Selasa, 23 Juni 2009

Biokimia Part 1

Komputer biologis dari RNA


Ilmuwan di Amerika Serikat telah berhasil merakit asam-asam ribonukleat ke dalam sebuah sistem logika teradaptasikan yang bisa diprogram untuk mengindera dan merespon molekul-molekul di dalam sel-sel jamur yang hidup. Penelitian ini membuka jalan untuk penemuan peranti-peranti buatan yang dapat memantau kondisi-kondisi sel dan mengambil tindakan yang diperlukan − seperti menyalurkan obat untuk mengobati sebuah sel yang sakit.

Komputer biologis ini, yang seluruhnya terbuat dari RNA, mengontrol translasi RNA duta (mRNA) menjadi protein. Sejauh ini, komputer-komputer biologis tersebut baru dapat ditanam di dalam mRNA protein fluoresens hijau (GFP), untuk membuat sel-sel jamur menyala hijau sebagai respon terhadap keberadaan molekul-molekul tertentu. Tetapi menurut teori, respons ini bisa menjadi fungsi molekuler manapun, papar Christina Smolke, yang memimpin penelitian di Institut Teknologi California.

Melalui alat-alat komputasi biologis yang telah dibuat sebelumnya, Smolke menekankan bahwa penelitiannya menemukan sebuah kerangka umum untuk membangun bio-komputer yang berbasis RNA. Sistem ini mudah diprogram, paparnya, karena terbuat dari tiga komponen terpisah yang dapat disesuaikan, analog dengan komponen-komponen "tancap dan main" yang ada di sirkuit-sirkuit elektronik.

Sensor dari masing-masing peranti terbuat dari sebuah aptamer RNA, sebuah rantai pendek yang mengikat molekul target spesifik. Dengan menggunakan rantai RNA lain, aptamer RNA ini digabungkan dengan sebuah ribozim, rantai akhir dari RNA yang bisa memotong mRNA. Apabila sebuah molekul "input" terikat ke sensor, ini menimbulkan perubahan konformasi dalam ribozim − baik dengan menyebabkannya memotong mRNA, atau dengan menutupnya.

"Kami mengelompokkan komponen-komponen bio-komputer ini dalam tiga kategori fungsional: sensor, pemancar, dan aktuatora," kata Smolke. "Jadi selama sepotong RNA merupakan sebuah sensor, misalnya, maka anda bisa menancapkannya ke bagian dari alat ini. Dan jadi anda memiliki kemampuan "tancap dan main" ini yang memungkinkan anda untuk merakit fungsi-fungsi yang beragam dari jumlah yang sangat kecil dari komponen-komponen yang telah ditentukan."

Smolke dan rekannya Maung Nyan Win menggunakan sistem mereka untuk membuat gerbang-gerbang logika biomolekuler, dengan meniru yang ada pada sirkuit-sirkuit elektronik. Peranti RNA mereka ini adalah yang pertama membuat komputasi multi-input (dengan bereaksi terhadap dua atau lebih molekul pada saat yang sama). Dalam sebuah contoh sederhana (gerbang AND), fluoresensi dalam sel-sel jamur dideteksi hanya ketika dua input molekuler, teophylin dan tetrasiklin, kedua-keduanya ada.

"Ini merupakan sebuah tahapan yang sudah berada dalam jalur yang tepat," kata Milan Stojanovic, seorang ahli terapeutik eksperimental yang sedang meneliti biokomputasi di Columbia University di New York. "Sebuah tahapan terhadap pencapaian beberapa harapan yang sangat besar dimana anda akan memiliki sirkuit-sirkuit buatan lengkap yang melakukan berbagai fungsi otomatis dalam sel. Harapan saya bahwa dalam jangka lima atau sepuluh tahun, gambaran lengkap dari peranti ini sudah rampung. Friedrich Simmel, yang meneliti komputasi biomolekuler di Technical University of Munich di Jerman, mengatakan, "Cukup sulit untuk mengatakan apakah ini akan bekerja pada kondisi sesungguhnya tapi pada dasarnya anda bisa membuat komputasi-komputasi logis rumit dengan beberapa fungsi yang ditunjukkan disini."


