Oleh: Ambarwati * dan Novilia Susianawati **
* Prodi Kesehatan Lingkungan FIK UMS
** Mahasiswa S2 Biologi Sekolah Pasca Sarjana UGM
ABSTRAK
Sehat merupakan nikmat Allah yang sering dilupakan manusia. Meskipun dalam islam orang yang sakit dan sabar menjalaninya, akan berguguran dosa-dosanya, namun manusia juga wajib berikhtiyar untuk penyembuhan penyakitnya. Manusia merupakan mahkluk yang paling tinggi derajadnya jika dibandingkan mahkluk lain. Hal ini disebabkan manusia memiliki akal. Dengan akalnya manusia mampu mempelajari apa yang ada di alam dan dapat mencari alternatif untuk mengatasi semua masalah yang dihadapinya, termasuk masalah dalam pengobatan penyakit. Kemajuan teknologi dalam pengobatan, termasuk rekayasa genetika dan terapi gen merupakan kemajuan pesat dalam bidang pengobatan yang mampu dicapai manusia dengan akalnya. Diharapkan kemajuan ini dapat berguna untuk kemaslahatan umat manusia.
Kata kunci : pengobatan penyakit, rekayasa genetika, terapi gen
A. PENDAHULUAN
Sehat merupakan nikmat yang sangat berharga, namun baru kita rasakan ketika kita sakit sehingga nikmat ini sering kita lupakan. Oleh karena itu Rasulullah saw mengingatkan kita dalam hadist riwayat Al-Hakim yang berbunyi : “Jagalah 5 perkara sebelum datang 5 perkara, sehat sebelum sakit, muda sebelum tua, kaya sebelum miskin, lapang sebelum sempit dan hidup sebelum mati.” Hadist ini mengisyaratkan pada kita agar kita memanfaatkan sebaik-baiknya nikmat sehat, muda, kaya, lapang dan hidup. Meskipun dalam islam orang yang sakit akan berguguran dosa-dosanya, namun manusia juga wajib berdoa dan berikhtiyar dengan berobat untuk mencari kesembuhan. Bukankah Allah telah berfirman dalam Al Quran surat
Manusia sebagai mahkluk yang paling tinggi derajadnya dibandingkan mahkluk lain karena nikmat akalnya, diharapkan mampu menggunakan akalnya untuk kemaslahatan umat termasuk dalam bidang pengobatan untuk menemukan alternatif penyembuhan penyakit. Hal ini berkaitan dengan tugas manusia sebagai kholifah di muka bumi sebagaimana di dalam QS. Al-Baqarah ayat 30).
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, termasuk dalam bidang pengobatan merupakan hasil karsa dan karya manusia yang dihasilkan dengan akalnya. Kemajuan pesat dalam bidang molekuler telah melahirkan beberapa alternatife baru dalam usaha pengobatan dan memberikan harapan baru bagi para penderita, bahkan untuk beberapa penyakit yang di masa lampau mustahil untuk diobati, misalnya penyakit keturunan. Rekayasa genetika dan terapi gen merupakan kemajuan teknologi yang cukup dapat memberikan harapan di bidang pengobatan.
B. REKAYASA GENETIKA
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (2003) rekayasa genetika dapat diartikan sebagai ilmu dari cabang biologi yang berhubungan dengan prinsip keturunan dan variasi pada binatang dan tumbuhan jenis yang sama. Namun demikian dewasa ini rekayasa genetika tidak hanya berlaku pada hewan dan tumbuhan yang sejenis tetapi telah berkembang pada manusia dan lintas jenis. Dalam rekayasa genetika dapat diperoleh suatu sifat yang menguntungkan dari sutu organisme yang dapat diatransfer pada organisme lain. Sebagaimana telah diketahui bahwa gen merupakan pembawa sifat pada organisme, maka pemindahan suatu sifat dapat dilakukan dengan merekayasa gen-gen tertentu pada mahkluk hidup tertentu. Tehnik ini telah banyak dilakukan dan berhasil terutama di bidang pertanian. Contohnya diperolehnya kapas transgenik yang tahan hama
Penemuan baru di bidang rekayasa genetika dan sangat berguna di bidang kesehatan adalah, keberhasilan produksi insulin manusia dengan tehnik rekayasa genetika pada bakteri E. coli. Sebagaimana diketahui bahwa jumlah penderita Diabetes Melitus (DM) semakin hari semakin bertambah. Indonesia menempati urutan keenam di dunia sebagai negara dengan jumlah penderita DM terbanyak setelah India, China, Uni Sovyet, Jepang, dan Brazil. Tercatat pada tahun 1995, jumlah penderita DM di Indonesia mencapai 5 juta dengan peningkatan sebanyak 230.000 pasien DM per tahunnya, sehingga pada tahun 2005 diperkirakan akan mencapai 12 juta penderita (Octa, 2006).
