CRISPR adalah alat pengeditan gen yang telah digunakan oleh para ilmuwan untuk menargetkan mutasi pada sindrom Down, meskipun tantangannya cukup besar. Sebelumnya, penggunaan alat ini terbatas pada penelitian laboratorium, namun kini para peneliti telah berhasil menggunakan alat CRISPR modifikasi untuk mematikan mutasi tersebut dalam studi pra-klinis, dengan harapan dapat diterapkan pada manusia.
Sindrom Down, atau trisomi 21, terjadi pada sekitar 1 dari setiap 1.000 hingga 1.100 bayi di seluruh dunia. Kondisi ini disebabkan oleh pembelahan sel yang tidak normal, menghasilkan salinan kromosom 21 tambahan, baik secara penuh maupun sebagian. Hal ini dapat mempengaruhi perkembangan otak dan tubuh serta sering kali dikaitkan dengan keterlambatan perkembangan dan gangguan kognitif.
Berbagai terapi telah dicoba untuk mengatasi gejala sindrom Down, namun belum ada yang berhasil menargetkan penyebab utama, yaitu mutasi kromosom. Namun, para ilmuwan di Beth Israel Deaconess Medical Center dan Harvard Medical School di Massachusetts telah menemukan cara untuk melakukannya dengan menggunakan bentuk CRISPR yang dimodifikasi.
Pendekatan CRISPR Modifikasi
CRISPR, atau Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, adalah teknologi pengeditan gen yang diadaptasi dari mekanisme pertahanan bakteri. Teknologi ini memungkinkan pengeditan, pematian, atau penggantian urutan DNA secara tepat. Dalam konteks sindrom Down, tim di Massachusetts berhasil mematikan salinan kromosom 21 ketiga dengan sedikit modifikasi pada alat tersebut.
Volney Sheen, pemimpin studi di Beth Israel Deaconess Medical Center, menjelaskan bahwa penelitian ini menggunakan RNA non-kode panjang yang disebut XIST, yang dapat mematikan kromosom X pada mamalia betina. Dalam perkembangan normal, XIST diaktifkan secara acak, menonaktifkan salah satu kromosom X. Hal ini menjadi tantangan bagi teknologi CRISPR yang berusaha mencapai tujuan ini secara mandiri.
Efektivitas Penggunaan XIST
Sheen menambahkan bahwa penggabungan CRISPR dengan XIST memberikan efisiensi yang lebih baik. Dalam eksperimen, sel-sel manusia dan sel punca dari individu dengan sindrom Down diperkenalkan dengan sistem CRISPR yang dimodifikasi. Hasilnya, seluruh urutan XIST terintegrasi dan efisiensi perbaikan DNA yang diarahkan oleh homologi meningkat hingga 30% hingga 40%, jauh lebih tinggi dibandingkan dengan CRISPR tradisional yang hanya memiliki efisiensi kurang dari 2%.
Pendekatan ini memanfaatkan RNA panduan, yang merupakan urutan RNA spesifik yang mengarahkan enzim CRISPR ke target DNA tertentu. Untuk berfungsi dengan baik, diperlukan situs PAM (protospacer adjacent motif). Mutasi pada sindrom Down disebabkan oleh nondisjunction meiosis I, di mana kromosom homolog tidak terpisah dengan benar selama pembelahan sel. Ketika kromosom tidak terpisah, dapat terjadi dua salinan kromosom yang sama.
Tantangan dan Harapan
Meskipun tantangan untuk mencapai efisiensi yang memadai untuk menjalankan percobaan lebih lanjut tampaknya teratasi, tantangan berikutnya bagi para ilmuwan adalah melakukan ini dalam kondisi in vivo. Saat ini, tim sedang menguji potensi terapi ini pada model tikus, sambil memikirkan cara untuk mengantarkan konstruksi ini ke sebanyak mungkin sel otak.
Menargetkan mutasi ini dapat berarti mengobati gangguan kognitif yang berkembang sejak lahir pada individu dengan sindrom Down, serta risiko penyakit Alzheimer yang muncul lebih awal. Sekitar 40% hingga 80% orang dengan sindrom Down mengalami demensia mirip Alzheimer pada usia lima puluhan dan enam puluhan.
Kesimpulan
Penelitian ini menunjukkan bahwa dengan pendekatan baru dan inovatif, modifikasi pada teknologi CRISPR dapat membuka jalan untuk pengobatan yang lebih efektif terhadap sindrom Down. Meskipun masih banyak tantangan yang harus dihadapi, potensi untuk menyelamatkan fungsi kognitif dan meningkatkan kualitas hidup pasien ada di depan mata. Para peneliti terus berusaha mengembangkan metode ini agar dapat diterapkan pada pengobatan di masa depan.
- Penelitian CRISPR terus berkembang dengan pendekatan modifikasi yang inovatif.
- Mematikan kromosom tambahan dapat mengurangi dampak sindrom Down.
- Keterlibatan RNA non-kode menunjukkan potensi baru dalam terapi gen.
- Tantangan pengantaran terapi ke sel otak masih perlu diatasi.
- Penelitian ini dapat membuka jalan untuk pengobatan penyakit lain yang terkait.
Read more → www.labiotech.eu