Apa Itu Microbial Cloud?

Tubuh kita ditempati oleh beragam mikroorganisme atau disebut microbiome. 

Peneliti dari University of Oregon menemukan bahwa microbiome manusia mengeluarkan jejak partikel biologis yang secara kolektif terdiri dari microbial cloud (awan mikroba). 

Ini berpotensi jadi pengganti tes DNA untuk keperluan forensik demi mengungkap kasus kejahatan, lho!

Setiap jam, microbiome manusia memancarkan sejuta partikel biologis ke atas melalui berbagai mekanisme, yakni kontak langsung dengan permukaan, keluarnya aerosol dari tubuh, dan debu yang luruh melalui sel kulit dan rambut.

Mekanisme tersebut menghasilkan “awan” bakteri tak terlihat yang melayang-layang di sekitar tubuh seseorang. 

Inilah yang disebut microbial cloud.

Ukuran cloud seseorang belum diuji, tapi menurut salah satu peneliti kepada BBC, kira-kira beberapa puluh centimeter.

Baca Juga: Mengenal CRISPR/Cas9, Sistem Imun Bakteri yang Bisa Bantu Ilmuwan Edit DNA

Microbial Cloud dan Keunikannya

Seperti dimuat di jurnal Peer, setelah menganalisis dua eksperimen yang berhubungan, peneliti menetapkan bahwa setiap orang menghasilkan microbial cloud yang terdeteksi berbeda dengan orang lain.

Kelompok bakteri yang ada di “awan” tersebut di antaranya Streptococcus yang biasa ada di mulut serta Propionibacterium dan Corynebacterium yang umum ditemukan di kulit.

Di penelitian lain yang dimuat di jurnal PNAS, terlihat bahwa microbiome manusia bisa mengidentifikasi individu layaknya sidik jari.

Peneliti menemukan bahwa ratusan orang yang berpartisipasi di Human Microbiome Project (HMP) memiliki “kode-kode” yang unik. 

Selain itu, lebih dari 80% kode tersebut tetap stabil selama periode pengambilan sampel, yakni satu tahun.

Microbial cloud terbukti berguna bagi peneliti yang mempelajari transmisi penyakit melalui patogen airborne karena memberikan petunjuk cara bakteri terpancar ke udara.

Apakah mikroba dikeluarkan melalui aerosol dari mulut atau dari kulit, bisa memengaruhi upaya ahli epidemiologi dalam mengendalikan penyebaran penyakit.

Baca Juga: Seberapa Mudah Virus COVID-19 Menyebar di Udara?

Microbial Cloud untuk Keperluan Forensik

Microbial cloud juga menawarkan beragam kemungkinan untuk riset forensik dan medis. 

Seperti sidik jari atau materi biologis yang tertinggal, awan-awan tersebut bisa digunakan untuk mengaitkan seseorang ke lokasi geografisnya.

Karena setiap orang mengeluarkan kombinasi mikroba yang berbeda, microbial cloud berpotensi mengungkap gender, usia, dan karakteristik lain seseorang.

Microbial cloud pun jauh lebih sulit disembunyikan dibanding jejak materi biologis. 

Darah bisa dibersihkan, helaian rambut bisa dihilangkan, dan sidik jari bisa dihapus, misalnya. Karena itu, microbial cloud tampak menarik bagi analis forensik.

Menurut Eric Franzosa dari Harvard TH Chan School of Public Health, mengaitkan sampel DNA manusia ke database “sidik jari” DNA manusia adalah dasar genetika forensik yang sudah menjadi bidang keilmuan berumur puluhan tahun.

Ternyata, kaitan yang sama mungkin dilakukan menggunakan sekuens DNA dari mikroba yang mendiami tubuh manusia tanpa memerlukan DNA manusia itu sendiri.

“Ini membuka peluang untuk menghubungkan sampel microbiome manusia di antara beberapa database, sehingga berpotensi mengekspos informasi sensitif subjek seperti infeksi menular seksual yang dapat terdeteksi dari sampel microbiome itu sendiri,” kata Franzosa kepada website Gut Microbiota for Health.

