Salah satu eksperimen sains paling gila di zaman modern ini sering kali adalah eksperimen mengubah gen makhluk hidup. Itulah yang terjadi pada CRISPR, sebuah teknologi baru dalam manipulasi gen.
Mau lebih tahu soal teknologi CRISPR ini? Yuk, simak pembahasannya berikut ini.
CRISPR, sebuah ‘gunting’ DNA
Singkatnya, CRISPR atau Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (dibaca crisper) adalah suatu daerah DNA yang terspesialisasi. Daerah DNA ini punya enzim alias zat bernama Cas9, protein yang bertindak sebagai ‘gunting’ yang bisa memotong untaian DNA yang perlu dipotong.
Teknik modifikasi gen ini sebetulnya diadaptasi dari mekanisme pertahanan alami bakteri dan archea (jenis bakteri kuno). Dua jenis organisme tersebut memakai RNA turunan CRISPR beserta beragam protein Cas, termasuk Cas9 tadi, untuk menggagalkan serangan-serangan virus dan benda asing lain yang masuk.
Nah, pada organisme yang lebih rumit, teknik ini harus melibatkan manipulasi gen, yang pada artikel ini kita sebut dengan gene-editing atau pengubahan gen. Jadi, pada intinya, suatu organisme memanfaatkan CRISPR untuk memotong dan menghancurkan penyusup yang masuk ke tubuhnya.
Revolusi gene-editing
Sebetulnya, teknik gene-editing sendiri bukanlah suatu hal yang baru di dunia bioteknologi. Macam-macam teknik untuk memanipulasi gen sudah ada sejak bertahun-tahun lamanya yang membuat CRISPR mengubah bidang gene-editing adalah kemampuan enzim Cas9 yang bisa melakukan apapun yang kita inginkan.
Praktek editing gen ini pun kini terbilang murah dan mudah, dibandingkan dengan zaman dulu di mana praktek ini bisa menghabiskan biaya hingga ribuan dollar AS dan harus memakan waktu sampai berminggu-minggu bahkan berbulan-bulan. Saat ini biaya yang dibutuhkan hanya sekitar $75 dollar atau kurang lebih Rp 110.000 dan hanya memerlukan waktu beberapa jam saja.
Percobaan gene-editing yang pernah dilakukan
Eksperimen cara kerja CRISPR pernah dilakukan sebelumnya tahun 2007 oleh Rodolphe Barrangou dan tim peneliti dari Danico, sebuah perusahaan bahan makanan. Sebagai model, mereka menggunakan bakteri Streptococcus thermophilus, yang biasa ditemukan pada yogurt dan kultur produk susu lainnya.
Selain itu, menurut jurnal ilmiah Nature, sejauh ini para ilmuwan pernah menggunakan teknik ini untuk mengurangi tingkat ketulian bawaan pada anak tikus. Percobaan ini diharapkan nantinya dapat digunakan juga untuk mengurangi ketulian bawaan pada manusia.
Tidak cuma itu, para ilmuwan juga pernah membuat jamur yang tidak mudah berubah kecoklatan serta pernah mengubah sel tulang belakang anak tikus untuk menyembuhkan anemia sel sabit.
Cikal bakal revolusi berbagai bidang
Dengan kemampuan yang sangat powerful itu, apa yang bisa dilakukan dengan memanfaatkan teknik CRISPR? Banyak sekali dan bisa bermanfaat di berbagai industri.
Menghentikan penyakit bawaan
Saat ini, para ilmuwan mulai menggunakan CRISPR untuk mengubah genom manusia dan menyingkirkan penyakit bawaan seperti hypertrophic cardiomyopathy. Mereka juga mulai menggunakannya pada mutasi yang menyebabkan penyakit Huntington atau cystic fibrosis.
Tidak hanya itu, para peneliti pun berencana melakukan percobaan pada mutasi BRCA-1 dan 2 yang berkaitan dengan kanker payudara dan kanker ovarium. Malah disebutkan pula bahwa CRISPR dapat menyingkirkan infeksi HIV dari sel T.
Membuat antivirus dan antibiotik yang lebih kuat
Di tengah kemajuan ilmu pengetahuan dan teknik pengobatan saat ini, ironis rasanya jika dikatakan bahwa kita mulai kehabisan antibiotik yang efektif membunuh bakteri karena bakteri sendiri terus berevolusi dan menjadi resisten. Tapi begitulah faktanya.
Mengembangkan antibiotik baru pun ternyata lebih sulit dan lebih mahal. Akan tetapi sistem CRISPR secara teori dapat dikembangkan untuk membasmi bakteri dengan mudah daripada sebelumnya.
Mengubah pangan menjadi lebih bergizi
CRISPR dapat membantu kita mengembangkan produk pangan seperti yang ditemukan pada praktek Genetically Modified Organism (GMO) atau produk pangan hasil rekayasa genetika. Hasilnya nanti pangan bisa lebih enak dan memiliki kandungan nutrisi yang lebih tinggi.
Gene-editing pada tanaman pangan juga dilakukan untuk membuat tanaman lebih kuat bertahan dalam suhu yang lebih tinggi dan rentan stres, seperti misalnya pada lahan di musim kemarau. Para ilmuwan juga mengklaim dapat menggunakan CRISPR untuk menghilangkan alergen yang ada pada kacang.
Beberapa perusahaan bioteknologi besar seperti Monsanto dan DuPont sudah mulai melisensi teknologi CRISPR dengan harapan dapat mengembangkan varietas pangan yang baru. Meskipun demikian, teknik manipulasi pangan dengan CRISPR tidak akan sepenuhnya menggeser teknik GMO yang lama karena GMO sendiri pun masih menimbulkan banyak kontroversi, apalagi CRISPR yang lebih rumit.
Mengubah keseluruhan spesies
Para ilmuwan telah mendemonstrasikan bahwa secara teori, CRISPR bisa digunakan tidak hanya untuk mengubah organisme tunggal saja tapi juga satu spesies secara keseluruhan, lewat konsep bernama gene-drive.
Salah satu contohnya adalah pada organisme seperti lalat buah. Biasanya ketika lalat buah bereproduksi, ada 50 persen kemungkinan bahwa lalat tersebut akan mewariskan gen pada keturunannya. Tapi jika menggunakan CRISPR, kita dapat mengubah persentase kemungkinan ini hingga mencapai 100 persen gen tertentu untuk diwariskan.
Dengan konsep gene-drive ini nantinya keseluruhan populasi lalat buah bisa memiliki sifat yang seragam. Jika teknik ini terus berkembang dan bisa diuji coba pada manusia, bisa-bisa di masa depan kita bisa membuat manusia yang hidup abadi!
Keterbatasan gene-editing dengan CRISPR
Teknologi CRISPR di sisi lain menimbulkan banyak pertanyaan seputar nilai etika dan konsekuensi ‘bermain-main’ dengan genom. Pada sebuah artikel dalam jurnal Science tahun 2014, sekelompok peneliti menunjukkan dampak ekologis dari konsep gene-drive. Sifat yang sengaja dimanipulasi dalam suatu makhluk hidup bisa saja menyebar ke populasi makhluk hidup lain lewat kawin silang. Variasi gen suatu populasi pun bisa berkurang.
Belum lagi jika bicara soal modifikasi embrio manusia dan sel reproduksi seperti sperma dan sel telur. Teknik ini bisa mendapat kecaman publik karena akan timbul pertanyaan etis atau tidaknya ‘bermain’ menjadi Tuhan di sini.
Kesimpulan
Teknik manipulasi gen bukanlah hal yang baru di dunia ilmu pengetahuan. Akan tetapi ditemukannya CRISPR, sebuah gunting DNA yang bisa memisahkan dan menghancurkan DNA musuh suatu makhluk hidup, mengubah bidang bioteknologi ini.
Dengan kemampuannya yang mudah dikendalikan, teknik ini bisa digunakan di berbagai bidang, misalnya untuk menghentikan pewarisan penyakit turunan, pengembangan antibiotik dan antivirus yang lebih baik, hingga mengubah gen suatu spesies secara utuh.
Namun demikian, manipulasi gen seperti apapun masih mendapat menimbulkan berbagai kontroversi di tengah masyarakat terutama jika dilihat dari segi etika dan dampak ekologisnya.
Nah, untuk menambah informasi kamu tentang penemuan baru di dunia sains, yuk, simak terus artikel menarik seputar ilmu pengetahuan lainnya hanya di Bicara Indonesia!
Sumber :
- What Is CRISPR? – Livescience
- CRISPR – Wikipedia
- A simple guide to CRISPR, one of the biggest science stories of the decade – Vox
- CRISPR/Cas9 – CRISPR Tx
