Teknologi Masa Depan: Modifikasi Genetik, Kloning, dan Lainnya

Seiring kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi kini manusia mampu menciptakan berbagai teknologi yang dapat membantu mengubah berbagai hal menjadi lebih ideal atau sesuai tujuan tertentu. 

Di dunia biologi, kini para ilmuwan mampu menciptakan teknologi yang dapat membentuk dan mengubah hingga ke level yang sangat kecil untuk berbagai tujuan terkait kesehatan maupun kelangsungan hidup organisme.

Untuk memahami bioteknologi lebih lanjut, langkah pertama para ilmuwan adalah mempelajari tentang DNA, kemudian dilanjutkan dengan usaha menyusun genome manusia dan organisme lainnya untuk mendapatkan dokumentasi susunan DNA yang akurat dari sebuah sel. Selengkapnya tentang DNA, genome, dan genomik dapat kamu baca di sini.

Penyusunan genome manusia telah selesai dilakukan pada tahun 2003 lalu. Sejak itu, berbagai metode berbeda untuk menyusun genome dikembangkan agar prosesnya semakin cepat dan murah. Kini, para peneliti telah berhasil menyusun genome ribuan spesies lain.
 

Lalu setelah disusun, apa yang dapat dilakukan dengan informasi ini?

Dengan mengetahui setiap bagian yang menyusun sebuah sel, memungkinkan para ilmuwan juga dapat menyusun genome sel penyakit, kanker misalnya, untuk mempelajari mutasinya dan merancang terapi yang lebih efektif untuk pasien. 

Teknologi ini juga mampu mengidentifikasi genetik yang rawan terhadap penyakit dan mendiagnosa, kemudian dapat dibentuk terapi yang sesuai dengan individu untuk mencegah atau mengatasi gejala yang muncul.

Manfaat lainnya adalah para ilmuwan juga dapat mengetahui berbagai informasi penting dari bakteri dan patogen lain untuk mengetahui cara yang efektif untuk mengatasinya. Selain itu, dengan menyusun dan memahami peta DNA yang ada, kini manusia juga dapat membuat salinan DNA yang dikenal sebagai kloning.

Setelah mendapatkan salinan DNA, salinan ini dapat digunakan untuk berbagai tujuan. Salah satunya adalah menanamkan salinan ini pada organisme lain yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai tujuan, misalnya menciptakan bibit tanaman yang resisten terhadap hama tertentu atau memodifikasi microbiome yang dapat mengurai sampah di lautan.

Baca Juga: Dampak Sampah Plastik Terhadap Microbiome di Air
 

Jenis-Jenis Kloning Buatan

Kloning genetik dilakukan melalui proses yang kompleks oleh para ilmuwan. Secara singkat, kloning genetik dilakukan dengan cara menanam gen dari organisme, yang biasanya dirujuk
sebagai gen asing, ke dalam material genetik carrier (pembawa). 

Carrier dapat berupa virus, sel ragi, bakteri, dan lain-lain. Setelah itu, carrier akan ditempatkan di lingkungan laboratorium yang terkontrol agar dapat berlipat ganda. Terdapat beberapa jenis kloning buatan, antara lain:
 

1. Kloning Genetik

Kloning gen atau juga dikenal sebagai kloning DNA bertujuan untuk menyalin gen atau potongan DNA yang dapat digunakan untuk:
 

• Biofarmasi: membuat insulin atau hormon pertumbuhan manusia
• Terapi gen: Melengkapi fungsi pasien yang tidak memiliki bentuk fungsional dari gen tertentu
• Analisis gen: Membangun gen buatan yang termutasi untuk dapat dipelajari bagaimana gen yang normal berfungsi dan bagaimana mereka dapat bermutasi kelak.

Salah satu metode untuk menyalin atau memperbanyak bagian DNA adalah polymerase chain reaction (PCR). Ya, betul, ini salah satu metode yang lazim digunakan saat pandemi untuk mendeteksi infeksi virus penyebab COVID-19. 

Cara ini mengambil sampel DNA untuk kemudian dipanaskan dan melalui beberapa proses reaksi. Setelah itu, jutaan salinan DNA akan didapatkan dalam beberapa jam saja.

Nusantics pun turut menciptakan inovasi terbaru dengan metode PCR ini, yakni Covid Air Scan yang menggunakan teknologi real time PCR untuk mendeteksi keberadaan virus Covid-19 di udara dalam ruangan.

Kloning gen memang proses yang rumit dan tidak mudah, namun sangat bermanfaat untuk dunia kesehatan. Tenaga kesehatan dapat menganalisis fungsi gen, mengetahui karakteristik, serta potensi mutasi gen untuk menyiapkan terapi pengobatan yang lebih spesifik sesuai dengan tiap individu.