Seperti genetika forensik yang menggunakan perbedaan-perbedaan kecil dari genome manusia untuk mengidentifikasi individu, Franzosa dan rekan-rekannya percaya bahwa metode yang sama bisa diterapkan saat DNA manusia tidak tersedia atau rusak.

Bisa jadi, suatu hari, microbiome sequencing menjadi cara yang berguna untuk investigasi kriminal.

Baca Juga: PCR untuk Monitor Microbiome di Udara, Bagaimana Cara Kerjanya?

Menurut Jack Gilbert melalui sebuah laporan di jurnal Science, sidik jari microbiome jauh lebih canggih dibanding sidik jari biasa yang hanya mengindikasikan keberadaan atau ketidakberadaan seseorang. 

“Kita bisa melihat siapa dia, dari mana ia berasal, makanan yang ia konsumsi, kapan ia pergi, dan siapa saja yang kemungkinan berinteraksi dengan dia,” tutur Gilbert.

Terkait penerapan di bidang forensik, jika seseorang baru meninggal secara tidak wajar, menurut Gilbert, pihak berwenang bisa melihat koloni bakterinya serta mengidentifikasi siapa orang terakhir yang berkontak dengan dia dan kapan peristiwa itu terjadi.

Seperti ditulis oleh Washington Post, Gilbert meyakini ini setelah melihat beberapa studi yang menjanjikan terhadap hewan.

Masih Percobaan Awal

Meski menarik, hasil penelitian di atas masih harus ditelusuri kembali. Sebab, komposisi microbial cloud seseorang bervariasi, misalnya tergantung waktu atau perubahan kebiasaan makan. 

Menurut Yale Scientific, penelitian lebih jauh diperlukan untuk mengungkap korelasi rumit antara komposisi microbial cloud dan karakteristik seperti usia dan gender.

Selain itu, penelitian di jurnal Peer dilakukan di bilik steril, sedangkan udara normalnya mengandung banyak mikroba. Karena itu, ilmuwan harus belajar membedakan mikroba udara alami dari mikroba yang dipancarkan oleh manusia.

Menarik sekali ya informasi tentang perkembangan dunia microbiome masa kini? Jika kamu mau terus update dengan berita-berita terkait hal ini, rajin berkunjung ke Nusantics Blog, yes!

Referensi:

• Meadow JF, Altrichter AE, Bateman AC, Stenson J, Brown G, Green JL, Bohannan BJM. 2015. Humans differ in their personal microbial cloud. PeerJ 3:e1258 https://doi.org/10.7717/peerj.1258
• Franzosa EA, Huang K, Meadow JF, Gevers D, Lemon KP, Bohannan BJ, Huttenhower C. Identifying personal microbiomes using metagenomic codes. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Jun 2;112(22):E2930-8. doi: 10.1073/pnas.1423854112. Epub 2015 May 11. PMID: 25964341; PMCID: PMC4460507.
• Lax S, Smith DP, Hampton-Marcell J, Owens SM, Handley KM, Scott NM, Gibbons SM, Larsen P, Shogan BD, Weiss S, Metcalf JL, Ursell LK, Vázquez-Baeza Y, Van Treuren W, Hasan NA, Gibson MK, Colwell R, Dantas G, Knight R, Gilbert JA. Longitudinal analysis of microbial interaction between humans and the indoor environment. Science. 2014 Aug 29;345(6200):1048-52. doi: 10.1126/science.1254529. PMID: 25170151; PMCID: PMC4337996.
• https://www.bbc.com/news/health-34314065
• https://www.yalescientific.org/2016/02/you-have-a-microbial-cloud/
• https://www.washingtonpost.com/news/speaking-of-science/wp/2014/08/28/cops-could-use-bacterial-signatures-to-catch-a-murderer/
• https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/your-microbiome-is-like-a-unique-fingerprint/