Di balik Teknologi Tes DNA


Sekarang ini istilah tes DNA sudah sangat familiar di tengah masyarakat Indonesia. Dari peristiwa bom Bali pada tahun 2002 sampai dengan perstiwa yang sekarang sedang hangatnya diberitakan adalah kasus pembunuhan berantai 11 orang oleh Very Idham Henniansyah atau dikenal dengan nama Ryan Sang Penjagal di Jombang Jawa Timur. Dari berbagai kasus ini, terlihat bahwa terdapat kesulitan dalam mengidentifikasi identitas korban/mayat secara fisik ataupun biometri, yang disebabkan kondisi tubuh mayat yang telah rusak atau hancur. Untuk itu, identifikasi dengan metode tes DNA menjadi mencuat.

Tes DNA

DNA atau DeoxyriboNucleic Acid merupakan asam nukleat yang menyimpan semua informasi tentang genetika. DNA inilah yang menentukan jenis rambut, warna kulit dan sifat-sifat khusus dari manusia. DNA ini akan menjadi cetak biru (blue print) ciri khas manusia yang dapat diturunkan kepada generasi selanjutnya. Sehingga dalam tubuh seorang anak komposisi DNA nya sama dengan tipe DNA yang diturunkan dari orang tuanya. Sedangkan tes DNA adalah metode untuk mengidentifikasi fragmen-fragmen dari DNA itu sendiri. Atau secara sederhananya adalah metode untuk mengidentifikasi, menghimpun dan menginventarisir file-file

khas karakter tubuh.

Tes DNA umumnya digunakan untuk 2 tujuan yaitu (1) tujuan pribadi seperti penentuan perwalian anak atau penentuan orang tua dari anak dan (2) tujuan hukum, yang meliputi masalah forensik seperti identifikasi korban yang telah hancur, sehingga untuk mengenali identitasnya diperlukan pencocokan antara DNA korban dengan terduga keluarga korban ataupun untuk pembuktian kejahatan semisal dalam kasus pemerkosaan atau pembunuhan. Hampir semua sampel biologis tubuh dapat digunakan untuk sampel tes DNA, tetapi yang sering digunakan adalah darah, rambut, usapan mulut pada pipi bagian dalam (buccal swab), dan kuku. Untuk kasus-kasus forensik, sperma, daging, tulang, kulit, air liur atau sampel biologis apa saja yang ditemukan di tempat kejadian perkara (TKP) dapat dijadikan sampel tes DNA.

DNA yang biasa digunakan dalam tes ada dua yaitu DNA mitokondria dan DNA inti sel. Perbedaan kedua DNA ini hanyalah terletak pada lokasi DNA tersebut berada dalam sel, yang satu dalam inti sel sehingga disebut DNA inti sel, sedangkan yang satu terdapat di mitokondria dan disebut DNA mitokondria. Untuk tes DNA, sebenarnya sampel DNA yang paling akurat digunakan dalam tes adalah DNA inti sel karena inti sel tidak bisa berubah. DNA dalam mitokondria dapat berubah karena berasal dari garis keturunan ibu yang dapat berubah seiring dengan perkawinan keturunannya. Sebagai contoh untuk sampel sperma dan rambut. Yang paling penting diperiksa adalah kepala spermatozoanya karena didalamnya terdapat DNA inti, sedangkan untuk potongan rambut yang paling penting diperiksa adalah akar rambutnya. Tetapi karena keunikan dari pola pewarisan DNA mitokondria menyebabkan DNA mitokondria dapat dijadikan sebagai marka (penanda) untuk tes DNA dalam upaya mengidentifikasi hubungan kekerabatan secara maternal.

Untuk akurasi kebenaran dari tes DNA hampir mencapai 100% akurat. Adanya kesalahan bahwa kemiripan pola DNA bisa terjadi secara random (kebetulan) sangat kecil kemungkinannya, mungkin satu diantara satu juta. Jikapun terdapat kesalahan itu disebabkan oleh faktor human error terutama pada kesalahan interprestasi fragmen-fragmen DNA oleh operator (manusia). Tetapi dengan menerapkan standard of procedur yang tepat kesalahan human error dapat diminimalisir atau bahkan ditiadakan.

