Bisakah CRISPR Mengendus Virus?

Alat pengeditan gen yang dikenal sebagai CRISPR cepat dikenal karena potensinya untuk mengobati penyakit dengan memutus mutasi genetik dari DNA. Tapi alat genomik seperti CRISPR juga memiliki kemampuan lain...

Alat pengeditan gen yang dikenal sebagai CRISPR cepat dikenal karena potensinya untuk mengobati penyakit dengan memutus mutasi genetik dari DNA. Tapi alat genomik seperti CRISPR juga memiliki kemampuan lain yang mungkin, seperti kemampuan untuk menyaring orang-orang karena adanya virus, seperti demam berdarah dan Zika, serta penyakit yang melemahkan seperti Parkinson.

Saya pikir persepsi masyarakat tentang CRISPR sangat terfokus pada gagasan untuk menggunakan pengeditan gen secara klinis untuk menyembuhkan penyakit. Ini tidak diragukan lagi merupakan kemungkinan yang menarik, tapi ini hanya satu bagian kecil,” kata Neville Sanjana, dari New York Genome Center dan asisten profesor biologi, neuroscience and fysiology di New York University.

“Dengan CRISPR, saya pikir Anda akan melihat banyak aplikasi dalam biologi sintetis,” seperti sensor untuk patogen, Sanjana yang mengatakan ini kepada seseorang atau pihak tertentu.

Sistem Pertahanan Alam

Intinya, CRISPR adalah sistem pertahanan alami yang berevolusi dalam mikroorganisme bersel tunggal untuk melawan virus agar hal ini tidak menyerang. Pertarungan adalah perang habis-habisan. Ilmuwan memperkirakan bahwa untuk setiap sel di Bumi, ada sekitar 10 virus, semua meluncurkan misi tanpa henti untuk mereplikasi diri mereka dengan memasukkan DNA ke dalam mesin di dalam sel.

Bakteri menggunakan persenjataan untuk melawan, termasuk CRISPR, yang merupakan rangkaian sekuens DNA pendek dan berulang yang dipisahkan oleh spacer yang memiliki urutan unik. Bakteri menggunakannya saat mereka terinfeksi virus. Karena bit genetik virus bereplikasi di dalam bakteri, CRISPR masuk, membimbing pertahanan bakteri terhadap benda asing.

Protein dalam CRISPR memotong penyusupnya, tapi juga mengumpulkan sekuens DNA pendek dari penyerang, yang protein memasukkannya ke dalam CRISPR bakteri sebagai spacer. Setiap kali virus menyerang dan hancur, sebuah spacer baru ditambahkan ke CRISPR.

Dalam arti, spacer di CRISPR adalah bakteri seperti bekas luka. Tapi spacer ini juga menyediakan fungsi lain. Ketika virus yang sebelumnya dikalahkan mencoba untuk menyerang, bakteri mengenalinya dan mengatur potongannya menjadi  kecil. Dan ketika bakteri itu sendiri berkembang biak, ia melewati sistem pertahanan itu ke sel.

Ternyata di balik ini semua juga dapat memanfaatkan sifat ini untuk berpotensi mengembangkan perangkat diagnostik yang sangat sensitif, yang dapat mendeteksi sejumlah kecil molekul dari virus dalam darah manusia, seperti virus Zika, kata ahli biokimia dan ahli CRISPR Sam Sternberg, pemimpin kelompok Teknologi Pengembangan di Berkeley, berbasis di California Caribou Biosciences Inc, yang memajukan aplikasi baru untuk teknologi berbasis CRISPR.

Para periset memprogram molekul CRISPR untuk melepaskan sinyal neon saat mereka memotong virus sehingga keberadaan virus bisa terdeteksi. SHERLOCK sangat sensitif, bisa membedakan strain Zika Amerika dari strain Afrika dan membedakan satu strain demam berdarah dari yang lain.

Collins dan timnya dapat melihat keberadaan virus bahkan dalam konsentrasi sangat rendah, serendah dua molekul dalam satu kuintill. Dalam tes terpisah, SHERLOCK mampu mendeteksi dua strain yang berbeda dari antibiotik tahan hebat Klebsiella pneumoniae.

Kemudian, pada bulan Juni 2017, sebuah tim di University of Central Florida melaporkan dalam jurnal Scientific Reports bahwa mereka telah menggunakan sistem CRISPR untuk mendeteksi keberadaan penyakit Parkinson. Kelainan sistem saraf pusat ini menyebabkan kerusakan dan kematian sel saraf di otak dan semakin memburuk seiring berjalannya waktu, menyebabkan tremor dan masalah pada gerakan. Penyakit ini menyerang sekitar 1 juta orang di Amerika Serikat, menurut Parkinson’s Disease Foundation.

Meskipun penyebabnya tidak diketahui, jumlah protein yang disebut alpha-synuclein, yang biasanya ditemukan di otak, meningkat pada orang yang mengembangkan penyakit ini. Para peneliti menggunakan CRISPR untuk mengedit gen yang membuat protein alfa-synuclein sehingga proteinnya akan berpendar. Semakin besar jumlah protein, semakin kuat sinyal neon.

Para ilmuwan mengatakan mereka berpikir bahwa mereka dapat menggunakan teknik ini untuk menguji obat baru untuk mengobati penyakit Parkinson.

Jika kita mengambil salah satu dari sel yang dimodifikasi ini dan mengobatinya dengan obat tertentu, jika tidak menghasilkan cahaya lagi, berarti ini adalah obat potensial untuk penyakit ini, rekan penulis studi Sambuddha Basu, seorang peneliti postdoctoral di Central Florida, mengatakan dalam sebuah pernyataan.

Ini masih merupakan hari-hari awal untuk alat biologi terkait CRISPR ini dan karena keragaman sistem kekebalan pada bakteri, sangat mungkin alat lain tetap ditemukan“, kata Sternberg.

Saya pikir ini adalah contoh bagus dari penemuan sains dasar lainnya yang telah menghasilkan teknologi terobosan potensial,” katanya. Nah, itulah penjelasan mengenai CRISPR, masa sih CRISPR bisa mengedus Virus.  Jadi kalau memang Anda belom mengetahui ini secara jelas. Ada baiknya juga kalau Anda membaca artikel ini sampai selesai.

Categories
healthy

RELATED BY