Apa yang kamu pikirkan ketika mendengar kata bakteri, virus, jamur, atau archaea? Kemungkinan besar kamu akan menganggap mereka adalah sekumpulan penyebab penyakit dan harus rajin dibasmi. Tapi kalau kamu rajin mengikuti postingan Instagram atau Blog Nusantics, mungkin kamu sudah lebih mengenal para makhluk super kecil ini.

Sebuah ekosistem yang di dalamnya terdapat berbagai jenis dan jumlah koloni bakteri, virus, jamur, atau mikroba lainnya, dapat disebut sebagai microbiome. Sadar atau tidak, segala kehidupan di planet ini memiliki hubungan yang bergantung pada microbiome, termasuk tubuh manusia. 

Saat ini, pemahaman tentang sistem dan hubungan microbiome dengan tempat tinggalnya (seperti tubuh manusia), masih pada tahap yang sangat awal dan banyak yang belum dipahami. Penelitian terkait microbiome beberapa tahun belakangan ini mulai membentuk pemahaman baru terkait mikroba, termasuk bagaimana sebagian dari mereka sebetulnya esensial bagi kesehatan manusia. 

Betul bahwa terdapat sebagian bakteri, virus, jamur, dan mikroorganisme lainnya dapat menyebabkan infeksi dan penyakit bagi kamu (patogen), tetapi mikroba tertentu justru dibutuhkan untuk pengobatan atau terapi masalah kesehatan, misalnya saja probiotik.

Produk antimikroba yang memiliki jangkauan luas (broad-range) dalam membasmi mikroba (contohnya antibiotik), terkadang dapat menambah masalah lebih banyak untuk kesehatan dibandingkan manfaatnya, sebab produk-produk ini tidak dapat membedakan mana mikroba yang “baik” dan yang bersifat patogen. 

Saat ini, para ilmuwan terus mengembangkan teknologi agar dapat mengidentifikasi dan menargetkan mikroba patogen secara khusus tanpa mengganggu microbiome yang bermanfaat.

Lebih dari dua dekade belakangan ini, teknologi pendukung telah diciptakan untuk mengeksplorasi dunia microbiome yang tinggal di berbagai inang atau host. Teknologi baru pun semakin bermunculan, menawarkan metodologi untuk mengenali mikroba secara lebih akurat, cepat, dan efisien.

Dikutip dari The Chemistry of Microbiomes: Proceedings of a Seminar Series, pentingnya kehadiran microbiome untuk kesehatan dan penyakit pada manusia semakin menarik untuk dipelajari. Metabolisme, kekebalan tubuh, dan gut-brain axis, semuanya dipengaruhi oleh asosiasi yang erat antara host (tubuh manusia) dengan microbiome-nya.

Dikutip dari publikasi dalam Frontiers, beberapa penelitian epidemiologi telah menemukan berkurangnya keragaman anggota microbiome di saluran pencernaan berhubungan dengan beberapa penyakit seperti eczema, asma dan inflamasi, obesitas dan diabetes, alergi, serta kelainan saluran pencernaan (radang usus besar dan sindrom iritasi usus besar).

Selain itu, kondisi disbiosis atau ketidakseimbangan microbiome juga berkaitan dengan beberapa penyakit lainnya, termasuk sindrom kelelahan kronis, kanker, kolitis, vaginosis bakteri, kecemasan, dan depresi.

Hal ini didukung oleh beberapa penelitian yang menyorot pentingnya peran microbiome usus dalam memodulasi respon imun yang berbeda, sehingga sistem kekebalan tubuh dapat belajar mana mikroba yang perlu ditoleransi dan mana yang perlu dilawan agar tidak menyebabkan infeksi. Lebih lanjut tentang microbiome dan sistem kekebalan tubuh bisa kamu baca di sini.
 

Teknologi Microbiome yang Sedang Dikembangkan

Diketahuinya interaksi microbiome di berbagai area tubuh seperti di nasofaring, mulut, saluran pernapasan, saluran pencernaan, organ reproduksi wanita, dan kulit,  memotivasi pengembangan terapi berbasis microbiome untuk berbagai penyakit yang berkaitan dengan komunitas mikroba ini. 

Berdasarkan artikel dalam Labiotech, metode tradisional yang dipakai di rumah sakit untuk mengidentifikasi mikroba adalah melalui tes kultur, yaitu dengan mengambil sampel dan menunggu beberapa hari agar bakteri tumbuh di laboratorium. Selain lambat, cara ini dikabarkan tidak dapat mendeteksi 90% bakteri.