Metode Tes DNA

Metode tes DNA yang umumnya digunakan di dunia ini masih menggunakan metode konvensional yaitu elektroforesis DNA. Sedangkan metode tes DNA yang terbaru adalah dengan menggunakan kemampuan partikel emas berukuran nano untuk berikatan dengan DNA. Metode ini ditemukan oleh dua orang ilmuwan Amerika Serikat yaitu Huixiang Li dan Lewis Rothberg.

Prinsip metode ini adalah mempergunakan untai pendek DNA yang disebut Probe yang telah diberi zat pendar. Probe ini dirancang spesifik untuk gen sampel tertentu dan hanya akan menempel/berhibridisasi dengan DNA sampel tersebut. Partikel emas berukuran nano dalam metode ini berperan dalam mengikat Probe yang tidak terhibridasi. Pendeteksian dilakukan dengan penyinaran pada panjang gelombang tertentu. Keberadaan DNA yang sesuai dengan DNA Probe dapat dilihat dari pendaran sampel tersebut. Jumlah DNA target tersebut kira-kira berbanding lurus terhadap intensitas pendaran sinar yang dihasilkan.

Keunggulan metode ini dibandingkan dengan metode konvensional adalah pada kecepatan dan harganya yang jauh lebih cepat dan murah dibandingkan metode elektroforesis DNA. Tetapi karena metode ini masih tergolong baru, sehingga masih dalam pengembangan di Amerika Serikat, sehingga untuk penguna (user) di Indonesia, sekarang ini belum dapat memanfaatkan fasilitas tersebut, karena memang belum terdapat di Indonesia.

Tahapan Metode Tes DNA

Di Indonesia, terdapat dua laboratorium yang dapat melayani user dalam tes DNA yaitu Laboratorium Pusdokkes Polri Jakarta Timur dan di Lembaga Bio Molekuler Eijkman Jakarta Pusat. Untuk di Lembaga Eijkman, biaya per paket tes DNA adalah berkisar Rp. 7,5 Juta dengan hasil tes yang dapat diperoleh dalam 12 hari kerja terhitung dari tanggal diterimanya sampel.

Untuk metode tes DNA di Indonesia, masih memanfaatkan metode elektroforesis DNA. Dengan intreprestasi hasil dengan cara menganalisa pola DNA menggunakan marka STR (short tandem repeats). STR adalah lokus DNA yang tersusun atas pengulangan 2-6 basa. Dalam genom manusia dapat ditemukan pengulangan basa yang bervariasi jumlah dan jenisnya. Dengan menganalisa STR ini, maka DNA tersebut dapat diprofilkan dan dibandingkan dengan sampel DNA terduga lainnya.

Dari berbagai literatur yang penulis pelajari, pada dasarnya tahapan metode tes DNA dengan cara elektroforesis meliputi beberapa tahapan berikut yaitu pertama tahapan preparasi sampel yang meliputi pengambilan sampel DNA (isolasi) dan pemurnian DNA. Dalam tahap ini diperlukan kesterilan alat-alat yang digunakan. Untuk sampel darah, dalam isolasinya dapat digunakan bahan kimia phenolchloroform sedangkan untuk sampel rambut dapat digunakan bahan kimia Chilex. Selanjutnya DNA dimurnikan dari kotoran-kotoran seperti protein, sel debris, dan lain lain. Untuk metode pemurnian biasanya digunakan tehnik sentrifugasi dan metode filtrasi vakum. Tetapi berbagai ilmuwan telah banyak meninggalkan cara tersebut dan beralih ke produk-produk pemurnian yang telah dipasarkan seperti produk butir magnet dari Promega Corporation yang memanfaatkan silica-coated paramagnetic resin yang memungkinkan metode pemisahan DNA yang lebih sederhana dan cepat.

