Menang Nobel Kimia 2020, Apa Itu CRISPR Gunting Kode Kehidupan?

KOMPAS.com - Pemenang Hadiah Nobel Kimia 2020 adalah Emmanuelle Charpentier dari Max Planck Unit for the Science of Pathogens, Berlin, Jerman dan Jennifer A. Doudna dari University of California, Berkeley, Amerika Serikat.

Keduanya adalah tokoh di balik teknologi modifikasi gen termaju saat ini yaitu CRISPR/Cas9.

CRISPR disebut juga gunting kode kehidupan. Teknologi ini membantu para ilmuwan mengubah DNA hewan, tanaman, dan mikroorganisme dengan presisi yang sangat tinggi dan hanya dalam hitungan minggu.

Temuan gunting kode kehidupan ini juga membuka peluang bagi terapi kanker baru dan penyakit-penyakit lain yang diturunkan secara genetik.

Namun karena teknologi CRISPR/Cas9 ini pula, pada 2018 seorang ilmuwan China menciptakan bayi pertama yang diedit gennya dan berakhir bui pada 2019.

Saat itu, apa yang dilakukan ilmuwan China ini sangat mengejutkan dunia dan memicu perdebatan etis yang sangat terkait dengan penggunaan teknologi ini.

Lantas, apa itu CRISPR/Cas9 dan kenapa sangat kontroversial?

Baca juga: Nobel Kimia 2020 Diraih 2 Ilmuwan Penemu Gunting Kode Kehidupan

Cara kerja gunting kode kehidupan

Jika diibaratkan, DNA itu seperti buku petunjuk penting untuk menelusuri kehidupan di planet kita. Sementara CRISPR/Cas9 membantu menargetkan wilayah dalam materi genetik.

Dilansir CNN, Rabu (7/10/2020), dengan menargetkan wilayah dalam materi genetik, ini membantu para ilmuwan mengubah dan melumpuhkan gen tertentu atau memasukkan materi genetik baru di wilayah yang telah ditentukan tersebut.

Cas9 adalah sejenis protein yang dimodifikasi, bertindak seperti gunting yang dpaat memotong bagian untai DNA.

CRISPR adalah kependekan dari clustered regularly interspaced short palindromic repeats, yakni urutan DNA berulang dalam genom.

"Doudna dan Charpentier menunjukkan bahwa CRISPR bekerja seperti gunting yang dapat ditargetkan untuk memotong urutan DNA tertentu," kata Andrew Holland, asisten profesor di Departemen Biologi Molekuler dan Genetika di sekolah kedokteran Johns Hopkins.

"Setelah pemotongan dilakukan, kode DNA memungkinkan untuk diubah. Ini memungkinkan para ilmuwan mengubah kode DNA dengan menargetkannya sehingga dapat memahami dan mengobati penyakit genetik," jelas Andrew.

Twitter/Nobel Prize Kedua pemenang Hadiah Nobel Kimia 2020

CRISPR/Cas9 sudah dilakukan di hampir semua organisme, termasuk tumbuhan, mikroba, hewan, dan manusia.

"Apa yang dilakukan sistem adalah dapat mengenali gen spesifik tertentu dalam dan memperbaiki mutasi. Kita dapat melakukan copy paste atau beberapa pengeditan seperti kita mengedit teks. Sistem dapat mengedit genom dan mengubah properti gen," kata Charpentier pada tahun 2016 ketika diwawancarai oleh CNN.

Manfaat CRISPR/Cas9

Teknologi gunting kode kehidupan sangat berdampak besar bagi penelitian biomedis, dunia kedokteran klinis, hingga pertanian.

Sebagai contoh di bidang pertanian, teknologi ini digunakan untuk menanam padi yang mengakumulasi logam berat yang berpotensi beracun dalam kadar lebih rendah. Teknologi ini juga membantu menciptakan ternak dengan sifat yang lebih diinginkan.

CRISPR/Cas9 pertama kali digunakan pada manusia di tahun 2016 dan uji coba sedang dilakukan di AS menggunakan teknologi eksperimental untuk merawat belasan pasien dengan penyakit sel sabit, kelainan darah yang diturunkan.

Menurut para ilmuwan, teknologi ini berpotensi mengoreksi hingga 89 persen cacat genetik.

"Tidak berlebihan untuk mengatakan bahwa teknologi yang muncul dari penemuan Doudna dan Charpentier telah merevolusi bidang ini (kedokteran klinis)," kata Jessica Downs, wakil kepala Divisi Biologi Kanker di Institute of Cancer Research di Inggris, kepada Science Media Center di London.

"Kami mengadopsi teknologi CRISPR/Cas9 di lab kami untuk menyelidiki perubahan molekuler yang mengarah pada perkembangan kanker. Ini telah mengubah hal yang dapat kami capai, tetapi ada juga potensi besar untuk menggunakan teknologi ini di klinik," imbuhnya.

digitalgenetics DNA

Kenapa kontroversial?

Kendati berpotensi besar untuk mengubah kehidupan makhluk hidup ke arah positif, tak dipungkiri ini adalah salah satu temuan kontroversial yang menimbulkan banyak pertanyaan etis.

Ilmuwan China He Jiankui dijatuhi hukuman tiga tahun penjara pada 2019 karena "menciptakan" anak perempuan kembar dengan DNA yang sudah dimodifikasi agar kebal terhadap HIV.

Dia melakukan modifikasi gen dengan alat pengeditan gen CRISPR/Cas9 sebelum si kembar lahir.

He Jiankui saat itu bangga atas pencapaian yang dilakukannya. Bukannya mendapat dukungan, apa yang dilakukannya justru mendapat kecaman banyak ilmuwan di dunia.

Eksperimen yang dilakukan He Jiankui dicap mengerikan, tidak etis, dan "pukulan besar" bagi reputasi penelitian biomedis China.

Claes Gustafsson, sekretaris komite Nobel di bidang kimia dan profesor biokimia dan biofisika di Universitas Stockholm, mengatakan bahwa setiap teknologi yang sangat kuat, ada kemungkinan besar disalahgunakan di ilmu kehidupan atau tempat lain.

"Jelas peneliti China ini (He Jiankui) salam dalam menerapkan teknologi CRISPR/Cas9 lewat eksperimennya," ujar Gustafsson kepada CNN.

Baca juga: Pelajaran Penting dari Gagalnya Modifikasi Gen Bayi di China

"Anda tidak dapat membuat perubahan yang diwariskan pada DNA manusia. Anda boleh mengobati penyakit genetik tertentu dengan CRISPR/Cas9, tapi tidak seperti yang dilakukan ilmuwan China itu," tegasnya.

Doudna yang menciptakan teknologi ini menyatakan keprihatinan mendalam atas apa yang dilakukan He Jiankui.

Dia berkata, eksperimen He tidak diperlukan secara medis ketika ada cara yang tepat untuk menghindari penularan HIV.