TERAPI GEN
-
- I. PENDAHULUAN
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, termasuk dalam bidang pengobatan merupakan hasil karsa dan karya manusia yang dihasilkan dengan akalnya. Kemajuan pesat dalam bidang molekuler telah melahirkan beberapa alternatif baru dalam usaha pengobatan dan memberikan harapan baru bagi para penderita, bahkan untuk beberapa penyakit yang di masa lampau mustahil untuk diobati, misalnya penyakit keturunan. Terapi gen merupakan kemajuan teknologi yang cukup dapat memberikan harapan di bidang pengobatan.
Penyakit-penyakit metabolik bawaan biasanya akibat tidak adanya gen atau adanya kerusakan pada gen tertentu. Pengobatan yang paling radikal adalah memberikan gen yang tepat, agar tubuh mampu membuat enzim atau protein yang diperlukan, dengan demikian akar penyebab penyakit dapat dihilangkan. Sejak ditemukan bahwa informasi genetik pada semua makhluk hidup ternyata terdapat pada DNA, maka pengetahuan genetika dan biologi molecular tumbuh dengan sangat pesat. Secara genetika sejumlah penyakit keturunan telah diidentifikasi dan diharapkan gen penyebab dapat diklon dan dikarakterisasi. Dunia pengobatan merasakan keuntungan dengan perkembangan biologi molekular melalui penemuan cara diagnosis dan penemuan obat. Dengan cara memasukan gene terapetik kedalam sel pasien, maka fungsi gen yang rusak digantikan oleh gen terapetik.
Terapi gen adalah teknik memperbaiki gen yang rusak atau cacat yang bertanggungjawab atas timbulnya penyakit tertentu. Seorang ahli menyatakan bahwa terapi gen merupakan teknologi masa kini yang membolehkan gen-gen yang rusak diganti dengan gen-gen normal dimana kita menggunakan vektor untuk menyisipkan DNA yang diingini ke dalam sel dan disuntikkan ke dalam tubuh. Terapi ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1990. Selama ini pendekatan terapi gen yang berkembang adalah menambahkan gen-gen normal ke dalam sel yang mengalami ketidaknormalan. Pendekatan lain adalah melenyapkan gen abnormal dengan melakukan rekombinasi homolog. Pendekatan ketiga adalah mereparasi gen abnormal dengan cara mutasi balik selektif, sedemikian rupa sehingga akan mengembalikan fungsi gen tersebut. Selain pendekatan-pendekatan tersebut, ada pendekatan lain untuk terapi gen yaitu mengendalikan regulasi ekspresi gen abnormal tersebut.
Perkembangan terapi gen yang terkini untuk penyakit-penyakit adalah lebih ke arah gagasan mencegah diekspresikannya gen-gen yang jelek atau abnormal, atau dikenal dengan gene silencing. Untuk tujuan gene silencing atau membungkam ekspresi gen tersebut, maka penggunaan RNA jika dibandingkan dengan DNA lebih dimungkinkan, sehingga dikenal istilah RNA therapeutic. Gagasan terapi gen dengan mereparasi mRNA (messenger RNA) daripada mengganti gen yang cacat berarti menggunakan mekanisme regulasi sel itu sendiri, sehingga efek samping yang merugikan lebih dapat ditekan Setelah adanya laporan-laporan penelitian, maka dimulailah booming dalam bisnis perusahaan-perusahaan yang berkaitan dengan riset RNA, maupun perusahaan-perusahaan farmasi yang berharap RNA therapeutic ini segera dapat diluncurkan sebagai sediaan obat. Namun, para pakar memperkirakan masih sekitar tujuh sampai limabelas tahun lagi baru bias terealisasi.
- II. ISI
- A. Definisi Terapi Gen
Pengobatan dengan terapi gen telah berkembang dengan pesat sejak clinical trial terapi ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1990. Terapi gen adalah teknik untuk mengoreksi gen-gen yang cacat yang bertanggung jawab terhadap suatu penyakit atau perbaikan kelainan genetik dengan memperbaiki gen.