Tahapan selanjutnya adalah memasukan sampel DNA yang telah dimurnikan kedalam mesin PCR (polymerase chain reaction) sebagai tahapan amplifikasi. Hasil akhir dari tahap amplifikasi ini adalah berupa kopi urutan DNA lengkap dari DNA sampel. Selanjutnya kopi urutan DNA ini akan dikarakterisasi dengan elektroforesis untuk melihat pola pitanya. Karena urutan DNA setiap orang berbeda maka jumlah dan lokasi pita DNA (pola elektroforesis) setiap individu juga berbeda. Pola pita inilah yang disebut DNA sidik jari (DNA finger print) yang akan dianalisa pola STR nya. Tahap terakhir adalah DNA berada dalam tahapan typing, proses ini dimaksudkan untuk memperoleh tipe DNA. Mesin PCR akan membaca data-data DNA dan menampilkannya dalam bentuk angka-angka dan gambar-gambar identfikasi DNA. Finishing dari tes DNA ini adalah mencocokan tipe-tipe DNA.

Penutup

Tes DNA yang dilakukan di Indonesia jika menilik dari faktor waktu, tergolong sangat lama. Diperkirakan memerlukan waktu sampai 12 hari kerja atau hampir dua minggu. Untuk masalah waktu ini, penulis sering mendengar dari berita TV termasuk berita pembunuhan berantai oleh Ryan, banyak dari keluarga korban Ryan yang terpaksa "menjerit" karena mayat keluarga mereka tidak dapat dikuburkan secara cepat dan terpaksa berdiam di kamar mayat selama lebih dari 1 minggu, dikarenakan harus menunggu tes DNA terlebih dahulu.

Hal ini berbanding jauh terbalik dengan waktu yang seharusnya selesai. Dari literatur yang pernah penulis baca, untuk tes DNA dengan metode elektroforesis DNA, jika dikerjakan secara cepat dan tepat dapat selesai dalam tempo 1 jam. Dan dari literatur lain menyebutkan untuk di Amerika Serikat, hasil tes DNA sudah dapat diketahui dalam waktu 3-5 hari kerja. Tetapi bagaimanapun untuk di Indonesia, mungkin masalah waktu ini masih dapat dimaklumi karena sangat terbatasnya instansi yang dapat melayani tes DNA. Tetapi bagaimanapun kecepatan dan ketepatan tes DNA di Indonesia seyogyanya dapat terus ditingkatkan.


Membuat Obat Dengan Medium Khamir


Ilmuwan di Amerika Serikat telah menemukan sebuah cara baru untuk menghasilkan sekelompok senyawa yang penting secara medis dalam medium khamir. Mereka mengatakan teknik ini bisa digunakan untuk memproduksi berbagai obat termasuk penghilang nyeri dan pengobatan kanker yang baru.

Kristy Hawkins dan Christina Smolke dari Institut Teknologi California (Caltech) di Pasadena membuat senyawa benzilisoquinolin alkaloid (BIA) - senyawa-senyawa yang jalur biosintesisnya sama seperti morfin dan kodein - termasuk senyawa intermediet retikulin dengan cara memasukkan gen-gen pengkode enzim tanaman dan manusia ke dalam khamir alkohol.

Jalur biosintesis senyawa-senyawa ini pada tanaman baru-baru ini telah direkonstruksi pada bakteri, tetapi Smolke menganggap khamir merupakan medium yang lebih baik untuk rekonstruksi ini. "Kami berpikir bahwa rekonstruksi jalur biosintesis ini pada khamir akan bekerja lebih baik dibanding pada bakteri, karena, misalnya, banyak dari enzim-enzim yang dimasukkan ini terlokalisasi ke membran-membran yang dimiliki oleh jamur tetapi tidak dimiliki oleh bakteri," kata dia.

Jalur sintesis BIA rekayasa untuk sintesis (R,S)-retikulin dari (R,S)-norlaudanosolin. Substrat yang ditambahkan, (R,S)-norlaudanoslin, ditunjukkan oleh tulisan warna biru.