Diabetes Melitus merupakan penyakit dimana tubuh penderita tidak bisa secara otomatis mengendalikan tingkat gula (glukosa) dalam darahnya. Penderita diabetes tidak bisa memproduksi insulin dalam jumlah yang cukup, sehingga terjadi kelebihan gula di dalam tubuh. Kelebihan gula yang kronis di dalam darah (hiperglikemia) ini menjadi racun bagi tubuh (Octa, 2006).
Diabetes Melitus dapat dibedakan dalam dua tipe yaitu :
1. Diabetes Tipe I (IDDM/ Insulin Dependent Diabetes Mellitus /tergantung insulin)
Yaitu kondisi defisiensi produksi insulin oleh pankreas. Hal ini disebabkan karena sel-sel beta dari pulau-pulau langerhans telah mengalami kerusakan, sehingga pankreas berhenti memproduksi insulin. Kerusakan sel beta tersebut dapat terjadi sejak kecil ataupun setelah dewasa. Kondisi ini hanya bisa diobati dengan pemberian insulin, sehingga tubuh perlu pasokan insulin dari luar.
2. Diabetes Tipe II (NIDDM/ Non Insulin Dependent Diabetes Mellitus/ tidak tergantung insulin)
Diabetes melitus ini terjadi akibat ketidakmampuan tubuh untuk berespons dengan wajar terhadap aktivitas insulin yang dihasilkan pankreas (resistensi insulin), sehingga tidak tercapai kadar glukosa yang normal dalam darah. Biasanya orang yang terkena penyakit diabetes tipe ini adalah orang dewasa
Secara normal insulin dihasilkan oleh pankreas. Dalam keadaan sehat pankreas secara spontan akan memproduksi insulin saat gula darah tinggi. Prosesnya sebagai berikut : jika gula darah rendah glukagon akan dibebaskan oleh sel alfa pankreas, kemudian hati akan melepaskan gula ke darah yang mengakibatkan kadar gula darah normal. Sebaliknya jika gula dalam darah tinggi, insulin akan dibebaskan oleh sel beta pankreas, kemudian sel-sel lemak akan mengikat gula darah, yang mengakibatkan kadar gula darah normal. Menurut Witarto, (2005) Insulin adalah hormon dari jenis protein yang tersusun dari 51 asam amino. Struktur insulin manusia terdiri dari dua rantai polipeptida yang dihubungkan oleh ikatan disulfida, yaitu polipeptida alfa dan beta. Polipeptida alfa mengandung 21 asam amino sedang polipeptida beta mengandung 30 asam amino. Apabila urutan asam amino suatu polipeptida diketahui maka dengan menggunakan kode genetika dapat pula diketahui urutan nukleotida gena(DNA) yang mengkodenya. Mengingat bahwa protein insulin cukup pendek maka gen yang mengkode insulin dapat disintesis secara kimiawi. Insulin berfungsi untuk mengontrol kadar gula dalam darah. Bila kadar gula dalam darah tinggi maka insulin akan membantu mengubah gula darah menjadi glikogen yang biasanya akan disimpan di otot sehingga kadar gula dalam darah normal.