- B. Tujuan Terapi Gen
Tujuan dari terapi gen adalah untuk menambahkan, memperbaiki atau menghilangkan ekspresi gen tertentu pada penyakit herediter dan non herediter. Untuk membawa gen terapeutik diperlukan suatu vektor (Virus atau non virus). Adapun cara-cara dari terapi gen:
a. Menambah gen
Cara ini yaitu dengan menambahkan kopi gen fungsional kedalam sel penderita agar dapat menggantikan gen yang rusak atau kurang berfungsi/hilang guna menormalkan ekspresi gen yang cacat tersebut.
b. Menghambat gen
Pada otosomal dominan, alel yang sakit menghasilkan protein yang dapat berfungsi sebagai racun atau mengganggu produksi alel yang normal. Untuk menghambat ekspresi gen yang sakit, dimasukan RNA atau asam nukleat sintetik yang dapat mengikat dRNA sehingga tidak terjadi translasi.
c. Reparasi gen
Yaitu dengan cara memasukan sekuens gen DNA normal sebagai suatu cetakan yang akan memperbaiki DNA yang cacat
d. Memusnahkan sel sakit
Yaitu dengan cara memasukan gen tertentu yang menghasilkan produk yang dapat mematikan sel yang sakit. Biasanya untuk pengobatan sel kanker.
- Pengobatan dengan Terapi Gen
Pengobatan dengan terapi gen meliputi:
v Imunoterapi
Menggunakan sel yang telah dimodifikasi secara genetik dari partikel virus untuk menstimulir sistem imun tubuh sehingga mampu mengalahkan keganasan sel kanker.
v Viro onkolitik
Menggunakan partikel sel virus yang bereplikasi di dalam sel kanker dan menyebabkan sel kanker menjadi mati.
v Transfer Gen
Teknik ini relative baru, dengan cara memperkenalkan 2 gen baru yang dimasukkan ke dalam sel kanker atau mengelilingi jaringan kanker sehingga dapat menghentikan pertumbuhan dan menghancurkan sel kanker.
- D. Teknik Transfer Gen
Transfer gen yang telah dimodifikasi atau gen normal kedalam sel-sel sasaran pada pasien.
- Menggunakan vektor biologi yaitu virus.
Susunan genetiknya telah diubah sehingga dapat membawa gen manusia yang normal. Gen yang telah diperbaiki dimasukkan kedalam sel-sel sasaran pada tubuh manusia dengan cara tertentu dan kemudian berintegrasi pada genom tertentu. Gen-gen pada virus yang dapat menyebabkan penyakit harus dihilangkan dan diganti dengan gen-gen yang telah diperbaiki.
Virus yang dapat digunakan sebagai vektor :
® Retro virus
Keuntungannya, transgen yang dimasukkan bisa di transmisikan kesemua sel yang terinfeksi dan turunannya. Kerugiannya, dapat menyebabkan terjadinya mutasi genetik yang berbahaya selama tahap pengintegrasian.
® Adeno virus
Ketika adenovirus menginfeksi sebuah sel inang, molekul DNA virus tersebut akan dimasukkan kedalam sel inang tersebut. Materi genetik adenovirus tidak bersatu dengan materi genetik sel inang. Molekul DNA virus terletak bebas dalam inti sel dan proses transkripsinya berlangsung secara sendiri. Molekul DNA virus tidak ikut berreplikasi ketika sel mengalami pembelahan sehingga sel-sel inang hasil pembelahan tidak mengandung DNA virus. Keuntungannya adalah dapat diproduksi dalam jumlah besar dan immunogenisitas pada sel inang yang rendah
® Adeno associated virus
Virusnya kecil mempunyai single strandid DNA dan dapat memasukan material DNA serta dapat memasukan material genetik di tempat spesifik pada kromosom.
® Virus herpes
Golongan virus dengan rantai ganda DNA yang menginfeksi sebagian dari sel seperti sel neuron.
- Menggunakan cara non virus
- Ø Oligonucleotides
Metoda menginaktifkan gen-gen yang terlibat dalam proses penyakit.
- Menggunakan antisense yang spesifik untuk gen sasasaran. Yaitu mengganggu proses transkripsi gen sasaran yang rusak.
- Menggunakan oligonukleotida rantai ganda (double strand oligonucleotide). Yaitu mengikat faktor-faktor transkripsi yang diperlukan untuk regulasi promoter gen sasaran
- Ø Lipoplexes dan polyplexes
Meningkatkan efisiensi transfer dengan cara melindungi DNA dari kerusakan dan memfasilitasi pemasukkannya kedalam sel. Lipoplexes dan polyplexes dirancang untuk melindungi DNA dari proses degradasi selama proses transfeksi. Membungkus plasmid yang mengandung DNA dalam bentuk seperti micelle atau liposome. Lipoplexes atau polyplexes yang telah mengandung DNA dikenal sebagai lipoplex. Lipoplex akan berinteraksi dengan membran sel dan masuk kedalam secara endositosis. Endosome yang mengandung lipoplex ini kemudian akan lisis dan transgen yang ada di dalamnya akan dikeluarkan ke dalam sitoplasma sel untuk kemudian akan masuk ke dalam inti sel.
