Kita tak hendak berandai-andai. Hasil pergulatan para ilmuwan menyelematkan jutaan nyawa manusia. Seandainya mereka tak berkehendak baik, apa yang akan menimpa umat manusia?
Hasil penelitian para ilmuwan dan pakar sangat bermanfaat untuk kualitas hidup manusia.
Keberhasilan tim peneliti yang mengidentifikasi dan mengisolasi sel hidup dengan menggunakan Construction Plant Competence Scheme (CPCs)—guna mendapatkan sel-sel dari sel-sel induk yang diinduksi-pluripotent atau induced-pluripotent stem cells (iPS), kita apresiasi.
Tim peneliti mendapat dukungan berupa metode hasil temuan ilmuwan Jepang Shinya Yamanaka peraih Hadiah Nobel Kedokteran tahun 2012. Karya Shinya Yamanaka sudah diterbitkan yang menjelaskan hanya empat protein yang bertanggung jawab atas keadaan sel embrionik.
Menurut Shinya Yamanaka metode membawa keempat gen ke dalam sel-sel yang dibedakan yakni sel matang dan sel khusus yang kemudian mengembalikan sel-sel itu ke keadaan embrionik.
Dari sel-sel itu yang disebut sel iPS, tim ilmuwan dapat mengembangkan semua sel dalam tubuh manusia misalnya sel hati, sel saraf, dan sel otot jantung.
Dalam proses studi para peneliti menggunakan sel-sel dari strain tikus dengan memberi label pada sel-sel berupa protein fluorescent hijau (GFP) yang dapat diidentifikasi dengan mikroskop fluoresensi.
Sel-sel tikus—sebagai uji coba—kemudian diprogram ulang dengan empat gen yang sama yang ditemukan oleh Yamanka, dan selanjutnya menghasilkan sel-sel iPS yang dengan mudah diidentifikasi.
Pada langkah selanjutnya, para peneliti membiakkan sel-sel iPS berlabel GFP di laboratorium dalam kondisi berbeda dengan solusi yang mempengaruhi sel seperti faktor pertumbuhan.
“Dengan menggunakan penanda pada permukaan sel baru buatan kami dapat mendeteksi dan mengisolasi CPCs positif yang kami nami Flt1 dan Flt4 dalam kultur,” tutur Prof. Dr. Katja Schenke-Layland peneliti di Institut Fraunhofer yang bermartkas di Stuttgart, Jerman.
“Ketika kami membiakkan CPCs tikus yang telah diisolasikan dan kemudian secara in vitro, sel-sel itu benar-benar berkembang sedangkan sel-sel progenitor yang diturunkan dari sel batang embrionik menjadi sel endotel, sel otot polos yang kemudian berubah menjadi sel otot jantung fungsional.”
CPCs turunan sel iPS diintegrasikan ke dalam jantung tikus yang hidup. Bagaimana perilaku CPCs yang dikembangkan pada organisme hidup seperti organ jantung manusia?
Apakah sel-sel itu dapat berintegrasi ke dalam jaringan dan kemjdian meregenerasi sel-sel di otot jantung? Untuk menjawab pertanyaan itu, para ilmuwan menyuntikkan CPCs yang telah ditandai dengan label GFP ke dalam hati tikus yang hidup.
Selang 28 hari kemudian, tim peneliti menganalisis hati tikus dan melihat bahwa sel-sel hijau neon telah berkembang menjadi sel-sel otot jantung yang sepenuhnya telah terintegrasi ke dalam jaringan miokardial tikus.
Bagaimana hasil pengembangannya dengan manusia? Hasil penemuan itu merupakan potensi sangat besar untuk digunakan saat melakukan penelitian jantung manusia. Para peneliti mencoba merangsang regenerasi sel otot jantung.
Tim peneliti menyuntikkan sel induk atau kardiomiosit yang diturunkan sel induk ke jantung. Meskipun sebagian besar hasil studi menemukan sedikit peningkatan fungsi jantung, namun dalam banyak kasus, tidak terjadi integrasi (dalam jangka panjang) atau diferensiasi sel-sel ke dalam otot jantung.
Peneliti Prof. Dr. Katja Schenke-Layland (Jerman), Dr. Ali Nsair (University of California) dan Prof. Dr. Robb MacLellan (University of Washington) dua peneliti dari Amerika Serikat sukses menghasilkan sel-sel otot jantung yang berfungsi dan berintegrasi ke dalam otot jantung.
