Di dalam inti setiap sel kita, DNA tidak dibiarkan berserakan begitu saja. Ia dililit rapat oleh protein bernama histon, membentuk struktur padat yang disebut kromatin. Namun, lilitan ini bukan sesuatu yang kaku. Sel punya cara untuk membuka atau menutup gulungan DNA itu sesuai kebutuhan, sehingga gen tertentu bisa aktif atau diam.
Salah satu cara sel mengatur hal ini adalah dengan memberi “tanda kimia” pada histon. Tanda itu bisa berupa asetilasi, metilasi, dan yang terbaru ditemukan: lactylasi. Setiap tanda punya arti berbeda, layaknya lampu lalu lintas, ada yang menyalakan gen, ada juga yang mematikannya.
Yang menarik, lactylasi histon ternyata bisa dipicu oleh zat bernama laktat,molekul kecil yang juga dihasilkan tubuh kita saat berolahraga keras. Tetapi, di sel kanker, laktat bisa menumpuk karena metabolisme sel yang abnormal, dikenal sebagai Efek Warburg. Pertanyaan besar bagi ilmuwan adalah: Bagaimana tepatnya laktat ini bisa memicu lactylasi pada histon?
Baca juga artikel tentang: Temuan Reaktor Nuklir Alami Tertua di Dunia Bisa Menjadi Kunci Untuk Energi Masa Depan
Penemuan Kunci: Enzim GTPSCS
Jawaban itu datang lewat penelitian tim ilmuwan yang dipublikasikan di Cell Metabolism. Mereka menemukan sebuah enzim misterius bernama GTPSCS (GTP-specific Succinyl-CoA Synthetase).
Biasanya, enzim ini dikenal berperan dalam metabolisme energi. Namun, para peneliti menemukan bahwa GTPSCS bisa berfungsi berbeda di dalam inti sel: ia bertindak sebagai lactyl-CoA synthetase. Dengan kata lain, enzim ini mengubah laktat menjadi lactyl-CoA, sebuah bahan baku yang bisa menempelkan tanda lactylasi pada histon.
Hasilnya? Gen-gen tertentu yang sebelumnya diam bisa tiba-tiba aktif. Dan yang lebih mengejutkan, gen-gen itu termasuk gen yang mendorong pertumbuhan kanker otak ganas bernama glioma.
Glioma: Kanker Otak yang Bandel
Glioma adalah salah satu jenis kanker otak paling agresif dan sulit diobati. Pasien dengan glioma sering kali mengalami kekambuhan meski sudah menjalani operasi, kemoterapi, atau radioterapi.
Penelitian ini menunjukkan bahwa GTPSCS bersama dengan protein lain bernama p300 bekerja sama untuk meningkatkan lactylasi histon. Tandanya banyak muncul di gen-gen yang membuat sel kanker glioma:
- lebih cepat membelah,
- lebih sulit mati,
- bahkan lebih tahan terhadap terapi radiasi.
Dengan kata lain, keberadaan enzim ini memberi “senjata rahasia” bagi sel kanker untuk bertahan hidup.
Bagaimana Peneliti Membuktikannya?
Untuk sampai pada kesimpulan ini, para ilmuwan melakukan serangkaian eksperimen yang cukup canggih:
- Studi Struktur Kristal
Mereka memetakan bentuk tiga dimensi GTPSCS saat berinteraksi dengan laktat. Dari sini terlihat jelas bahwa enzim ini bisa mengikat laktat dan mengubahnya menjadi lactyl-CoA. - Mutagenesis
Peneliti “mengacak-acak” bagian tertentu dari enzim GTPSCS. Saat bagian kunci diubah, kemampuan enzim untuk memicu lactylasi hilang. Ini bukti langsung bahwa GTPSCS memang pemain utamanya. - Percobaan Seluler
Dalam kultur sel kanker otak, ketika GTPSCS dipaksa bekerja lebih aktif, sel-sel kanker jadi lebih cepat tumbuh dan lebih tahan radiasi. Sebaliknya, ketika GTPSCS “dimatikan”, sel kanker kehilangan kemampuan bertahan.
Penemuan ini membuka beberapa peluang baru, yakni:
- Target Terapi Baru untuk Glioma
Jika obat bisa dirancang untuk menghambat fungsi GTPSCS, mungkin kita bisa melemahkan kemampuan sel kanker untuk bertahan. Ini bisa menjadi kombinasi ampuh dengan terapi radiasi yang sudah ada. - Pemahaman Baru tentang Epigenetika
Selama ini, tanda kimia pada histon (epigenetik) dianggap dipengaruhi oleh molekul seperti asetil-CoA atau metil donor. Kini, kita tahu laktat juga bisa ikut bermain lewat GTPSCS. Ini memperluas pemahaman kita tentang bagaimana metabolisme sel langsung berhubungan dengan genetik. - Kaitan dengan Olahraga dan Penyakit
Laktat bukan hanya produk sampingan olahraga. Ia bisa menjadi sinyal penting dalam banyak proses tubuh, termasuk penyakit. Dengan memahami jalur ini, mungkin suatu saat kita bisa mengatur epigenetik dengan cara-cara sederhana, misalnya melalui diet atau aktivitas fisik.
Tantangan ke Depan
Meski temuan ini menjanjikan, masih banyak pertanyaan yang harus dijawab:
- Apakah GTPSCS hanya berperan di sel kanker otak, atau juga di kanker jenis lain?
- Bagaimana cara spesifik untuk menghambat GTPSCS tanpa mengganggu fungsi normalnya di metabolisme energi?
- Apakah tingkat laktat dalam tubuh, misalnya akibat pola hidup tertentu, bisa memengaruhi jalur ini?
Para peneliti memperingatkan bahwa perjalanan dari penemuan dasar ke terapi medis nyata biasanya panjang, bisa memakan waktu bertahun-tahun. Namun, setiap langkah kecil seperti ini bisa menjadi pondasi bagi pengobatan masa depan.
Penemuan GTPSCS sebagai enzim yang menghubungkan laktat dengan regulasi gen membuka bab baru dalam ilmu biologi dan kanker. Ia menunjukkan bagaimana energi sel dan epigenetika bisa bekerja sama menciptakan kondisi yang mendukung pertumbuhan kanker.
Kanker bukan hanya soal mutasi gen, tetapi juga soal bagaimana sel mengatur gen-gen itu lewat metabolisme dan tanda epigenetik. Dengan terus menggali hubungan kompleks ini, sains mungkin bisa menemukan cara lebih efektif untuk menaklukkan penyakit mematikan seperti glioma.
Baca juga artikel tentang: AI dan Keamanan Nuklir: OpenAI Terapkan Kecerdasan Buatan untuk Mengurangi Risiko Bencana Nuklir
REFERENSI:
Liu, Ruilong dkk. 2025. Nuclear GTPSCS functions as a lactyl-CoA synthetase to promote histone lactylation and gliomagenesis. Cell Metabolism 37 (2), 377-394. e9.
