Selasa, 31 Oktober 2017 | 7:58am
Foto hiasan

Terapi gen ubah virus berbahaya jadi penyelamat

PADA Oktober, jurnal perubatan tersohor, New England Journal of Medicine melaporkan penggunaan virus HIV dengan jaya sebagai kaedah penyampai untuk rawatan (terapi) gen bagi penyakit adrenoleukodystrophy cerebral (ALD).

Apakah yang dimaksudkan dengan rawatan gen? Bagaimana pula sesuatu virus yang terkenal sebagai ejen pembawa maut dapat digunakan sebagai kaedah rawatan? Mengapa pula seseorang perlukan rawatan atau terapi gen?

Genom adalah bahan baka (genetik) keseluruhan bagi sesuatu organisma hidup. Ia polimer kimia dinamakan DNA. Genom boleh dibahagikan kepada pecahan lebih kecil dinamakan gen.

Umumnya, gen boleh dikatakan sebagai set arahan khusus yang akan diterjemahkan oleh sel untuk hasilkan molekul tertentu seperti protein. Dalam kes penyakit genetik, wujud ralat dalam gen yang menyebabkan molekul yang sepatutnya dihasilkan tidak disintesis atau molekul terhasil mempunyai kecacatan lalu menjadikannya tidak berfungsi.

Secara teori, bagi pesakit sedemikian, penerimaan gen yang berfungsi akan mengatasi masalah ralat pada gen asal pesakit. Konsep merawat penyakit genetik sedemikian dicadangkan seawal 1972 dan pendekatan sebegini dikenali sebagai rawatan gen. Bagaimana rawatan gen dapat dilakukan secara amali?

Kecacatan dalam gen

Dalam erti kata lain, bagaimanakah gen yang berfungsi dapat digabungkan ke dalam genom pesakit sebagai gen penambahbaik atau pengganti lalu merawat penyakit genetik? Penyakit talasemia beta, sejenis penyakit keturunan, berguna sebagai contoh. Bagi seseorang penghidap talasemia beta, protein hemoglobin yang membawa oksigen dalam sel darah merah tidak terbentuk dengan sempurna disebabkan kecacatan dalam gen dinamakan beta-globin.

Langkah untuk merawat keadaan sebegini menggunakan terapi gen dimulakan dengan memasukkan salinan gen beta-globin yang berfungsi ke dalam sejenis virus yang diubahsuai. Seterusnya, virus membawa gen beta-globin ini dicampur dengan sel stem yang diambil daripada pesakit dengan tujuan 'menjangkiti' sel stem dengan virus berkenaan.

Sel stem adalah sel badan yang belum menjadi sel khusus seperti sel darah atau sel kulit. Apabila 'jangkitan' berlaku, gen beta-globin yang dibawa virus akan bergabung ke dalam genom sel ini. Sel stem ini diharap akan menggandakan bilangan melalui pembahagian sel dan seterusnya berkembang menjadi sel membawa gen beta-globin tanpa ralat.

Untuk membiak dan merebak, virus perlu 'rampas' sistem sel perumah yang dijangkiti dan seterusnya mengerah sistem sel perumah menjana lebih banyak partikel virus.

Rampasan sistem sel sebegini dapat dilakukan dengan menggabungkan genom virus ke dalam genom perumah dan memaksa sel perumah untuk menghasilkan protein virus menggunakan set arahan pada genom virus yang digabungkan kepada genom perumah.

Ini bermakna, virus secara semulajadi berupaya menyampaikan DNA asing ke dalam sesuatu sel. Oleh itu, penyelidik berusaha membangunkan kaedah untuk guna virus sebagai penghantar DNA. Seperti kita sedia maklum, virus HIV mampu menyerang sel manusia dan menyebabkan AIDS.

Virus bawa gen betulkan kecacatan genetik

Secara tidak langsung, keupayaan ini menjadikan HIV pengangkut bertepatan bagi menembusi sel manusia dan seterusnya menggabungkan DNA bawaan ke dalam genom, seperti diperlukan dalam rawatan gen. (Penggunaan istilah DNA sebagai genom untuk HIV tidak tepat secara sains, tetapi memadai untuk perbincangan ini.)

Anda mungkin berhujah bahawa HIV adalah virus pembunuh berbahaya yang boleh mengakibatkan AIDS dan akhirnya kematian, jadi mengapa perlu digunakan virus bahaya sedemikian? Perlu difahami, virus yang digunakan sebagai pembawa gen rawatan telah dilumpuhkan dan 'diatur semula' untuk menyampaikan gen perawat yang seterusnya membetulkan kecacatan genetik.

Satu analogi mudah ialah penggunaan peluru berpandu mengandungi senjata nuklear. Peluru berpandu sekadar kenderaan bawa senjata itu. Sekiranya senjata nuklear itu diganti dengan bahan kimia pembenihan awan, maka peluru berpandu itu boleh digunakan untuk sampaikan bahan pembenih awan pula.

Ini mengubah kegunaan peluru berpandu berkenaan daripada sesuatu peralatan perang kepada tujuan bermanfaat kepada kawasan dilanda kemarau. Ini sama seperti bagaimana saintis menggunakan virus penyebab penyakit AIDS yang ibarat dibuang bisanya lantas diguna sebagai penyampai gen rawatan.

Ujian pelopor ke atas pesakit menggunakan rawatan gen bukan sesuatu yang baharu. Namun , rawatan gen untuk ALD adalah kejayaan ulung disebabkan beberapa faktor. ALD adalah penyakit otak - sebuah organ dengan hadangan semula jadi yang sangat sukar dilepasi ubat bagi menyampaikan kesan rawatan.

Kaedah rawatan gen dapat mengelak keperluan penyampaian ubatan melepasi hadangan itu. Rawatan gen juga telah dicuba menggunakan jenis virus lain namun hasilnya membawa akibat yang tidak diingini.

Pesakit menerima rawatan gen itu telah mendapat sejenis barah darah, iaitu leukemia. Penghantaran gen oleh virus dipercayai menyebabkan kecacatan lain di dalam genom yang seterusnya membawa kepada kanser itu. Bagaimanapun, penggunaan virus HIV untuk merawat ALD tidak menyebabkan kesan sampingan ini.

Rawatan gen menggunakan HIV bermakna sejenis virus pembunuh berjaya diubahsuai untuk menyelamatkan nyawa dan bukan lagi menjadi penyebab kematian. Rawatan sebegini bukan lagi terbatas di alam cereka sains malah telah menjadi kenyataan.

Di Amerika Syarikat, beberapa kaedah rawatan gen telah diluluskan untuk kegunaan umum; kelulusan yang terkini adalah pada 17 Oktober 2017.

Lambat laun, rawatan sebegini sudah pasti akan tiba juga di negara kita. Buat masa ini, belum lagi dilaporkan mengenai ujian rawatan gen dijalankan di Malaysia. Bagaimanapun, persediaan awal perlu diatur agar dapat menyambut kedatangan teknologi sebegini.

Penulis ialah Penyelidik bioinformatik dan biologi pengkomputeran di Pusat Pengajian Biosains dan Bioteknologi, Fakulti Sains dan Teknologi dan Institut Biologi Sistem, Universiti Kebangsaan Malaysia

Berita Harian X