya, kita harap penemuan-penemuan yang pernah ditemukan untuk pengobatan kanker dapat segera dioperasikan dan dapat bermanfaat untuk manusia di masa depan.

Referensi :

[1] Chen, Minjiang, Aiwu Mao, dkk. (2019). CRISPR-Cas9 for Cancer Therapy: Opportunities and Challenges. Cancer Letters, Vol 447, hal 48-55.

[2] Jiang, F., dan J.A. Doudna. (2017). CRISPR-Cas9 Structures and Mechanisms. Annual review of biophysics, Vol 46, hal 505-529.

[3] Mou, H., J.L. Smith, dkk(2017). CRISPR/Cas9-mediated genome editing induces exon skipping by alternative splicing or exon deletion. Genome biology Vol 18 hal 108.

[4] Sander, J.D., dan J.K. Joung. (2014). CRISPR-Cas systems for editing, regulating and targeting genomes.
Nature biotechnology Vol 32, hal 347-355.

[5] Sherman, M.H., R.T. Yu, dkk. (2014). Vitamin D receptor-mediated stromal reprogramming suppresses pancreatitis and enhances pancreatic cancer therapy. Cell, Vol 159, Hal 80-93.

[6] Urnov, F.D., E.J. Rebar, dkk. (2010). Genome editing with engineered zinc finger nucleases. Nature reviews, Genetics, Vol 11 Hal 636-646.

Putera Rakhmat

Seorang Mahasiswa Teknik Kimia yang Tertarik dan Sedang Mendalami Dunia Biokimia.
Putera Rakhmat
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *