Oleh: Hilmatun Nikmah
Perkembangan ilmu biokimia molekuler berkembang begitu pesat. Bidang kajian tersebut setelah Watson dan Crick pada tahun 1953 berhasil menemukan struktur untai ganda (double helix) DNA yang menjadi dasar perkembangancabang ilmu bioteknologi. Berdasarkan struktur untai ganda DNA, ilmuwan-ilmuwan dapat melakukan serangkaian eksperimen terkait struktur unik tersebut. Hal ini membuat para ahli kesehatan mulai memusatkan perhatiannya dalam mengembangkan sebuah metode terapi yang berbasis pada gen.
Pengobatan yang berbasis pada terapi gen memiliki banyak keuntungan yang tidak dimiliki oleh pengobaran konvensional. Adapun keuntungan tersebut secara umum berupa efisiensi terapi yang tinggi. Dimana terapi genbekerja dengan selektif pada gen penyebabterjadinya penyakit. Selain itu terapi gen juga memberikan harapan untuk perbaikan beberapa penyakit yang sangat sulit diatasi melalui pengobatan konvensional.
Pendekatan yang ditempuh untuk terapi gen pada umumnya melalui penanaman gen ke dalam sel-sel analog dari penderita sendiri. Berbagai penelitian telah dillakukan untuk menanamkan gen baru ke dalam sel-sel fibroblas, hepatosit, sumsum tulang dan endotel.Terapi gen nantinya dapat memenuhi kebutuhan medis yang masih belum teridentifikasi dari penyakit parah yang jarang dan umum dan nantinya akan bermanfaat bagipasien dan masyarakat pada umumnya. Kemajuan yang luar biasa dalam genetika, biologi molekuler, dan bioinformatika telah membuka cara baru untuk eksplorasi terapi gen.
Secara umum, terapi gen dilakukan dengan cara mengganti atau menginaktifkan gen yang tidak berfungsi, menambahkan gen fungsional, atau menyisipkan gen ke dalam sel untuk membuat sel berfungsi normal. Tujuan dari terapi gen untuk mengobati penyebab penyakit, bukan hanya menghilangkan gejalanya. Hal ini sangat efektif pada berbagai macam penyakit yang sebelumnya tidak diobati, seperti penyakit hematologis, okuler, neurodegeneratif, dan beberapa jenis kanker.
Penggunaan terapi gen harus disesuaikandengan jenis penyakit yang akan diterapi. Penyakit dan hubungan genetiknya harus diketahui terlebih dahulu sebelum dilakukan terapi gen. Apabila suatu gen yang terkait pada penyakit tertentu telah dapat diidentifikasi, maka potensi penyakit tersebut untuk diterapi akan semakin besar. Misra (2013) menyatakan bahwa gen merupakan unit fungsional yang berkaitan dengan hereditas yang memiliki sekuen basa tertentu. Sekuen basa tersebut yang nantinya akan menentukan jenis dan fungsi protein yang diekspresikan. Ketika suatu gen mengalami mutasi ataupun perubahan dalam sekuen basa nitrogennya, maka protein yang dikode tidak akan bisa melaksanakan fungsi normalnya dan mengakibatkan suatu kelainan genetik.
Terapi gen menggunakan reagen kimia yang pertama kali digunakan untuk transfer asam nukleat ke dalam kultur sel mamalia adalah (diethylaminoethyl) DEAEdextran .DEAE-dextran merupakan polimer kationik yang bergabung erat dengan muatan negatif asam nukleat. Muatan positif berlebihan yang ditimbulkan oleh polimer dalam kompleks polimer DNA menyebabkan kompleks tersebut dapat mendekati membran sel yang bermuatan negatif. Pengambilan kompleks ke dalam sel kemungkinan melalui endositosis. Manfaat metode tersebut adalah teknik sederhana dan murah namun hanya dapat digunakan untuk ekspresi sementara yaitu ekspresi jangka pendek dalam durasi beberapa hari.
Kationik polimer sintetik lain yang telah digunakan untuk pemindahan DNA ke dalam sel adalah polybrene, polyethyleneimine dan dendrimers. Ko-presipitasi kalsium fosfat merupakan teknik yang popular pada awal tahun 1970-an oleh Graham yang memeriksa berbagai kation dan efek konsentrasi kation, konsentrasi fosfat dan pH terhadap transfeksi. Ko-presipitasi kalsium fosfat digunakan secara luas karena komponennya mudah didapat dan tidak mahal, protokolnya mudah dikerjakan dan efektif untuk beragam tipe kultur sel. Protokol reaksi mencampurkan DNA dengan kalsium klorida dalam larutan buffer fosfat, kemudian campuran diinkubasi pada suhu ruang sehingga terbentuk presipitasi. Presipitat akan tersebar di dalam kultur sel yang akan diambil oleh sel melalui endositosis atau fagositosis.
Terapi gen dianggap sebagai revolusi potensial dalam ilmu kedokteran dan bidang farmasi. Jumlah uji klinis yang menyelidiki terapi gen meningkat di seluruh dunia. Ginn (2013) menunjukkan bahwa lebih dari 1.800 uji klinis terapi gen yang dilakukan di seluruh dunia antara tahun 1989 hingga2016. Untuk mendiskusikan tingkat keberhasilan potensial dari uji coba ini yang dilakukan. Negara tempat uji coba dilakukan yaitu Amerika Serikat, Inggris Raya (Inggris), Jerman, China, Prancis, Swiss, Jepang, Belanda, Australia, Kanada. Penyakit yang menjadi target terapi gen yaitu penyakit kanker, penyakit kardiovaskular, penyakit infeksi, penyakit radang, anemia, imunodefisiensi gabungan parah (SCID), Haemofilia A dan B, sindrom Hurler, sindrom Hunter dan lain-lain), dan penyakit saraf.
AS melakukan 66,81% uji klinis terapi gen dan negara lain berpartisipasi dalam persentase kecil uji coba: 9,45% di Inggris; 3,95% di Jerman; dan masing-masing sekitar 2% di Swiss, Prancis, Cina, dan Jepang. Hampir 95% uji coba berada pada fase awal pengembangan; 57,52% dari uji coba adalah uji coba Tahap I, 20,30% adalah Tahap I / II, dan 17,21% Tahap II. Terapi gen pada fase II / III, III dan IV hanya mencakup 5% dari uji coba.Penyakit monogenik merupakan indikasi dari 9,90% dari uji coba yang mencakup fibrosis kistik, anemia, penyakit Gaucher. Hampir 8% dari percobaan menargetkan masing-masing penyakit kardiovaskular dan infeksi. Adenovirus, retrovirus, dan naked / plasmid DNA merupakan vektor yang paling banyak digunakan dalam uji coba terapi gen, dengan masing-masing 22,14%, 18,76%, dan 18,03% dari uji coba.
Mayoritas uji klinis terapi gen menargetkan penyakit kanker (64,41%). 52% dari uji coba Tahap II / III, 66% dari uji coba Tahap III dan semua uji coba Tahap IV adalah untuk terapi gen yang menargetkan kanker. Pada 2005 , penelitian pada 17 pasien. 3 pasien menderita kanker pancreas dan 14 pasien menderita kanker kolorektal dan liver. Digunakan transgen interleukin-12 (IL-12) dengan vektor adenovirus transfeksi autologous sel target dendritik yang diinjeksikan intratumoral tanpa kombinasi terapi. Hasil pengamatan fase I menunjukkan pengobatan dapat ditoleransi dengan baik. 11 dari 17 pasien menunjukkan respon. Sebuah respon parsial diamati dalam 1 kasus dengan kanker pankreas, penyakit stabil pada 2 pasien dan menunjukkan perkembangan di 8 pasien.
Terapi gen saat ini dianggap sebagai terapi yang sangat menjanjikan untuk mengobati banyak penyakit kronis dan melumpuhkan yang sebelumnya tidak dapat diobati.Kemajuan terbaru dalam mengembangkanvektor aman dan efektif untuk transfer gen,seperti virus sintetis dan metode non-viral,serta keberhasilan dalam menggunakanantigen reseptor chimeric T-limfositterintegrasi autologus dan alogenik, sel-selefektor yang universal dalam mediasi imunoterapi , akan meningkatkan efektivitas dan keamanan profil dari terapi gen. Selain itu, dengan kemajuan dalam penelitian biologi, vektor gen yang jauh lebih murah akan tersedia secara komersial, yang akan membuat terapi gen tersedia untuk sebagian besar pasien kanker di seluruh dunia.
*Mahasiswa Institut Sains dan Teknologi Annuqayah, Guluk-Guluk Sumenep Madura Program Studi Kimia.
Daftar Pustaka
Yoshida, T., Ohnami, S. & Aoki, K. 2004. Development of Gene Therapy to Target Pancreatic Cancer. Cancer Sci 95(4):283-289.
Hanna, Eve. Cécile Rémuzat, Pascal Auquier, Mondher Toumi. 2017. Gene therapies development: slow progress and promising prospect. Journal of Market Access & Health Policy.
Misra, S. (2013). Human gene therapy: a brief overview of the genetic revolution. Journal of the Association of Physicians of India, 61, 41-47.
Ginn SL, Alexander IE, Edelstein ML. 2013. Gene therapy clinical trials worldwide to 2012-an Update. J Gene Med. 15:65–77.
Graham, F.L. and van der Eb, A.J. A new technique for the assay of infectivity of human adenovirus 5 DNA. Virology. 1973;52:456–67