- Ø Hibrid methods
Untuk meningkatkan efisiensi trnasfer transgen dikembangkan metoda hibrid (campuran) yaitu kombinasi liposome dengan virus influenza atau HIV yang diinaktifkan
- Ø Transfer Liposom
Liposom dapat membawa gen kedalam sel somatik karena sifat-sifat fisik dan kimianya untuk mengganti gen yang abnormal.
- Ø Kimiawi
Kalsium dan fosfat dapat membuat lobang sementara pada membran sel yang dapat dilalui DNA pengganti
- Ø Elektroporasi
Lubang pada membran dibuat dengan bantuan arus listrik.
- Ø Mikro injeksi
DNA baru diinjeksikan dengan menggunakan jarum mikro ke sel normal.
- Ø Bombardir partikel
Dengan bantuan tekanan udara, DNA pengganti yang dilapisi partikel metal dapat memasuki sel resipien.
- Ø Chimeraplasti
Merangsang sel mutasi untuk memperbaiki DNAnya sendiri. Chimeraplast terdiri dari DNA dan RNA dengan 25-40 nukleotida.
- E. Sel Target
Sel target adalah sel yang gennya akan dilakukan modifikasi. Sel target dapat berupa sel yang terserang penyakit atau mudah membelah, yang ideal adalah sel tunas (stem cell). Ada dua tipe sel target, yaitu gametik dan somatik.
1. Sel Gametik
Terjadi perubahan DNA sel gamet yang akan menyebabkan perubahan DNA seluruh sel dari individu tersebut. Terapi ini diturunkan pada generasi berikutnya, sperma pada laki-laki, sel telur pada wanita dan zigot. Terapi gen germ–cell pada manusia tidak diperkenankan karena alasan moral.
2. Sel Somatik
Sel somatik membentuk bagian-bagian dari tubuh, jadi tidak diturunkan pada generasi berikutnya. Biasanya dilakukan pada endothelium, kulit, otot, hepar, paru-paru dan jaringan saraf. Pertimbangan moral pada terapi gen somatik telah dibicarakan secara panjang lebar dan menghasilkan suatu persetujuan untuk memanipulasi genetik sel somatik pasien dengan tujuan membetulkan kerusakan gen yang ada.
- F. Penyakit Untuk Terapi Gen
1. Neurological disorder : Parkinson, Huntington
2. Muscular dystrophies
3. Immunological disorder : severe combined immunodeficiency syndrome (SCIDS)
4. Blood abnormalities : thalassemia, hemophilia
5. Cancer
G. Hambatan Terapi Gen
- Masa hidup alami terapi gen yang pendek (Short-lived nature of gene therapy).
Gen yang dimasukkan kedalam sel-sel target harus dapat berfungsi. Sel-sel yang mengandung gen terapi ini harus dapat hidup lama dan stabil.
- Respons Imunologik.
Adanya stimulus tertentu yang merangsang timbulnya respons imunologik dapat menurunkan efektivitas terapi gen. Selain itu adanya respon imunologik ini juga akan menyulitkan pengulangan terapi gen pada pasien.
- Masalah dengan virus yang berfungsi sebagai vektor.
Toksisitas, reaksi imunologik dan inflamasi, kontrol gen dan jaringan sasaran. Kemungkinan pulihnya kembali kemampuan virus untuk menyebabkan penyakit pada manusia
- Kelainan gen multipel
Terapi gen sulit digunakan untuk mengobati penyakit-penyakit yang disebabkan oleh adanya kombinasi gen-gen yang mengalami kerusakan. Seperti penyakit jantung, tekanan darah tinggi, Alzheimer, artritis dan diabetes.
- Potensi untuk timbulnya tumor
Bila DNA diintegrasikan pada tempat yang salah di dalam genom, misalnya pada daerah tumor suppressor gene, hal ini dapat menyebabkan timbulnya tumor. Contohnya, pasien dengan X-linked severe combined immunodeficiency (X-SCID) yang diterapi dengan sel punca darah (Hematopoietic stem cells) yang diinfeksi oleh retrovirus yang mengandung transgen. Tiga dari 20 pasien yang diterapi menderita leukemia.
- H. Prasyarat Terapi Gen
National Institute of Health (NIH)
- Gen harus di klon dan diketahui karakteristiknya. Juga harus tersedia dalam bentuk murni.
- Metoda efektif.
- Resiko terapi gen harus dievaluasi secara berhati-hati dan seminimal mungkin.
- Penyakit tidak dapat diobati dengan cara lainnya. Harus ada data penelitian pendahuluan.
- I. Contoh Terapi Gen
v Terapi gen yang dipakai untuk mengobati cystic fibrosis (CF).
Adenovirus yang membawa gen CF diinhalasi oleh pasien. Sel-sel paru akan terinfeksi dan mensintesa produk gen CF untuk mengatasi simptom dan gejala penyakit. Kuatnya reaksi imunologik tubuh menyebabkan terapi gen menjadi tidak efektif. Sel-sel yang terinfeksi virus dan mengandung transgen akan mati dan tidak bisa memperbanyak diri.
v Pengobatan Sel Kanker.
Saat ini para ilmuwan sedang mencoba beberapa cara kerja terapi gen untuk pengobatan kanker, yaitu :
ü Menambahkan gen sehat pada sel yang memiliki gen cacat atau tidak lengkap. Contohnya sel sehat memiliki gen penekan tumor seperti p53 yang mencegah terjadinya kanker. Setelah diteliti, ternyata pada kebanyakan sel kanker gen p53 rusak atau bahkan tidak ada. Dengan memasukkan gen p53 yang normal ke dalam sel kanker, diharapkan sel tersebut akan normal dan sehat kembali.
ü Menghentikan aktivitas gen kanker (oncogenes). Gen kanker merupakan hasil mutasi dari sel normal, yang menyebabkan sel tersebut membelah secara liar menjadi kanker. Ada juga gen yang menyebabkan sel kanker bermetastase (menjalar) ke bagian tubuh lain. Menghentikan aktivitas gen ini atau protein yang dibentuknya dapat mencegah kanker membesar maupun menyebar.
ü Menambahkan gen tertentu pada sel kanker sehingga lebih peka terhadap kemoterapi maupun radiasi, atau menghalangi kerja gen yang dapat membuat sel kanker kebal terhadap obat-obat kemoterapi. Juga dicoba cara lain, membuat sel sehat lebih kebal terhadap kemoterapi dosis tinggi, sehingga tidak menimbulkan efek samping.
ü Menambahkan gen tertentu sehingga sel-sel tumor/kanker mudah dikenali dan dihancurkan oleh sostem kekebalan tubuh. Atau sebaliknya, menambahkan gen pada sel-sel kekebalan tubuh sehingga lebih mudah terdeteksi dan menghancurkan sel-sel kanker.
ü Menghentikan gen yang berperan dalam pembentukan jaringan pembuluh darah baru atau menambahkan gen yang bisa mencegah angiogenesis. Jika suplai darah dan makannya terhenti, kanker akan berhenti tunbuh atau bahkan mengecil lalu mati.
ü Memberikan gen yang mengaktifkan protein toksik tertentu pada sel kanker, sehingga sel tersebut melakukan aksi “bunuh diri” (apoptosis).
- III. PENUTUP
Terapi gen merupakan hasil kemajuan iptek yang dapat memberikan harapan baru bagi para penderita penyakit yang di masa lampau yang mustahil untuk disembuhkan, misalnya penyakit keturunan. Terapi gen pada penyakit kanker masih dalam tahap penelitian, tetapi kemajuan yang pesat telah diperoleh pada beberapa uji klinik. Walaupun banyak tantangan yang harus dihadapi, namun metode ini, telah menunjukkan toleransi yang baik dan efektif bagi sejumlah kanker. Untuk pasien dengan kanker yang tidak responsif terhadap penanganan konvensional, maka terapi gen tampaknya perlu dipertimbangkan. Pendekatan dari terapi gen adalah dengan cara menggantikan gen yang mengalami mutasi dengan pasangannya atau counterpart-nya yang normal. Pendekatan secara molekular ini harus jelas karakteristiknya. Meskipun begitu, di masa mendatang terapi gen merupakan harapan besar dalam dunia pengobatan.
- TERAPI GEN
I. PENDAHULUAN
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, termasuk dalam bidang pengobatan merupakan hasil karsa dan karya manusia yang dihasilkan dengan akalnya. Kemajuan pesat dalam bidang molekuler telah melahirkan beberapa alternatif baru dalam usaha pengobatan dan memberikan harapan baru bagi para penderita, bahkan untuk beberapa penyakit yang di masa lampau mustahil untuk diobati, misalnya penyakit keturunan. Terapi gen merupakan kemajuan teknologi yang cukup dapat memberikan harapan di bidang pengobatan.
Penyakit-penyakit metabolik bawaan biasanya akibat tidak adanya gen atau adanya kerusakan pada gen tertentu. Pengobatan yang paling radikal adalah memberikan gen yang tepat, agar tubuh mampu membuat enzim atau protein yang diperlukan, dengan demikian akar penyebab penyakit dapat dihilangkan. Sejak ditemukan bahwa informasi genetik pada semua makhluk hidup ternyata terdapat pada DNA, maka pengetahuan genetika dan biologi molecular tumbuh dengan sangat pesat. Secara genetika sejumlah penyakit keturunan telah diidentifikasi dan diharapkan gen penyebab dapat diklon dan dikarakterisasi. Dunia pengobatan merasakan keuntungan dengan perkembangan biologi molekular melalui penemuan cara diagnosis dan penemuan obat. Dengan cara memasukan gene terapetik kedalam sel pasien, maka fungsi gen yang rusak digantikan oleh gen terapetik.
Terapi gen adalah teknik memperbaiki gen yang rusak atau cacat yang bertanggungjawab atas timbulnya penyakit tertentu. Seorang ahli menyatakan bahwa terapi gen merupakan teknologi masa kini yang membolehkan gen-gen yang rusak diganti dengan gen-gen normal dimana kita menggunakan vektor untuk menyisipkan DNA yang diingini ke dalam sel dan disuntikkan ke dalam tubuh. Terapi ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1990. Selama ini pendekatan terapi gen yang berkembang adalah menambahkan gen-gen normal ke dalam sel yang mengalami ketidaknormalan. Pendekatan lain adalah melenyapkan gen abnormal dengan melakukan rekombinasi homolog. Pendekatan ketiga adalah mereparasi gen abnormal dengan cara mutasi balik selektif, sedemikian rupa sehingga akan mengembalikan fungsi gen tersebut. Selain pendekatan-pendekatan tersebut, ada pendekatan lain untuk terapi gen yaitu mengendalikan regulasi ekspresi gen abnormal tersebut.
Perkembangan terapi gen yang terkini untuk penyakit-penyakit adalah lebih ke arah gagasan mencegah diekspresikannya gen-gen yang jelek atau abnormal, atau dikenal dengan gene silencing. Untuk tujuan gene silencing atau membungkam ekspresi gen tersebut, maka penggunaan RNA jika dibandingkan dengan DNA lebih dimungkinkan, sehingga dikenal istilah RNA therapeutic. Gagasan terapi gen dengan mereparasi mRNA (messenger RNA) daripada mengganti gen yang cacat berarti menggunakan mekanisme regulasi sel itu sendiri, sehingga efek samping yang merugikan lebih dapat ditekan Setelah adanya laporan-laporan penelitian, maka dimulailah booming dalam bisnis perusahaan-perusahaan yang berkaitan dengan riset RNA, maupun perusahaan-perusahaan farmasi yang berharap RNA therapeutic ini segera dapat diluncurkan sebagai sediaan obat. Namun, para pakar memperkirakan masih sekitar tujuh sampai limabelas tahun lagi baru bias terealisasi.
II. ISI
- A. Definisi Terapi Gen
Pengobatan dengan terapi gen telah berkembang dengan pesat sejak clinical trial terapi ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1990. Terapi gen adalah teknik untuk mengoreksi gen-gen yang cacat yang bertanggung jawab terhadap suatu penyakit atau perbaikan kelainan genetik dengan memperbaiki gen.