Untuk membuat retikulin (prekursor obat yang utama), mereka memasukkan ke dalam khamir sebuah zat kimia yang tersedia di pasaran disebut norlaudosolin, yang menyerupai substrat alami tanaman, norklaurin. Tiga gen yang mengkodekan enzim-enzim metiltransferase disisipkan untuk membantu khamir mengkonversi norlaudosolin menjadi retikulin. Mereka juga membuat turunan-turunan untuk menghasilkan berbagai BIA yang lain, dengan mengkombinasikan enzim-enzim dari sumber tanaman berbeda, termasuk pohon candu opium dan dari manusia.

Smolke mengatakan pendekatan "mix-and-match" yang mereka gunakan bisa menjadi metode yang lebih murah untuk pembuatan obat-obatan seperti morfin - yang saat ini harus diekstrak dari tanaman untuk memproduksinya. BIA yang lain, seperti berberin, sebelumnya telah diketahui memiliki potensi sebagai obat anti-kanker. Smolke berpendapat metode ini juga akan memungkinkan mereka membuat senyawa-senyawa BIA yang tidak terdapat di alam dan bisa memiliki aktivitas terbaru.

Tim Smolke menemukan sebuah cara untuk mengoptimalkan produksi BIA dengan menyelaraskan kadar enzim yang dihasilkan oleh khamir. Mereka menempatkan enzim tertentu dibawah kontrol urutan DNA yang diaktivasi oleh galaktosa; penambahan lebih banyak galaktosa meningkatkan jumlah enzim yang dihasilkan sehingga kadarnya bisa diselaraskan. Mereka selanjutnya menetapkan kadar dari masing-masing enzim pada kadar optimum dengan memasukkan urutan-urutan DNA lain yang akan memicu produksi pada tingkat yang diinginkan.

Smolke berpendapat strategi penyelarasannya bisa digunakan untuk mengoptimalkan peningkatan skala produksi zat-zat kimia lainnya yang dibuat pada khamir. "Ini akan menjadi sebuah alat yang diminati nantinya, karena seringkali untuk membuat proses-proses ini layak secara komersial, anda perlu melakukan optimisasi," kata dia.

David Leak, seorang ahli di bidang teknik metabolik di Imperial College London, Inggris, mengatakan para peneliti ini telah mengadopsi sebuah pendekatan yang tepat untuk memungkinkan gen dan enzim dari sumber-sumber yang berbeda bekerja bersama. "Mendapatkan keseimbangan yang tepat adalah pekerjaan yang cukup sulit," dia menambahkan. "Sekurang-kurangnya Smolke dan timnya mencoba untuk memfungsikan gen dan enzim dari sumber-sumber berbeda secara bersama dengan mencari tahu kadar ekspresi gen/enzim yang dapat mendekati konversi 100 persen."

Semut Dan Kimia

Ditulis oleh Tomi Rustamiaji pada 12-08-2008


Ahli biologi dan kimia telah bergabung dalam suatu usaha untuk memecahkan misteri kimia yang telah disimpan oleh semut selama berabad-abad, yaitu menemukan senyawa kimia yang semut gunakan untuk membedakan kawan atau lawan.

Ilmuwan di Inggris dan Finlandia telah menemukan bahwa semut Formica exsecta mensekresikan sebuah campuran rumit dari senyawa alkena, dan komposisinya adalah unik untuk setiap koloni semut. Studi tingkah laku telah menunjukkan bahwa perubahan kecil yang dilakukan pada komposisi senyawa alkena dapat memberikan reaksi yang berbeda bagi semut ini.

