Ada momen dalam sejarah penelitian yang mengubah segalanya – salah satunya adalah pengembangan gunting genetik Crispr/Cas9.
Metode ini menyebar dengan sangat cepat di laboratorium di seluruh dunia. Sekarang Charpentier Perancis dan Doundna Amerika telah memenangkan Hadiah Nobel untuk pengembangan mereka.
Teknologi yang digunakan oleh kedua wanita tersebut, salah satunya saat ini bekerja di Berlin, berkontribusi terhadap terapi kanker baru dan berpotensi membantu penyembuhan penyakit keturunan.
Revolusi, alat ajaib, kemenangan – mungkin tidak ada penemuan ilmiah lain yang mendapat superlatif dalam beberapa tahun terakhir selain gunting genetik Crispr/Cas9. Alat rekayasa genetika, yang dapat digunakan untuk memanipulasi materi genetik tanaman, hewan, dan manusia, dengan cepat ditemukan di laboratorium di seluruh dunia.
Dua peneliti bertanggung jawab untuk mengembangkan proses ini: ahli mikrobiologi Perancis Emmanuelle Charpentier (51), direktur Pusat Penelitian Max Planck untuk Ilmu Patogen di Berlin, dan Jennifer Doudna (56), ahli biokimia di AS. Rabu adalah keduanya Hadiah Nobel Kimia diberikan.
Tidak mengherankan: Charpentier telah dianggap sebagai kandidat selama bertahun-tahun. Dalam dunia ilmiah, sensasi nyata telah muncul dalam beberapa tahun terakhir di sekitar dirinya dan sesama pemenang Hadiah Nobel, Jennifer A. Doudna dari Amerika. Namun Charpentier tetap teguh: “Itu tidak akan mengubah saya. “Saya akan tetap menjadi diri saya yang dulu selama bertahun-tahun,” katanya.
Dia telah bekerja di ibu kota federal sejak 2015: Di sana, wanita Prancis itu awalnya menjabat sebagai direktur di Institut Biologi Infeksi Max Planck. Sejak 2018, ia adalah pendiri dan penjabat direktur Pusat Penelitian Max Planck untuk Ilmu Patogen di Berlin. “Kami sangat bangga memiliki peneliti yang luar biasa di Berlin, seluruh komunitas ilmiah kami senang dengan dan untuk Prof. Charpentier,” kata Perdana Menteri Berlin Michael Müller (SPD) pada hari Rabu.
Penghapusan dan penggantian gen
Penemuan gunting genetik Crispr/Cas9 baru-baru ini pada dasarnya didasarkan pada mekanisme kuno yang dimiliki banyak bakteri untuk melindungi diri dari virus. Charpentier dan Doudna menggunakannya untuk secara khusus mengubah informasi genetik makhluk hidup, misalnya dengan memotong atau menambahkan gen individu. Anda bisa membayangkan menggunakan metode seperti menghapus atau mengganti huruf dalam file teks di komputer. Para ahli berbicara tentang pengeditan genom.
Para peneliti mungkin tidak menyadari betapa pentingnya alat ini akan mengubah ilmu pengetahuan – dan kehidupan mereka sendiri – ketika mereka pertama kali bertemu di sebuah kafe di Puerto Rico pada tahun 2011. Saat berjalan melalui kota tua, mereka membicarakan penelitian mereka dan memutuskan untuk memulai proyek bersama. Setahun kemudian, album terobosannya dirilis Bekerja pada sistem Crispr/Cas9 di jurnal “Science”.
Dalam beberapa tahun, penggunaan gunting genetik menjadi prosedur standar dalam biologi molekuler. Salah satu bidang penerapan paling maju adalah pemuliaan tanaman. Berkat gunting genetik, tanaman seperti kedelai, kentang, dan sereal dapat memperoleh karakteristik baru jauh lebih cepat dibandingkan dengan metode pemuliaan klasik. Misalnya saja, mereka bisa dibuat lebih tangguh, lebih produktif, lebih bergizi atau lebih mudah disimpan.
Menurut Asosiasi Federal Pemulia Tanaman Jerman, belum ada tanaman Crispr yang ditanam di Jerman, namun tanaman pertama sudah tumbuh di AS. Di Eropa, tanaman yang diproduksi dengan Crispr/Cas9 dan proses terkait dianggap hasil rekayasa genetika.
Penelitian juga sedang dilakukan mengenai kemungkinan penerapannya dalam pengobatan: penyakit yang didasarkan pada gen yang rusak atau hilang mungkin dapat disembuhkan dengan gunting genetik – dengan memotong atau menambahkan gen yang relevan. “Teknologi Crispr/Cas9 sangat bermanfaat untuk penelitian obat,” kata Han Steutel, Presiden Asosiasi Perusahaan Farmasi Berbasis Penelitian (vfa) di Jerman. Berdasarkan hal ini, perusahaan farmasi tidak mengembangkan terapi gen untuk pasien dengan penyakit keturunan dan kanker tertentu. Namun, belum ada terapi yang disetujui.
Gunting genetik dapat memanipulasi genom manusia
Tidak hanya itu, khususnya di bidang kedokteran, metode ini dikaitkan dengan serangkaian pertanyaan etika yang luas – karena gunting genetik juga dapat digunakan untuk mengubah komposisi genetik sperma, sel telur, dan embrio manusia. Manipulasi germline seperti itu dapat diwariskan ke generasi berikutnya. Pada tahun 2018, ilmuwan Tiongkok He Jiankui menimbulkan kekhawatiran ketika ia mengumumkan kelahiran dua anak perempuan yang materi genetiknya sebelumnya telah ia manipulasi dengan gunting genetik.
Peneliti disambut dengan gelombang kemarahan. Para ilmuwan di seluruh dunia telah menyerukan agar penciptaan “bayi rancangan” tersebut dilarang dan penggunaan teknologinya diatur secara ketat. Di Jerman, modifikasi DNA embrio dilarang.
Charpentier sendiri telah berulang kali menentang intervensi pada germline. Teknologi ini “tidak boleh digunakan untuk mendesain bayi,” katanya kepada kantor berita Jerman. Sebaliknya, hal ini seharusnya membantu menyembuhkan penyakit dan membantu penelitian.
Namun, tidak semua orang antusias dengan penghargaan tersebut: “Ini adalah Hadiah Nobel untuk Kotak Pandora,” kata organisasi Testbiotech. “Teknologi ini dan Hadiah Nobel mewakili tantangan dan tanggung jawab yang sangat besar bagi semua orang yang terlibat. Masa depan kehidupan di planet ini sangat bergantung pada keberhasilan kita dalam menetapkan batasan yang jelas terhadap penerapan rekayasa genetika baru ini.”
Charpentier juga mengatakan di Berlin pada hari Rabu bahwa penelitian terkadang masih jauh dari memahami kompleksitas intervensi. Komunitas ilmiah yang kuat diperlukan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan etis.
Baca juga