Baca Juga: Ulasan Lengkap Seputar Microbial Biotechnology
 

2. Kloning Terapeutik
 

Kloning terapeutik adalah proses pembuatan kloning embrio yang bertujuan untuk menciptakan stem cell dengan DNA yang sama seperti donor. Stem cell adalah sel yang tidak terspesialisasi, dapat membelah diri tanpa batas, dan dapat menjadi tipe sel apapun. 

Studi ini sangat menarik karena menjanjikan harapan untuk pengobatan penyakit yang melibatkan kerusakan jaringan, termasuk cedera sumsum tulang belakang. Sejauh ini pengambilan stem cell dari embrio manusia masih belum boleh dibuat karena diatur oleh kode etik, namun dapat dibuat di masa mendatang ketika sumber dan teknologinya memadai.

Kloning terapeutik dapat bertumbuh menjadi jaringan yang sehat dalam laboratorium untuk menggantikan jaringan yang rusak atau sakit, proses ini sangat ideal untuk para pasien kanker. 

Proses ini juga berpotensi menciptakan organ baru yang minim penolakan di tubuh pasien, serta dapat menjadi terapi preventif. Oleh sebab itu, studi stem cell masih terus menjadi perhatian agar dapat memproduksi stem cell untuk terapi berbagai kondisi, mulai dari diabetes hingga Parkinson.

Baca Juga: Mengenal Therapeutic Microbiome
 

3. Kloning Reproduktif

Kloning reproduktif adalah proses pembuatan salinan seekor hewan yang utuh. Hewan pertama yang berhasil disalin adalah domba bernama Dolly di tahun 1996. 

Cara ini menggunakan sampel DNA yang akan melalui beberapa proses untuk kemudian ditanam ke sel telur yang akan dikembangkan menjadi embrio dalam tabung tes. Tabung-tabung ini dikondisikan menyerupai rahim hewan betina, sehingga memungkinkan embrio dapat berkembang.
 

Modifikasi Genetik

Seiring manusia memahami dan mengembangkan teknologi seputar genetik, kini para ilmuwan telah mampu mengubah gen menjadi lebih presisi dan terarah sesuai tujuan yang ingin dicapai. 

Sebagai contoh, mungkin kamu sendiri pernah mendengar istilah genetically modified organism (GMO), yaitu produk hasil modifikasi genetik yang biasanya diterapkan pada industri pangan.

Modifikasi genetik sendiri adalah istilah yang luas karena terdapat berbagai teknik dan teknologi yang terlibat untuk merekayasa genetika, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya sendiri. 

Namun, secara keseluruhan proses ini melibatkan menambah, mengurangi, atau mengaktifkan dan menonaktifkan fungsi gen untuk mencapai karakteristik tertentu pada sebuah organisme.

Modifikasi genetik memiliki kapasitas luar biasa jika dimanfaatkan, seperti menjaga pasokan pangan yang cukup untuk skala global, meningkatkan nutrisi pangan, mengurangi penggunaan antihama sintetis, dan mengembangkan terapi untuk mengobati penyakit.

Dengan segala perkembangan teknologi yang terus berlanjut, potensi manusia juga terus ikut berkembang. Penelitian terapi genetik dan lain-lain diharapkan dapat menyembuhkan berbagai penyakit yang kini masih sulit diobati. 

Bukan tidak mungkin kelak teknologi ini mampu memperlambat penuaan manusia karena mampu meregenerasi sel baru terus menerus.

Nusantics adalah salah satu startup yang bergerak di bidang bioteknologi yang memiliki kapabilitas untuk menerapkan ilmu-ilmu genomik ini. Sebagai contoh, Nusantics dapat membantu kamu mengenali komposisi microbiome kulit kamu agar dapat mengatasi atau mencegah berbagai kondisi kulit kamu saat ini. 

Dengan mengenal kulit kamu sendiri, kamu dapat memilih bahan-bahan dan asupan nutrisi yang cocok dan unik untuk kamu tanpa perlu banyak menghabiskan waktu dan uang untuk trial and error. Tertarik mencoba? Yuk, coba Nusantics Biome Scan!

Referensi:

• “Biotechnology: Genetic Modification, Cloning, Stem Cells, and Beyond.” YouTube, 28 Nov. 2017, www.youtube.com/watch?v=OVf_ASEGuns
• NHGRI. “Human Genome Project Results.” Genome.Gov, 13 Mar. 2019, www.genome.gov/human-genome-project/results. 
• NHGRI. “Cloning Fact Sheet.” Genome.Gov, 9 Mar. 2019, www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/Cloning-Fact-Sheet. 
• “Artificial Cloning: The Future of Medicine?” Biorepository, 31 May 2021, www.geneticistinc.com/blog/genetic-cloning-methods. 
• Berthold, Emma. “What Is Genetic Modification?” Australian Academy of Science, 13 Aug. 2020, www.science.org.au/curious/earth-environment/what-genetic-modification.