Bagi pemimpin penelitian, Stephen Martin dari Universitas Sheffield, perang kimia semut dan komunikasi mereka telah menjadi sebuah fenomena yang telah lama ingin diketahui mekanismenya. "Kami memulai dengan melihat semut semut yang menaruh telur-telur semut dari koloni mereka di dalam sarang koloni semut lain. Kami inigin mengetahui kenapa semut membiarkan ini terjadi" ujar Martin. "Namun ada sejumlah besar kimia pada telur telur itu, dan menemukan yang mana yang penting dan krusial untuk sistem pengenalan adalah sebuah masalah tersendiri dan telah menjadi permasalahan dalam kurun waktu sekitar satu abad"

Semut juga mampu mengenali beribu teman sarang dalam koloni mereka, namun segera melakukan penyerangan bila ada semut dari koloni lain. Walaupun ini pernah dianggap sebagai sistem pengenalan kimia dasar, serangga ini menghasilkan berbagai varietas dan camouran kimia, sehingga menentukan senyawa mana yang memperingati mereka terhadap serangan musuh merupakan suatu permasalahan yang sulit.

Martin memilih semut F. execta sebagai suatu model paling sederhana untuk memecahkan misteri ini. "Mereka menghasilkan sebuah senyawa campuran alkana dan alkena, sehingga jika kita ingin mengetahui jawaban masalah ini maka semut ini adalah satu pemberi jawaban terbaik" paparnya.

Ia bergabung cengan seorang ahli kimia Falko Drijfhout dari Universitas Keele, Inggris yang menggunakan gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) untuk mempelajari profil alkena yang dihasilkan dari tiap koloni. Drijfhout menemukan bahwa dalam satu koloni, profil alkena hampir sama di semua semut (semua mengandung antara 23- 29 karbon) yang mengindikasikan bahwa mereka menggunakan hanya alkena dan bukan alkana untuk melihat penyusup diantara semut lainnya.

Sebuah Barkod

Untuk mempelajari ini, para peneliti mengambil satu semut dari sebuah koloni dan melarutkannya dengan heksana - sebuah pelarut universal untuk memecahkan bau-bau yang berbasis alkena. "Ketika kami mencelupkan semut kedalam heksana, dan diberikan profil alkena baru dan semut ini dikembalikan ke koloninya, maka dengan segera dia diserang" jelas Martin. Semut yang diperlakukan dengan profil alkana yang berbeda diacuhkan, yang menunjukkan kalau semut hanya mengandalkan senyawa alkena untuk mengenali penyusup.

Langkah selanjutnya adalah mengetes respon dari sebuah semut "palsu", yang disamarkan dengan alkena dari koloni lain. Untuk ini, para peneliti mengisolasi dua koloni dengan profil yang jauh berbeda. "[para serangga] sangatlah sensitif terhadap perubahan dalam profil profil ini" kata Martin. "Bukanlah sebuah pertanyaan dari sebuah koloni membuat sebuah senyawa kimia dan koloni lain membuat yang berbeda - ini hanyalah aturan atas dan bawah dari alkena dengan perbedaan dari panjang rantai karbon. Itulah yang telah membuat penelitian selama ini tidak melangkah ke hal yang baru"

Menggunakan bijih gelas untuk mensimulasikan semut penyerang - mereka membuat salinan tepat dari kedua profil. " Kami berhasil membuat bijih teman dan lawan dari sebuah koloni", ujar Martin. "Ketika bijih dengan bau koloni mereka, maka bijih diacuhkan, namun semut bersifat agresif terhadap bijih dengan bau yang asing, dengan cara berusaha memindahkannya"

Martin berujar bila telah datang pada perihal pembelajaran bagaimana hewan-hewan ini berkomunikasi, bagian yang paling kompleks adalah bagian tersulit, dan dia berharap bahwa tembusan ini akan membuat para peneliti mampu untuk maju dalam penelitian ini setelah satu abad dalam kefrustasian. "Kita sekarang membutuhkan jawaban tentnag bagaimana mereka membuat senyawa ini - dan menyelidiki bagaimana mungkin beberapa koloni lebih agresif dibandingkan koloni lain".


Antibodi Rekayasa Bisa Mengurangi Risiko Kemoterapi


Dengan percobaan pada hewan ilmuwan di Amerika Serikat telah menemukan bahwa efek samping pengobatan kanker dapat dikurangi dengan mengontrol secara cermat jumlah molekul obat yang terikat ke antibodi-antibodi yang digunakan untuk kemoterapi.

