Ilmuwan Tunjukkan Bukti Prinsip untuk Membungkam Kelebihan Kromosom pada Sindrom Down

Aduhh liburan malah nggak produktif -_- entah kenapa saya memang rada pemalas… Nulis itu susah banget, karena saya tidak pandai menulis… Baiklah kali ini saya temukan bacaan dari Sciene Daily yang judulnya buju buneng panjang. Mau tak singkat juga nggak bisa, alhasil judulnya panjang seperti artikel aslinya. Nah, apakah pembaca masih inget sama Anna Vives, penderita Sindrom Down berbakat yang pernah naik podium sama Lorenzo? Nah, tulisan kali ini bakalan terkait Sindrom Down, bukan motoGP yaa… cekidot!

856b90e6-3b29-4808-b2d8-6d1818b28de6

Anna Vives

17 Juli 2013

Ilmuwan UMass Medical School adalah yang pertama membuktikan bahwa “off switch” yang secara alami terdapat pada kromosom X dapat dialihfungsikan untuk menetralkan kelebihan kromosom pada trisomi 21, dikenal sebagai Sindrom Down, sebuah kelainan genetik yang dicirikan dengan gangguan kognitif.

Temuan ini menyediakan bukti pertama bahwa genetik cacat yang bertanggung jawab terhadap penyakit Sindrom Down dapat ditekan ekspresi genetiknya dalam sel kultur (in vitro). Temuan ini membuka jalan bagi peneliti untuk mempelajari patologi sel dan mengidentifikasi genome-wide pathways (maaf karena saya tidak menemukan terjemahan yang tepat m(–)m) yang terlibat dalam penyakit genetik, sebuah tujuan yang sejauh ini sukar dilakukan. Dengan melakukannya akan meningkatkan pemahaman terhadap biologi dasar Sindrom Down dan suatu saat nanti akan membantu kemajuan pengobatan masa depan. Detail dari temuan oleh Jiang et al. telah dipubikasikan secara online di jurnal Nature.

“Dalam dekade terakhir telah terlihat kemajuan besar dalam upaya perbaikan kerusakan pada gen tungal, dimulai dengan sel in vitro dan dalam beberapa kasus maju menjadi in vivo dan uji klinis.” ujar Jeanne B. Lawrence, PhD, professor of cell & developmental biology. “Sebaliknya, perbaikan ratusan gen pada kelebihan kromosom masih di luar batas kemungkinan. Harapan kami terhadap individu penderita Sindrom Down, bukti prinsip ini membuka berbagai jalan menarik untuk mempelajari penyakit ini mulai sekarang, dan mengembangkan konsep penelitian ‘terapi kromosom’ di masa depan.”

Manusia dilahirkan dengan 23 pasang kromsom, termasuk dua buah kromosom sex, totalnya 46 buah di tiap sel. Penderita Sindrom Down dilahirkan dengan 3 buah kromosom nomor 21, disebut Trisomi 21. Kelainan ini menyebabkan cacat mental, awal terjadinya penyakit Alzheimer, resiko leukemia masa kanak-kanak, kerusakan jantung, serta gangguan sistem imun dan endokrin. Tidak seperti penyakit akibat gen tungal, perbaikan genetik pada seluruh kromosom seperti pada trisomi masih di luar kemungkinan, bahkan pada sel kultur.

Down-syndrome.US-Library-of-Medicine1

Tresemme Trisomi 21

Dengan memanfaatkan gen RNA yang bernama XIST, yang normalnya berperan untuk ‘memadamkan’ salah satu kromosom X yang ditemukan di mamalia betina, peneliti UMMS telah menunjukkan bahwa tambahan ekstra kromosom 21 dapat dibungkam di laboratorium mengunakan stem sel yang berasal dari pasien Sindrom Down.

Fungsi dari gen XIST yang berada dalam kromosom X adalah untuk membungkam salah satu kromosom X pada sel betina, dan membuat ekspresi gen terkait kromosom X menyerupai milik jantan yang hanya punya satu kromosom X. Sejumlah besar RNA XIST diproduksi pada salah satu kromosom X betina, dan RNA unik ini kemudian ‘mengulas’ kromosom X dan memodifikasi strukturnya sehingga DNA-nya tidak dapat diekspresikan untuk membentuk protein dan komponen lainnya. Hal ini menyebabkan sebagian besar gen pada ekstra kromosom tersebut menjadi tidak aktif.

Lawrence dan kolega Lisa Hall, PhD, asisten peneliti professor of cell & developmental biology, termotivasi oleh ide bahwa efek tersebut dapat diaplikasikan pada ekstra kromosom nomor 21 dalam trisomi. Lawrence bersama Jun Jiang melakukan penelitian dengan menyisipkan gen XIST ke dalam salah satu kromosom 21. Alasan digunakannya stem cell karena stem cell punya kemampuan untuk membentuk tipe sel yang berbeda-beda. Hasil kerja mereka menunjukkan bahwa sejumlah besar gen XIST dapat disisipkan pada lokasi tertentu dengan teknologi zinc finger nuclease (ZFN), sebuah alat yang disediakan hasil kolaborasi dengan Sangamo BioSciences, Inc. RNA dari sisipan XIST secara efektif menekan gen pada ekstra kromosom, mengembalikan tingkat ekspresi gen mendekati normal dan secara efektif membungkam ekstra kromosom.

Temuan ini membuka jalan bagi ilmuwan untuk mempelajari Sindrom Down. Menentukan patologi sel pokok dan jalur ekspresi gen penyebab Sindrom Down sebelumnya sangat sulit dibuktikan akibat kompleksnya penyakit dan adanya variasi genetik dan epigenetik antarmanusia dan sel. Sebagai contoh, beberapa studi sebelumnya menyatakan bahwa proliferasi sel pada penderita Sindrom Down mungkin mengalami kelainan, tapi perbedaan-perbedaan pada manusia membuatnya sulit untuk mengambil kesimpulan. Dengan mengontrol ekspresi gen XIST, Lawrence dan kolega dapat membandingkan kultur Sindrom Down, dengan ataupun tanpa ekspresi dari ekstra kromosom. Apa yang mereka tunjukkan bahwa sel Sindrom Down yang memiliki cacat proliferasi sel dan diferensiasi sel saraf, menjadi sebaliknya dengan membungkam salah satu kromosom 21.

“Dr. Lawrence telah memanfaatkan kemampuan dari proses alamiah untuk memperbaiki ekspresi gen abnormal pada sel yang memliki jumlah kromosom tidak wajar.” ujar Anthony Carter, PhD, National Institutes of Health’s National Institute of General Medical Sciences, yang juga mendukung studi ini. “Hasli kerjanya menyediakan cara baru yang mengahasilkan wawasan baru mengenai bagaimana gene dibungkam pada skala kromosom, dan mengenai proses patologis terkait kromosom seperti Sindrom Down.”

Penemuan baru yang dibuat dengan pendekatan ini suatu saat dapat menghasilkan pengobatan baru untuk kelainan kromosom seperti Sindrom Down. Lawrence dan kolega saat ini akan menggunakan teknologi baru ini untuk menguji apakah terapi kromosom dapat memperbaiki patologi yang terlihat pada tikus percobaan Sindrom Down.

 

Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s