Hadirnya teknologi sequencing (penyusun) DNA sangat membantu dunia kesehatan dalam mengenali mikroba, termasuk bakteri-bakteri yang sudah mati akibat penggunaan antimikroba.

Berikut ini adalah beberapa contoh teknologi yang berkaitan dengan microbiome yang tengah dikembangkan dan telah diterapkan dalam skala kecil.
 

1. Rekayasa Genetika

Salah satu teknologi microbiome yang sedang dikembangkan dan cukup ambisius adalah rekayasa genetika mikroba, termasuk bakteri anggota microbiome yang alami, yang memungkinkan untuk mendesain microbiome yang mampu mendeteksi dan melawan penyakit.
 

2. Mengubah Komposisi Microbiome

Contoh lain penerapan teknologi microbiome untuk kesehatan yang saat ini masih terus dikembangkan dan diaplikasikan adalah dengan mengubah komposisi microbiome dan memberikan antimikroba selektif yang menyingkirkan jenis mikroba tertentu. Metode ini umumnya melibatkan penambahan atau pengurangan jumlah salah satu jenis mikroba anggota microbiome, misalnya dengan pemberian probiotik.

Namun, mengurangi dan menambah komposisi microbiome dalam tubuh bukanlah hal mudah. Tantangan yang masih harus dihadapi oleh para peneliti salah satunya adalah bagaimana membentuk koloni microbiome terapeutik yang stabil dan dapat beradaptasi di bagian tubuh yang spesifik. 
 

3. Pendeteksi Crohn’s Disease

​

Perkembangan teknologi microbiome juga selangkah lebih maju untuk kasus Crohn's disease, peneliti menemukan adanya perubahan komposisi bakteri salah satu anggota microbiome usus yang turun dan naik ketika penyakit sedang aktif dan tidak. Dari sana, para ilmuwan mengembangkan metode tes yang dapat menggantikan kolonoskopi.

Tes microbiome yang dikembangkan oleh kerjasama dua perusahaan, Enterome dan Takeda, difokuskan untuk Crohn’s disease, namun di waktu yang akan datang dapat digunakan untuk diagnostik dan terapi microbiome terkait penyakit lainnya, seperti penyakit hati bahkan kanker.
 

4. Pembaca DNA Microbiome

Teknologi baru yang menakjubkan juga diciptakan oleh Oxford Nanopore Technologies. Teknologi ini mampu membaca DNA jauh lebih cepat dengan biaya yang lebih rendah hanya dengan alat berukuran saku. 

Alat yang disebut MinION ini sedang dikembangkan agar dapat digunakan untuk keperluan diagnostik microbiome, termasuk mendeteksi dini genetik resisten antibiotik yang dapat membantu menentukan pilihan terapi yang terbaik.

Bisa disimpulkan bahwa arah penelitian teknologi microbiome untuk masa depan bertujuan agar sifatnya prediktif, sehingga tindakan preventif maupun terapi penyakit dapat semakin besar kemungkinan berhasilnya.

Penelitian juga masih terus dilakukan untuk lebih memahami interaksi antara host dan microbiome, dengan harapan potensi terapi ini dapat diterapkan untuk penyakit-penyakit yang sulit disembuhkan dengan metode yang ada sekarang.

Salah satu pemanfaatan kecanggihan teknologi microbiome bisa kamu rasakan di Nusantics Biome Scan. Laboratorium Nusantics punya teknologi genomik yang mampu mengetahui komposisi microbiome kulit kamu. 

Cukup dengan swab kulit kamu di Nusantics, kamu bisa mengetahui komposisi bakteri dan jamur, kadar hidrasi, sebum, keasaman, dan lainnya. Hal ini akan membantu kamu memilih perawatan kulit yang paling tepat untuk memenuhi kebutuhan kulit kamu sekaligus menjawab masalah kulit yang kamu alami.

Tertarik coba? Yuk, kepoin di sini!

Referensi:

• Lu TK, Mimee M, Citorik RJ, et al. Engineering the Microbiome for Human Health Applications. The Chemistry of Microbiomes: Proceedings of a Seminar Series. Washington (DC): National Academies Press (US); 2017 Jul 19. 10. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK447358/
• Fernández, Clara Rodríguez. “How New Microbiome Diagnostic Technologies Can Save Lives.” Labiotech.Eu, 3 Aug. 2021, www.labiotech.eu/in-depth/microbiome-diagnostics-test-technology
• Malla, Muneer Ahmad. “Exploring the Human Microbiome: The Potential Future Role of Next-Generation Sequencing in Disease Diagnosis and Treatment.” Frontiers, 7 Jan. 2019, www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2018.02868/full#h17