Antibodi-antibodi bisa direkayasa agar terikat ke molekul tertentu atau "antigen" pada permukaan sel-sel kanker, sehingga obat yang melekat padanya bisa disalurkan secara langsung ke tumor.

Sekarang ini, sebuah tim yang dipimpin oleh William Mallet dan Jagath Junutula di sebuah perusahaan bioteknologi Genetech di California telah menemukan sebuah cara baru untuk mengikatkan obat-obat antikanker ke tempat-tempat tertentu pada antibodi. Sebelumnya, para ilmuwan mengikatkan obat ke antibodi melalui asam-asam amino konstituennya - biasanya lisin atau sistein.

Tetapi pendekatan ini berarti bahwa terdapat variasi tempat dan cara molekul terikat ke antibodi - sehingga menyulitkan untuk mengukur dosis tepat yang harus diberikan kepada pasien. Antibodi-antibodi yang membawa banyak molekul obat telah diketahui tidak lebih efektif dalam mengobati kanker tetapi bisa menyebabkan lebih banyak efek samping pada pasien.

Skema proses reduksi dan oksidasi yang digunakan untuk mereaktivasi THIOMABs dan konyugasinya ke obat.

Teknik baru yang ditemukan dapat memastikan bahwa obat-obat antikanker terikat ke antibodi pada tempat dan jumlah yang pasti. Para ilmuwan ini menambahkan dua residu asam amino sistein yang baru kedalam antibodi - yang mereka sebut sebagai THIOMABs - dan mengkonyugasikan obat ke asam-asam amino yang baru ini, bukan ke asam-asam amino yang terdapat secara alami.

Sistein yang direkayasa tidak bisa langsung digunakan untuk mengikat molekul obat karena mereka terkunci dalam ikatan-ikatan disulfida dengan sistein bebas (terdapat dalam medium kultur, atau glutation, yang secara alami dihasilkan oleh sel-sel yang mengekspresikan antibodi THIOMAB). Untuk mengatasi masalah ini, mereka terlebih dahulu menambahkan sebuah agen pereduksi untuk memutus ikatan-ikatan disulfida tersebut, sehingga membuka gugus tiol fungsional dari sistein. Karena penambahan agen pereduksi ini juga memutus ikatan-ikatan disulfida yang terbentuk secara alami dalam antibodi, maka mereka selanjutnya harus mengoksidasi ulang antibodi untuk mereperasinya. Proses ini tinggal menyisakan gugus tiol dari sistein rekayasa untuk konyugasi, sehingga obat akan terikat ke gugus tiol ini.

"Pendekatan yang baru ini bisa menjadi sebuah cara untuk menghasilkan konjugat obat yang memiliki indeks terapeutik bertambah", kata Mallet. Konjugat THIOMAB sama efektifnya dengan konjugat antibodi sebelumnya dalam mengobati kanker pada mencit tetapi dosis obat hanya sekitar setengah dari yang sebelumnya.

Pendekatan ini bisa digunakan dengan berbagai konjugat berbeda, karena molekul yang menghubungkan konjugat ke sistein membentuk sebuah ikatan tioleter. "Beberapa hal penting dari penelitian ini adalah bahwa mereka telah menggabungkan sebuah obat potensial sedemikian rupa sehingga teknologi ini bisa digunakan untuk menggabungkan hampir semua, bukan cuma obat - misalnya enzim, toksin, ligan radio-isotop dan obat-obat terapi fotodinami," kata Mahendra Deonarain, kepala laboratorium terapeutik antibodi rekombinan di Imperial College London, Inggris.

David Thurston, profesor penemuan obat antikanker di Center Research Inggris, menganggap penelitian ini sebagai "kemajuan besar" yang akan menghasilkan pengobatan kanker yang lebih efektif. "Pada model hewan, konjugat antibodi-obat yang baru ini lebih efektif dalam membunuh sel-sel kanker dibanding generasi konjugat sebelumnya, dan yang lebih penting lagi, bisa diberikan pada dosis yang lebih tinggi karena kurang toksik," kata dia.



Tidak ada komentar:

Posting Komentar