- B. Tujuan Terapi Gen
Tujuan dari terapi gen adalah untuk menambahkan, memperbaiki atau menghilangkan ekspresi gen tertentu pada penyakit herediter dan non herediter. Untuk membawa gen terapeutik diperlukan suatu vektor (Virus atau non virus). Adapun cara-cara dari terapi gen:
a. Menambah gen
Cara ini yaitu dengan menambahkan kopi gen fungsional kedalam sel penderita agar dapat menggantikan gen yang rusak atau kurang berfungsi/hilang guna menormalkan ekspresi gen yang cacat tersebut.
b. Menghambat gen
Pada otosomal dominan, alel yang sakit menghasilkan protein yang dapat berfungsi sebagai racun atau mengganggu produksi alel yang normal. Untuk menghambat ekspresi gen yang sakit, dimasukan RNA atau asam nukleat sintetik yang dapat mengikat dRNA sehingga tidak terjadi translasi.
c. Reparasi gen
Yaitu dengan cara memasukan sekuens gen DNA normal sebagai suatu cetakan yang akan memperbaiki DNA yang cacat
d. Memusnahkan sel sakit
Yaitu dengan cara memasukan gen tertentu yang menghasilkan produk yang dapat mematikan sel yang sakit. Biasanya untuk pengobatan sel kanker.
- Pengobatan dengan Terapi Gen
Pengobatan dengan terapi gen meliputi:
v Imunoterapi
Menggunakan sel yang telah dimodifikasi secara genetik dari partikel virus untuk menstimulir sistem imun tubuh sehingga mampu mengalahkan keganasan sel kanker.
v Viro onkolitik
Menggunakan partikel sel virus yang bereplikasi di dalam sel kanker dan menyebabkan sel kanker menjadi mati.
v Transfer Gen
Teknik ini relative baru, dengan cara memperkenalkan 2 gen baru yang dimasukkan ke dalam sel kanker atau mengelilingi jaringan kanker sehingga dapat menghentikan pertumbuhan dan menghancurkan sel kanker.
- D. Teknik Transfer Gen
Transfer gen yang telah dimodifikasi atau gen normal kedalam sel-sel sasaran pada pasien.
- Menggunakan vektor biologi yaitu virus.
Susunan genetiknya telah diubah sehingga dapat membawa gen manusia yang normal. Gen yang telah diperbaiki dimasukkan kedalam sel-sel sasaran pada tubuh manusia dengan cara tertentu dan kemudian berintegrasi pada genom tertentu. Gen-gen pada virus yang dapat menyebabkan penyakit harus dihilangkan dan diganti dengan gen-gen yang telah diperbaiki.
Virus yang dapat digunakan sebagai vektor :
® Retro virus
Keuntungannya, transgen yang dimasukkan bisa di transmisikan kesemua sel yang terinfeksi dan turunannya. Kerugiannya, dapat menyebabkan terjadinya mutasi genetik yang berbahaya selama tahap pengintegrasian.
® Adeno virus
Ketika adenovirus menginfeksi sebuah sel inang, molekul DNA virus tersebut akan dimasukkan kedalam sel inang tersebut. Materi genetik adenovirus tidak bersatu dengan materi genetik sel inang. Molekul DNA virus terletak bebas dalam inti sel dan proses transkripsinya berlangsung secara sendiri. Molekul DNA virus tidak ikut berreplikasi ketika sel mengalami pembelahan sehingga sel-sel inang hasil pembelahan tidak mengandung DNA virus. Keuntungannya adalah dapat diproduksi dalam jumlah besar dan immunogenisitas pada sel inang yang rendah
® Adeno associated virus
Virusnya kecil mempunyai single strandid DNA dan dapat memasukan material DNA serta dapat memasukan material genetik di tempat spesifik pada kromosom.
® Virus herpes
Golongan virus dengan rantai ganda DNA yang menginfeksi sebagian dari sel seperti sel neuron.
- Menggunakan cara non virus
- Ø Oligonucleotides
Metoda menginaktifkan gen-gen yang terlibat dalam proses penyakit.
- Menggunakan antisense yang spesifik untuk gen sasasaran. Yaitu mengganggu proses transkripsi gen sasaran yang rusak.
- Menggunakan oligonukleotida rantai ganda (double strand oligonucleotide). Yaitu mengikat faktor-faktor transkripsi yang diperlukan untuk regulasi promoter gen sasaran
- Ø Lipoplexes dan polyplexes
Meningkatkan efisiensi transfer dengan cara melindungi DNA dari kerusakan dan memfasilitasi pemasukkannya kedalam sel. Lipoplexes dan polyplexes dirancang untuk melindungi DNA dari proses degradasi selama proses transfeksi. Membungkus plasmid yang mengandung DNA dalam bentuk seperti micelle atau liposome. Lipoplexes atau polyplexes yang telah mengandung DNA dikenal sebagai lipoplex. Lipoplex akan berinteraksi dengan membran sel dan masuk kedalam secara endositosis. Endosome yang mengandung lipoplex ini kemudian akan lisis dan transgen yang ada di dalamnya akan dikeluarkan ke dalam sitoplasma sel untuk kemudian akan masuk ke dalam inti sel.