Sebelum era rekayasa genetika, insulin yang diperlukan untuk mengobati penderita DM diperoleh dari hewan. Insulin yang dihasilkan oleh pankreas sapi atau babi digunakan untuk pengobatan DM pada manusia. Namun cara ini mempunyai kelemahan, yaitu terbatasnya insulin yang dapat diproduksi oleh pankreas, yang tidak sebanding dengan jumlah penderita DM yang membutuhkan insulin. Selain itu memungkinkan adanya efek samping karena insulin yang dihasilkan tidak sama persis dengan insulin manusia. Meskipun diketahui insulin yang dihasilkan oleh babi paling mirip dengan insulin manusia, namun perlu diingat bahwa dalam islam babi merupakan binatang yang haram sebagaimana firman Allah dalam Al Quran surat Al An'am ayat 145 yang artinya : "Katakanlah : Tidaklah aku peroleh dalam wahyu yang diwahyukan kepadaku, sesuatu yang diharamkan bagi orang yang hendak memakannya, kecuali kalau makanan itu bangkai, atau darah yang mengalir atau daging babi …". Penemuan teknik rekayasa genetika pada E. coli untuk menghasilkan insulin, jauh lebih menguntungkan karena yang dihasilkan adalah insulin manusia sehingga tidak memberikan efek sampingan seperti halnya insulin hewan serta dapat dihasilkan banyak insulin dalam waktu yang relatif pendek. Hal ini dikarenakan waktu generasi E. coli yang cukup pendek, yaitu hanya 20 menit, sehingga setiap 20 menit, satu sel E. coli membelah menjadi 2 sel.
E. coli merupakan anggota bakteri. Selama ini bila kita mendengar kata bakteri, maka yang terbayang di benak kita adalah sesuatu yang merugikan saja, misalnya penyebab suatu penyakit. Padahal sebenarnya E. coli tidaklah demikian, bakteri ini dikenal sebagai mikrobia normal tubuh manusia. E. coli tidak bersifat pathogen selama berada dalam usus dan bahkan menurut Sujono (1998) bakteri ini bersimbiosis mutualisme dengan manusia. E. coli membantu membentuk vitamin-vitamin (terutama vitamin K) dan dapat menghambat terbentuknya gas H2S, sedangkan E. coli juga mendapatkan makanan dari sisa-sisa metabolisme manusia. Fenomena ini sesuai dengan firman Allah dalam Al Quran surat
Menurut Sebiring L, dkk (1999) langkah-langkah dalam rekayasa genetika untuk memproduksi insulin adalah sebagai berikut :
1. Masing-masing gen polipeptida alfa dan beta disintesis secara kimiawi.
2. Gen tersebut disisipkan pada plasmid E. coli yang direkayasa supaya memiliki operon laktosa, yaitu promoter, operator, dan gen struktural 2 yang mengkode ß-galaktosidase. Di samping itu, plasmid ini juga mengandung gen yang mengkode resistensi terhadap amfisilin yang berguna sebagai marker untuk menyeleksi sel yang mengandung plasmid.
3. Masing-masing gena alfa dan beta disisipkan ke dalam plasmid yang terpisah, yaitu pada bagian kanan gen z.
4. Plasmid tersebut lalu dimasukkan ke dalam sel E. coli untuk diekspresikan.
5. Ekspresi operon laktosa akan menyebabkan terbentuknya protein galaktosidase dan protein insulin yang saling berikatan hingga membentuk protein gabungan.
6.. Selanjutnya protein gabungan ini dimurnikan lalu dipotong sehingga protein insulin terpisah dengan protein ß-galaktosidase.
7. Dengan cara ini akan diperoleh polipeptida alfa maupun polipeptida beta insulin.
8. Akhirnya polipeptida alfa diikatkan dengan polipeptida beta secara oksidasi. sehingga diperoleh insulin yang utuh dan siap untuk digunakan.
C.TERAPI GEN
Jika rekayasa genetika sudah banyak diterapkan dan berhasil, maka terapi gen baru boleh dilakukan dalam skala penelitian dan para pakar memperkirakan masih sekitar tujuh sampai lima belas tahun lagi terapi gen baru dapat terealisasi (Pray, 2004:Wang, et al., 2004). Namun demikian terapi gen cukup menjanjikan harapan bagi para penderita penyakit, terutama penyakit keturunan.