“Kami fokus meneliti sel-sel iPS manusia untuk menunjukkan sel-sel progenitor kardiovaskular berasal dari sel-sel iPS manusia—memiliki kemampuan untuk matang menjadi otot jantung yang berfungsi. Artinya kami menemukan solusi terapi untuk pasien serangan jantung,” tandas trio peneliti itu.
Proyek penelitian (ilmiah) itu didanai oleh pemerintah Jerman dan Amerika Serikat. Hasil penelitian mereka tentunya tidak hanya berguna untuk pasien penderita jantung di Jerman. Puluhan juta manusia penyakit jantung di berbagai negara dan Indonesia membutuhkan terapi yang ampuh.
Bagaimana tim peneliti melakukan pendekatan terapeutik dalam proses pengembangan obat dan genetika molekuler? Kita simak kegiatan para peneliti di Fraunhofer Group for Life Sciences dengan memperhitungkan profil genotip individu.
Untuk memungkinkan interaksi cepat antara penelitian dasar dan sektor klinis dan sesuai dengan kondisi optimal bagi kalangan kedokteran yang melakukan translasi canggih dan terapi pribadi yang dihadapi oleh tim medis.
Uji klinis awal (dilakukan pertama kali dan uji bukti konsep pada manusia)—dilakukan dengan fasilitas grup Fraunhofer dan tetap memenuhi standar good clinical practice (GCP).
Unit penelitian khusus pra-klinis—artinya belum dipraktikkan secara medis/kedokteran—dilakukan di Fraunhofer khusus yang membidangi Ilmu Pengetahuan Hidup yang bekerja sesuai dengan pedoman good laboratory practice (GLP).
Proses penelitian harus inovatif agar mampu berkontribusi dengan pendekatan penelitian yang efisien—sebab dana sangat diperlukan untuk mengembangkan diagnostik dan obat-obat baru.
Contohnya untuk beberapa area indikasi, Fraunhofer Group for Life Sciences memiliki keahlian untuk mencakup seluruh proses dari molekul hingga pasien—menyangkut riset dan registrasi.
Solusi terbaik untuk peralatan khusus yang diperlukan disediakan grup Fraunhofer seperti fasilitas microarray yang lengkap. Lembaga ini juga menghasilkan chip yang digunakan membantu analisis, rekaman, dan perbandingan profil ekspresi gen.
Contohnya NONCOchip dikembangkan sebagai bagian dari penelitian tentang non-coding RNA (ncRNA), mencakup jalur pensinyalan yang relevan dengan tumor dan cocok untuk menyelidiki berbagai penyakit tumor yang berbeda.
Tim peneliti berpengalaman dalam sistem uji biohibrid, penanganan sensor spesifik untuk sistem pencitraan optik dan akustik, dalam sistem pengiriman obat berdasarkan nanopartikel, hingga pengembangan prototipe untuk sistem nebulisasi yang disediakan bagi para klien.
Sesuai motto Good Manufacturing Practice, Fraunhofer Group for Life Sciences memproduksi obat investigasi klinis—berupa produk rekayasa jaringan, biologi, dan terapi seluler.
Selanjutnya, Grup memiliki perlengkapan untuk pengujian obat (pra-klinis dan klinis), uji klinis fase-I dan fase-II yang lengkap misalnya penanganan penyakit pernapasan dan sebagainya.
Jangan abaikan, bahwa banyak obat dan metabolitnya tidak cukup terdegradasi di pabrik pengolahan limbah. Untuk mencegah efek negatif pada ekosistem hilir, Fraunhofer Group for Life Sciences menawarkan layanan yang dirancang.
Penawaran itu bertujuan untuk memenuhi persyaratan kehidupan nyata: metode deteksi, studi bioakumulasi, dan model untuk penilaian paparan.
Grup Fraunhofer sukses mengembangkan metode penghapusan berdasarkan plastik berstruktur nano dan secara khusus menghilangkan obat-obatan dari air limbah rumah sakit.
Desain produk yang kompatibel secara ekologis sangat efisien dan tren. Dengan memanfaatkan layanan konsultasi Grup Fraunhofer pada tahap awal, maka pekerjaan pengembangan, klien seperti produsen obat dapat menghemat biaya besar dan benar-benar dapat mencegah terjadinya masalah lingkungan.
Kita mengucapkan terima kasih kepada para ilmuwan yang menyelamatkan nyawa jutaan manusia.
South Korea to launch world’s first national 5G networks 