- Ø Hibrid methods
Untuk meningkatkan efisiensi trnasfer transgen dikembangkan metoda hibrid (campuran) yaitu kombinasi liposome dengan virus influenza atau HIV yang diinaktifkan
- Ø Transfer Liposom
Liposom dapat membawa gen kedalam sel somatik karena sifat-sifat fisik dan kimianya untuk mengganti gen yang abnormal.
- Ø Kimiawi
Kalsium dan fosfat dapat membuat lobang sementara pada membran sel yang dapat dilalui DNA pengganti
- Ø Elektroporasi
Lubang pada membran dibuat dengan bantuan arus listrik.
- Ø Mikro injeksi
DNA baru diinjeksikan dengan menggunakan jarum mikro ke sel normal.
- Ø Bombardir partikel
Dengan bantuan tekanan udara, DNA pengganti yang dilapisi partikel metal dapat memasuki sel resipien.
- Ø Chimeraplasti
Merangsang sel mutasi untuk memperbaiki DNAnya sendiri. Chimeraplast terdiri dari DNA dan RNA dengan 25-40 nukleotida.
- E. Sel Target
Sel target adalah sel yang gennya akan dilakukan modifikasi. Sel target dapat berupa sel yang terserang penyakit atau mudah membelah, yang ideal adalah sel tunas (stem cell). Ada dua tipe sel target, yaitu gametik dan somatik.
1. Sel Gametik
Terjadi perubahan DNA sel gamet yang akan menyebabkan perubahan DNA seluruh sel dari individu tersebut. Terapi ini diturunkan pada generasi berikutnya, sperma pada laki-laki, sel telur pada wanita dan zigot. Terapi gen germ–cell pada manusia tidak diperkenankan karena alasan moral.
2. Sel Somatik
Sel somatik membentuk bagian-bagian dari tubuh, jadi tidak diturunkan pada generasi berikutnya. Biasanya dilakukan pada endothelium, kulit, otot, hepar, paru-paru dan jaringan saraf. Pertimbangan moral pada terapi gen somatik telah dibicarakan secara panjang lebar dan menghasilkan suatu persetujuan untuk memanipulasi genetik sel somatik pasien dengan tujuan membetulkan kerusakan gen yang ada.
- F. Penyakit Untuk Terapi Gen
1. Neurological disorder : Parkinson, Huntington
2. Muscular dystrophies
3. Immunological disorder : severe combined immunodeficiency syndrome (SCIDS)
4. Blood abnormalities : thalassemia, hemophilia
5. Cancer
G. Hambatan Terapi Gen
- Masa hidup alami terapi gen yang pendek (Short-lived nature of gene therapy).
Gen yang dimasukkan kedalam sel-sel target harus dapat berfungsi. Sel-sel yang mengandung gen terapi ini harus dapat hidup lama dan stabil.
- Respons Imunologik.
Adanya stimulus tertentu yang merangsang timbulnya respons imunologik dapat menurunkan efektivitas terapi gen. Selain itu adanya respon imunologik ini juga akan menyulitkan pengulangan terapi gen pada pasien.
- Masalah dengan virus yang berfungsi sebagai vektor.
Toksisitas, reaksi imunologik dan inflamasi, kontrol gen dan jaringan sasaran. Kemungkinan pulihnya kembali kemampuan virus untuk menyebabkan penyakit pada manusia
- Kelainan gen multipel
Terapi gen sulit digunakan untuk mengobati penyakit-penyakit yang disebabkan oleh adanya kombinasi gen-gen yang mengalami kerusakan. Seperti penyakit jantung, tekanan darah tinggi, Alzheimer, artritis dan diabetes.
- Potensi untuk timbulnya tumor
Bila DNA diintegrasikan pada tempat yang salah di dalam genom, misalnya pada daerah tumor suppressor gene, hal ini dapat menyebabkan timbulnya tumor. Contohnya, pasien dengan X-linked severe combined immunodeficiency (X-SCID) yang diterapi dengan sel punca darah (Hematopoietic stem cells) yang diinfeksi oleh retrovirus yang mengandung transgen. Tiga dari 20 pasien yang diterapi menderita leukemia.