Terapi gen adalah teknik memperbaiki gen yang rusak atau cacat yang bertanggungjawab atas timbulnya penyakit tertentu (Moelyoprawiro, 2005). Edrus (2005) menyatakan bahwa terapi gen merupakan teknologi masa kini yang membolehkan gen-gen yang rusak diganti dengan gen-gen normal dimana kita menggunakan vektor untuk menyisipkan DNA yang diingini ke dalam sel dan disuntikkan ke dalam tubuh. Terapi gen dapat dilakukan secar ex vivo dan in vivo. Terapi ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1990 (Roberts, 2004). Selama ini pendekatan terapi gen yang berkembang adalah menambahkan gen-gen normal ke dalam sel yang mengalami ketidaknormalan. Pendekatan lain adalah melenyapkan gen abnormal dengan melakukan rekombinasi homolog. Pendekatan ketiga adalah mereparasi gen abnormal dengan cara mutasi balik selektif, sedemikian rupa sehingga akan mengembalikan fungsi gen tersebut. Selain pendekatan-pendekatan tersebut, ada pendekatan lain untuk terapi gen yaitu mengendalikan regulasi ekspresi gen abnormal tersebut (Holmes, 2003). Perkembangan terapi gen yang terkini untuk pengobatan penyakit lebih diarahkan pada gagasan mencegah diekspresikannya gen-gen yang jeiek atau abnormal (gene silencing). Untuk tujuan gene silencing atau membungkam ekspresi gen tersebut, maka penggunaan RNA (RNA therapeutic) lebih dimungkinkan dari pada penggunaan DNA (Adams , 2005). Telah dilaporkan dalam majalah Nature bulan Mei 2001 bahwa RNA dapat membungkam ekspresi gen dengan efektif (Elbashir, et al., 2001). Gagasan terapi gen dengan mereparasi mRNA, berarti menggunakan mekanisme regulasi sel itu sendiri, sehingga efek samping yang merugikan lebih dapat ditekan (Penman, 2002). Cara ini lebih baik dilakukan dari pada mengganti gen yang cacat.
Sampai saat ini vektor yang paling umum dipakai adalah virus. Pada keadaan pathogen, yang terjadi adalah virus mampu menyisipkan gennya ke dalam sel manusia (Moelyoprawiro, 2005). Oleh para pakar kemampuan ini digunakan untuk penyembuhan dengan jalan memanipulasi genom virus, yaitu menghilangkan gen virus penyebab penyakit dan menyisipkan gen penyembuh yang diinginkan ke dalam genom virus tersebut. Vektor yang telah berisi gen penyembuh virus tadi diinjeksikan ke dalam sel target pasien (misalnya sel liver atau sel paru-paru). Kemudian virus akan memindahkan materi genetik yang berisi gen penyembuh ke dalam sel target. Dengan demikian, protein hasil produksi gen penyembuh tadi akan berfungsi normal dan mengembalikan sel target dalam keadaan normal. Beberapa contoh terapi gen untuk mengobati penyakit adalah sebagai berikut :
1. Penghasilan Enzim ADA
Contoh terbaik adalah penghasilan enzim Adenosina Deaminase (ADA) pada bayi. Ashanthi De Silva ialah kanak-kanak pertama yang dirawat dengan terapi gen. Dia mengidap penyakit kedefisienan Adenosina Deaminase (ADA) yang disebabkan mutasi tubuhnya tidak mampu membina enzim ADA, enzim ini diperlukan untuk perkembangan sel T (mempertahankan sistem keimumnan), gen ADA terletak pada kromosom X. biasanya pengidap penyakit ini diberi suntikan enzim ADA atau pemindahan sumsum tulang, namun sistem ini memiliki kelemahan, yaitu suntikan enzim ADA tidak dapat memulihkan sistem keimunan penderita sedang pemindahan sumsum tulang perlu pendonor yang cocok. Teknologi DNA rekombinan memberi nafas baru untuk mengobati penyakit ini.
2. Pengobatan Hemofili
Penderita hemofilia adalah manusia yang factor VIII dalam darahnya jumlahnya sedikit. Jika orang normal memiliki jumlah factor VIII dalam darahnya sebanyak 100 unit, maka penderita hemofili ringan hanya memiliki sekitar 30 unit saja (6-30 persen), sedangkan penderita hemofili berat hanya memiliki factor VIII dalam darahnya kurang dari 5 unit atau 1 persen saja. Akibatnya penderita tidak memiliki kemampuan dalam pemkuan darah. Terapi gen merupakan salah satu cara penyembuhan penyakit hemofili dengan memperbaiki kerusakan genetis, yaitu melalui penggantian gen yang tidak rusak dan berfungsi normal. Penyembuhan melalui terapi gen ini tidak dapat secara permanen dan masih harus dilakukan secara berkala.
