Zaman sekarang, kita semua tahu kalau teknologi gen semakin canggih. Tapi, pernahkah kalian membayangkan kalau kunci dari teknologi super canggih ini, ternyata berasal dari masa lalu, bahkan dari bakteri purba yang usianya miliaran tahun? Artikel ini akan membahas tentang penemuan enzim yang dihidupkan kembali dari bakteri purba yang dapat membuka cakrawala baru dalam pengeditan gen. Penasaran, kan? Simak terus!
Kita semua pernah dengar istilah CRISPR, kan? Nah, CRISPR ini ibarat "gunting molekuler" yang merevolusi dunia pengeditan gen sekitar tahun 2012. Sistem ini awalnya ditemukan sebagai sistem kekebalan pada bakteri. Cara kerjanya sederhana tapi sangat efektif: CRISPR punya dua komponen utama, yaitu RNA pemandu (guide RNA) dan nuklease.
RNA pemandu ini bertugas mengarahkan nuklease ke lokasi spesifik di genom. Setelah sampai di lokasi yang tepat, nuklease akan memotong DNA. Hasilnya? Gen bisa dinonaktifkan, diperbaiki, atau bahkan diganti sepenuhnya. Keren, kan? Seperti sulap, tapi dengan sains!
Tapi, ada satu "gengsi" yang menghambat kinerja CRISPR: protospacer adjacent motif (PAM). Sebelum memotong DNA, nuklease harus memeriksa adanya urutan pendek PAM di dekat target. Fungsi PAM ini awalnya untuk mencegah CRISPR memotong DNA bakteri itu sendiri.
Masalahnya, PAM ini juga ada di sistem pengeditan gen modern. Akibatnya, kemampuan CRISPR jadi terbatas. Kalau tidak ada PAM di dekat gen yang ingin diedit, ya, bye-bye! Kita tidak bisa melakukan apa-apa. Ibaratnya, mau main game tapi levelnya belum kebuka.
Para ilmuwan, nggak mau menyerah begitu saja. Mereka terus mencari cara untuk mengatasi masalah PAM ini. Salah satunya dengan mencari enzim CRISPR yang punya sensitivitas berbeda terhadap urutan PAM, atau bahkan, enzim yang sama sekali nggak butuh PAM.
Untungnya, ada tim peneliti yang punya ide out of the box. Mereka memutuskan untuk "melihat ke belakang", kembali ke masa lalu, untuk menemukan solusi. Mereka meneliti dan meneliti, benar-benar seperti time traveler dalam dunia mikrobiologi! Hasilnya? Sebuah terobosan yang bikin terkesan.
Enzim "Jadul" yang Bikin Penasaran: ReChb
Nah, inilah bagian mewahnya. Tim peneliti ini menggunakan teknik yang disebut "ancestral sequence reconstruction" (ASR). Bayangkan, mereka seperti menghidupkan kembali enzim dari bakteri purba yang hidup 3 miliar tahun yang lalu! Bakteri purba tersebut punya nama hydrobacteria, dan ditemukan banyak sekali varian Cas12a.
Singkat cerita, mereka mempelajari berbagai varian Cas12a yang ada. Kemudian, mereka memprediksi bagaimana bentuk enzim Cas12a di masa lalu, sebelum evolusi mengubahnya. Hasilnya adalah protein bernama ReChb. Yup, ini dia bintangnya!
Saat ReChb diuji coba, surprise, surprise! Ternyata, ReChb memiliki kemampuan yang berbeda dari Cas12a yang kita kenal sekarang. ReChb bisa memotong target gen yang bahkan tidak dikenali oleh Cas12a modern. Wow, ajaib!
ReChb ini, bisa dibilang, lebih fleksibel. Ia bisa bekerja di area genom yang sebelumnya sulit dijangkau oleh sistem pengeditan gen lain. Ini sangat penting, karena membuka potensi untuk mengobati berbagai penyakit genetik yang selama ini sulit diatasi.
Peneliti kemudian membandingkan ReChb dengan versi Cas12a yang sudah dimodifikasi (direkayasa) oleh tim lain, yang sudah menjadi standar emas dalam dunia pengeditan gen. Hasilnya? ReChb ternyata mampu mengungguli pendahulunya. Kinerja ReChb sama efektifnya dengan Cas12a modern dalam memotong DNA, bahkan ReChb bisa bekerja pada target yang tidak bisa dijangkau Cas12a.
Mengapa ReChb Begitu Istimewa?
Keunggulan utama ReChb terletak pada kemampuannya melewati batasan PAM. Enzim purba ini tidak terlalu "pilih-pilih" soal PAM. ReChb bisa memotong DNA di lokasi-lokasi yang PAM-nya tidak sesuai dengan enzim modern.
ReChb juga terbukti efektif memotong berbagai jenis DNA, baik DNA untai ganda, DNA untai tunggal, maupun RNA. Ini membuka peluang untuk mengembangkan berbagai aplikasi medis yang sebelumnya tidak terpikirkan. Bayangkan, bisa menyembuhkan penyakit mematikan dengan teknologi ‘jadul' yang canggih!
Para ilmuwan percaya, ReChb dapat menjadi kunci untuk membuka "blindspot" dalam pengeditan gen. ReChb tidak hanya bisa memotong DNA, tetapi juga membuka peluang untuk mengembangkan metode pengeditan gen lain yang lebih canggih, seperti pengeditan basa, yaitu, ibaratnya, "temukan dan ganti" kesalahan dalam DNA. Mirip Microsoft Word, tapi untuk gen!
Masa Depan Pengeditan Gen dan Potensi ReChb
Tim peneliti berencana untuk mengembangkan lebih lanjut teknik rekonstruksi enzim purba ini. Mereka juga ingin menguji kemampuan ReChb untuk mengoreksi mutasi genetik pada penyakit langka seperti amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Jadi, mereka ingin melihat, "mungkinkah ReChb bisa jadi penyelamat?"
Tentu saja, sebelum digunakan pada manusia, ReChb harus melewati serangkaian uji keamanan. Ada kekhawatiran bahwa ReChb bisa saja melakukan kesalahan (off-target edits), memotong DNA di lokasi yang tidak diinginkan. Namun, sejauh ini, analisis yang dilakukan belum menemukan tanda-tanda adanya efek samping semacam itu.
Kesimpulannya, penemuan ReChb adalah terobosan yang sangat signifikan. Enzim ini membuka jalan bagi pengembangan alat pengeditan gen yang lebih fleksibel dan efektif. Dengan ReChb, kita selangkah lebih dekat untuk mencapai “tempat yang tidak terjangkau” dalam pengeditan genetik, memberikan harapan baru bagi pengobatan penyakit genetik yang selama ini dianggap sulit atau bahkan mustahil. Keren kan, ternyata bakteri purba bisa bikin super power!
