Majalah Beranda Edisi Spesial Pangan
Majalah Beranda Inovasi Edisi Pangan
Feb 16, 2016
Gula Cair dari Kulit Singkong yang Mendunia
Feb 18, 2016

CRISPR dan Demokratisasi Teknologi Rekayasa Genom

Abad 21 menjadi etalase mewah bagi perkembangan rekayasa genetika, termasuk genome editing. Metode konvensional dalam genome editing adalah dengan memanfaatkan faktor eksternal seperti mutagenesis atau rekombinasi, yang melibatkan insersi gen dari luar. Kemampuan memodifikasi sekuen DNA memiliki pengaruh terhadap sifat organisme yang kita kehendaki (fenotip).

Contoh sederhananya adalah memasukkan gene fluorescent protein atau GFP dari ubur-ubur ke suatu hewan untuk mendeteksi timbulnya penyakit tertentu. Rekayasa genetika, walau banyak menuai kontroversi, sangat laris manis di industri bioteknologi untuk menghasilkan berbagai produk seperti pangan unggul atau antibiotik.

Metode genome editing konvensional masih terbilang kurang spesifik dalam menetapkan target sekuen DNA, sehingga dapat mempengaruhi sekuen DNA lain dan menimbulkan efek yang tak dikehendaki. Para ilmuwan bioteknologi mulai mengembangkan tools baru untuk mengatasi berbagai aral yang menerjang, yakni dengan genome editing with engineered nucleases atau GEEN.

Konsep dari GEEN sesederhana gunting dan tempel. Genom atau sekuen DNA suatu organisme yang ‘rusak’ dapat kita ‘gunting’ dengan suatu enzim bernama nuklease dan menempelnya dengan DNA baru yang kita hendaki.

Beberapa tahun terakhir, suatu enzim bernama Zinc Nuclease Finger (ZFN) memasuki tren dalam sebagai gunting molekuler dalam GEEN, walaupun biaya untuk menggunakan enzim ini mencapai $5,000. Teknologi baru bernama Transcription activator-like effector nucleases atau TALENs mulai menghiasi rak bahan kimia para ilmuwan bioteknologi. TALENs memilki fungsi yg sama dengan ZFN, namun memiliki reaksi yang lebih cepat dan relatif lebih murah, dengan harga per kitnya sekitar ratusan dolar.

Sebuah dobrakan dalam bidang GEEN yang telah berhasil menjadi runner up Breakthrough of the Year award dari Science Magazine berhasil menyabet perhatian dunia rekayasa genom.

Tidak seperti ZFN dan TALENs yang merupakan enzim restriksi artifisial yang didesain manusia, Clustered regularly-interspaced short palindromic repeats atau yang dikenal sebagai CRISPR dapat ditemukan di alam sebagai hasil pertahanan mikroba terhadap serangan virus. Mikroba menghasilkan protein Cas9 dan gRNA untuk menemukan dan memotong DNA virus, menggantinya menjadi sekuen DNA yang tidak berbahaya.

Sifat inilah yang menjadi potensi besar CRISPR sebagai gunting molekuler alami yang mudah didapatkan dan diaplikasikan dalam skala lab. Sejak tahun 2013, sudah ratusan artikel ilmiah mengenai CRISPR sudah dipublikasikan, dan potensi CRSIPR dapat menjadi terobosan besar dalam dunia biomedis.

James Haber, seorang ilmuwan biologi molekuler mengatakan bahwa CRISPR secara efektif telah mendemokratisasi teknologi rekayasa genom. Bagaimana tidak? Jika gen penyebab kanker dapat dipotong dan dijinakkan, maka teknologi ini memiliki kans besar dalam kehidupan manusia di masa depan.

Tak hanya sampai pada terapi gen dalam tubuh manusia, CRISPR juga memilki potensi merekayasa ekosistem, dengan membasmi sebuah penyakit yang dibawa organisme tertentu seperti nyamuk. Memotong gen pembawa virus dengue ataupun Zika bukanlah hal yang mustahil lagi dengan teknologi GEEN.

Muhammad Hamzah
Muhammad Hamzah
Mahasiswa tingkat 3 Bioengineering ITB yang tengah menempuh exchange student di Tohoku University periode 2014/2015 di departemen Chemical Engineering dengan fokus riset produksi biodiesel dengan katalis heterogen.

Leave a Reply