Menurut Moeslichan (2005), hingga saat ini terapi gen belum diterapkan pada penderita hemofili Indonesia
Prinsip-prinsip terapi gen adalah gen yang akan dipindahkan itu harus diletakkan ke dalam sel yang akan berfungsi normal dan efektif. Untuk hemofilia gen harus diletakkan ke dalam sel yang akan menghantarkan protein faktor VIII atau faktor IX ke dalam peredaran darah. Saat ditransfer, gen tersebut harus berfungsi dalam sel dalam jangka waktu yang lama, demikian pula sel baru yang disebut transduced cell, harus pula bertahan lama. Program terapi gen terbagi dalam dua jenis. Pertama, pemindahan gen dilakukan di dalam tubuh pasien (in vivo transfer). Kedua, pemindahan gen dilakukan di luar tubuh pasien (ex vivo transfer). Terapi gen in vivo transfer bersandarkan pada kemampuan sel-sel untuk menyerap DNA. Peneliti berharap dapat memetakan gen yang berfungsi normal sehingga memungkinkan sel-sel menerimanya sesegera mungkin, misalnya melalui penyuntikan. Sedangkan ex vivo transfer, gen yang berfungsi normal disisipkan ke dalam sel di dalam laboratorium. Kemudian sel yang telah ditransferkan ke gen baru tadi di letakkan ke dalam tubuh pasien. Sel penderita dapat digunakan untuk pemindahan gen ini. Tentu kedua cara ini mempunyai kelebihan dan kekurangan. Kelebihan in vivo transfer adalah sangat sedikit membutuhkan manipulasi laboratorium dan dapat digunakan dalam skala besar. Sedangkan ex vivo lebih sarat dengan operasi pembedahan, seperti bagaimana mengangkat dan meletakkan kembali sel, karena meletakkan gen baru ke tubuh pasien tidaklah segampang menelan pil atau semudah menyuntikkannya ke dalam darah.
Risiko terapi gen adalah kemungkinan terjadinya viral vector yang akan beraksi layaknya virus dan akan menyebabkan infeksi. Namun demikian sejauh ini viral vector yang telah dilakukan investigasi tidak menyebabkan penyakit pada manusia. Penyembuhan penyakit hemofilia melalui terapi gen saat ini masih terus dilakukan. Percobaan terhadap anjing telah berhasil, demikian juga dengan manusia, percobaan terhadap dua penderita hemofilia pun telah dilakukan.
3. Pengobatan Thallasemia
Thallasemia merupakan suatu penyakit darah bawaan yang menyebabkan sel darah merah pecah (hemolisis), sel darah merah penderita mengandung sedikit hemoglobin dan sel darah putihnya meningkat jumlahnya (Supriyadi, dkk, 1992). Thallasemia merupakan penyakit keturunan yang paling banyak dijumpai di Indonesia Indonesia
Kelainan gen ini akan mengakibatkan kekurangan salah satu unsur pembentuk hemoglobin (Hb), sehingga produksi Hb berkurang. Terdapat tiga jenis thallasemia yaitu : mayor, intermediate dan karier. Pada thallasemia mayor, Hb sama sekali tidak diproduksi. Akibatnya penderita akan mengalami anemia berat. Dalam hal ini jika penderita tidak diobati, maka bentuk tulang wajahnya akan berubah dan wama kulitnya menjadi hitam. Selama hidupnya penderta akan tergantung pada transfusi darah. Hal ini dapat berakibat fatal, karena efek samping dari transfuse darah yang terus menerus akan mengakibatkan kelebihan zat besi.
Terapi gen merupakan harapan baru bagi penderita thallasemia di masa mendatang. Terapi dilakukan dengan menggantikan sel tunas yang rusak pada sumsum tulang penderita dengan sel tunas dari donor yang sehat. Hal ini sudah diujicobakan pada mencit.
D. KESIMPULAN
1. Rekayasa genetika dan terapi gen merupakan hasil kemajuan iptek yang dapat memberikan harapan baru bagi para penderita penyakit yang di masa lampau mustahil untuk disembuhkan, misalnya penyakit keturunan.
2. Rekayasa genetika telah banyak dilakukan dan berhasil terutama di bidang pertanian, sedangkan di bidang kesehatan telah berhasil diproduksi insulin dengan rekayasa genetika pada E. coli.
3. Meskipun terapi gen belum diijinkan diterapkan pada manusia dan masih dalam skala penelitian, namun di masa mendatang terapi gen merupakan harapan besar dalam dunia pengobatan.
E. DAFTAR PUSTAKA
Departemen Agama RI, 1971. Al Quran dan Terjemahnya. Jakarta, Departemen Agama.
No comments:
Post a Comment