- H. Prasyarat Terapi Gen
National Institute of Health (NIH)
- Gen harus di klon dan diketahui karakteristiknya. Juga harus tersedia dalam bentuk murni.
- Metoda efektif.
- Resiko terapi gen harus dievaluasi secara berhati-hati dan seminimal mungkin.
- Penyakit tidak dapat diobati dengan cara lainnya. Harus ada data penelitian pendahuluan.
- I. Contoh Terapi Gen
v Terapi gen yang dipakai untuk mengobati cystic fibrosis (CF).
Adenovirus yang membawa gen CF diinhalasi oleh pasien. Sel-sel paru akan terinfeksi dan mensintesa produk gen CF untuk mengatasi simptom dan gejala penyakit. Kuatnya reaksi imunologik tubuh menyebabkan terapi gen menjadi tidak efektif. Sel-sel yang terinfeksi virus dan mengandung transgen akan mati dan tidak bisa memperbanyak diri.
v Pengobatan Sel Kanker.
Saat ini para ilmuwan sedang mencoba beberapa cara kerja terapi gen untuk pengobatan kanker, yaitu :
ü Menambahkan gen sehat pada sel yang memiliki gen cacat atau tidak lengkap. Contohnya sel sehat memiliki gen penekan tumor seperti p53 yang mencegah terjadinya kanker. Setelah diteliti, ternyata pada kebanyakan sel kanker gen p53 rusak atau bahkan tidak ada. Dengan memasukkan gen p53 yang normal ke dalam sel kanker, diharapkan sel tersebut akan normal dan sehat kembali.
ü Menghentikan aktivitas gen kanker (oncogenes). Gen kanker merupakan hasil mutasi dari sel normal, yang menyebabkan sel tersebut membelah secara liar menjadi kanker. Ada juga gen yang menyebabkan sel kanker bermetastase (menjalar) ke bagian tubuh lain. Menghentikan aktivitas gen ini atau protein yang dibentuknya dapat mencegah kanker membesar maupun menyebar.
ü Menambahkan gen tertentu pada sel kanker sehingga lebih peka terhadap kemoterapi maupun radiasi, atau menghalangi kerja gen yang dapat membuat sel kanker kebal terhadap obat-obat kemoterapi. Juga dicoba cara lain, membuat sel sehat lebih kebal terhadap kemoterapi dosis tinggi, sehingga tidak menimbulkan efek samping.
ü Menambahkan gen tertentu sehingga sel-sel tumor/kanker mudah dikenali dan dihancurkan oleh sostem kekebalan tubuh. Atau sebaliknya, menambahkan gen pada sel-sel kekebalan tubuh sehingga lebih mudah terdeteksi dan menghancurkan sel-sel kanker.
ü Menghentikan gen yang berperan dalam pembentukan jaringan pembuluh darah baru atau menambahkan gen yang bisa mencegah angiogenesis. Jika suplai darah dan makannya terhenti, kanker akan berhenti tunbuh atau bahkan mengecil lalu mati.
ü Memberikan gen yang mengaktifkan protein toksik tertentu pada sel kanker, sehingga sel tersebut melakukan aksi “bunuh diri” (apoptosis).
- III. PENUTUP
Terapi gen merupakan hasil kemajuan iptek yang dapat memberikan harapan baru bagi para penderita penyakit yang di masa lampau yang mustahil untuk disembuhkan, misalnya penyakit keturunan. Terapi gen pada penyakit kanker masih dalam tahap penelitian, tetapi kemajuan yang pesat telah diperoleh pada beberapa uji klinik. Walaupun banyak tantangan yang harus dihadapi, namun metode ini, telah menunjukkan toleransi yang baik dan efektif bagi sejumlah kanker. Untuk pasien dengan kanker yang tidak responsif terhadap penanganan konvensional, maka terapi gen tampaknya perlu dipertimbangkan. Pendekatan dari terapi gen adalah dengan cara menggantikan gen yang mengalami mutasi dengan pasangannya atau counterpart-nya yang normal. Pendekatan secara molekular ini harus jelas karakteristiknya. Meskipun begitu, di masa mendatang terapi gen merupakan harapan besar dalam dunia pengobatan.
April 26, 2011
noerulzzz
