Created with Sketch.
import_contacts
View All Posts

Penelitian

Lebih Cepat, Lebih Baik, Lebih Murah: Munculnya CRISPR Dalam Deteksi Penyakit

Epidemi demam Lassa di Nigeria yang telah menewaskan 69 orang tahun ini adalah hal terburuk yang pernah tercatat di mana pun. Sekarang, dengan harapan mengurangi kematian akibat Lassa di tahun-tahun mendatang, para peneliti di Nigeria sedang mencoba tes diagnostik baru berdasarkan pada alat pengeditan gen CRISPR.

Tes ini mengandalkan kemampuan CRISPR untuk memburu potongan genetik - dalam hal ini, RNA dari virus Lassa - yang telah diprogram untuk ditemukan. Jika pendekatan ini berhasil, ini dapat membantu untuk menangkap berbagai infeksi virus lebih awal sehingga perawatan dapat lebih efektif dan petugas kesehatan dapat mengekang penyebaran infeksi.

Para ilmuwan di Honduras dan California sedang menguji diagnostik CRISPR untuk virus Dengue, virus Zika dan jenis Human Papillomavirus (HPV) yang terkait dengan kanker. Dan sebuah studi untuk mengeksplorasi tes CRISPR untuk virus Ebola sedang menunggu di Republik Demokratik Kongo.

Tes yang kuat, ramah-pengguna dapat mengurangi tingkat kematian akibat demam Lassa, yang bisa mencapai 60%, kata Jessica Uwanibe, seorang ahli biologi molekuler yang mengembangkan diagnostik Lassa di Redeemer's University di Ede, Nigeria. "Aku sedang mengerjakan sesuatu yang bisa menyelamatkan banyak nyawa."

Percobaan Berjalan

Untuk sebagian besar penyakit menular, diagnosis membutuhkan keahlian khusus, peralatan canggih, dan listrik yang cukup - yang semuanya kekurangan pasokan di banyak tempat di mana penyakit seperti demam Lassa terjadi. Tes CRISPR menawarkan kemungkinan yang mudah untuk mendiagnosis infeksi seakurat metode konvensional, sesederhana tes kehamilan di rumah. Dan karena CRISPR dirancang untuk menargetkan urutan genetik tertentu, para peneliti berharap untuk mengembangkan alat yang didasarkan pada teknologi yang dapat disesuaikan untuk mengidentifikasi, dalam waktu seminggu, apa pun strain virus yang beredar.

"Ini adalah arah yang sangat menarik bagi bidang CRISPR untuk masuk," kata Jennifer Doudna, seorang ahli biokimia di University of California, Berkeley, yang sedang mengembangkan beberapa alat ini.

Uwanibe dan timnya menjalankan uji coba diagnostik CRISPR yang dikembangkan oleh para peneliti di Broad Institute of MIT dan Harvard di Cambridge, yang telah memasangkan CRISPR dengan protein Cas13 1 . Tidak seperti Cas9 - enzim yang awalnya digunakan dalam pengeditan gen CRISPR - Cas13 memotong urutan genetik yang disuruh target, dan kemudian mulai memotong RNA tanpa pandang bulu. Perilaku ini menghadirkan masalah ketika mencoba mengedit gen, tetapi ini merupakan keuntungan bagi diagnostik karena semua pemotongan dapat berfungsi sebagai sinyal.


Pada tahun 2018, tim Broad memperbarui tesnya, yang disebut SHERLOCK, dengan menambahkan molekul RNA yang memberi sinyal ketika mereka telah diiris oleh Cas13. Potongan RNA memicu pembentukan pita gelap pada strip kertas - mirip dengan isyarat visual dalam tes kehamilan - yang menunjukkan adanya urutan genetik apa pun yang direkayasa CRISPR untuk menemukan.

Tim di Nigeria sekarang sedang menguji seberapa akurat versi diagnostik ini, yang dirancang untuk menemukan virus Lassa, menandai orang yang infeksi sebelumnya telah dikonfirmasi dengan pendekatan berbasis laboratorium konvensional, yang disebut polymerase chain reaction (PCR).

SHERLOCK kira-kira setengah dari harga tes PCR di Nigeria dan mengambil setengah waktu untuk mengembalikan hasil - sekitar dua jam dibandingkan dengan empat, kata Kayla Barnes, ahli genetika di Broad yang bekerja sama dengan kelompok di Nigeria. Kedua diagnostik memerlukan listrik untuk memproses sampel, tetapi SHERLOCK tidak sensitif terhadap pemadaman listrik di seluruh Nigeria - seperti PCR. "Kami ingin dapat mengandalkan hanya pada blok panas yang Anda dapat lari dari generator mobil," kata Barnes.

Memperluas Toolkit

Tes CRISPR lain yang dikembangkan oleh Doudna dan timnya di Berkeley menggunakan protein Cas dengan sifat dan paten berbeda untuk menargetkan berbagai penyakit. Diagnostik mereka untuk HPV menggunakan protein Cas12a, bukan Cas13. Cas12a juga memotong tanpa pandang bulu setelah mengunci targetnya, tetapi memotong DNA bukannya RNA. Tes ini membedakan antara dua jenis HPV yang penelitian telah dikaitkan dengan kanker serviks atau kanker .

Doudna berharap itu akan dapat membantu mengurangi angka kematian akibat kanker serviks di negara-negara Afrika di mana penyakit ini sering didiagnosis terlambat untuk dirawat. Dia ikut mendirikan startup berbasis di San Francisco bernama Mammoth Biosciences tahun lalu untuk lebih mengembangkan diagnostik. Perusahaan ini mengujinya pada sampel darah dari orang-orang di California.

Para peneliti Berkeley dan Mammoth mencari untuk memperluas toolkit CRISPR mereka dengan menambahkan protein Cas14 dan CasX yang baru ditemukan, yang ukurannya yang kecil membuat mereka lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam teknologi diagnostik.

Kekuatan Pasar

"Ini adalah inovasi yang menarik," kata Dhamari Naidoo, seorang petugas teknis di Organisasi Kesehatan Dunia, yang berbasis di Nigeria. Tetapi dia menambahkan bahwa agar tes CRISPR memiliki dampak di negara-negara berpenghasilan rendah yang diharapkan oleh pengembang mereka, para peneliti harus memastikan bahwa teknologi dilisensikan, diproduksi, dan dihargai dengan harga terjangkau.

Para peneliti sering gagal memikirkan sisi persamaan ini, kata Naidoo. Misalnya, sekitar selusin tes diagnostik untuk Ebola telah dikembangkan, tetapi hanya dua yang telah dikerahkan dalam wabah saat ini di Republik Demokratik Kongo. Sisanya telah tertahan karena hambatan ekonomi, termasuk kurangnya pasar yang cukup besar bagi produsen untuk membenarkan biaya membuat dan mendistribusikan tes.

Mengingat persaingan paten yang sedang berlangsung antara Berkeley dan Broad, diagnostik berbasis CRISPR bisa sangat menyusahkan dari sudut pandang ekonomi. Tetapi Doudna dan Pardis Sabeti, yang memimpin proyek SHERLOCK di Broad, mengatakan mereka berkomitmen untuk melisensikan alat mereka sehingga orang yang membutuhkan diagnostik ini dapat menggunakannya.

Bagi Uwanibe, hari itu tidak bisa segera datang. "Saya berharap kita bisa melakukan ini lebih cepat," katanya.

Sumber: nature.com

Wahyudi Setiawan

Lecture and Entrepreneur

21
February 2019




Created with Sketch.
Created with Sketch.

Langganan info dari kami