Info Dokter Dan Kesehatan Blog

Peneliti di Weill Cornell Medicine telah mengembangkan teknologi serbaguna dan tidak beracun untuk mengendalikan aktivitas gen apa pun di dalam sel. Alat “peralihan gen” semacam itu memungkinkan para ilmuwan untuk “menghidupkan” atau “mematikan” gen target untuk mempelajari cara kerjanya, memodelkan penyakit, dan merancang terapi baru. Alat ini berpotensi dapat diadopsi dalam penelitian biomedis, termasuk dalam pengembangan terapi gen.

Alat baru ini, yang disebut Cyclone (exon racun yang dikendalikan asiklovir), dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan 3 November di Metode Alam. Alat ini terinspirasi oleh ciri alami beberapa gen, segmen DNA yang disebut “ekson racun”, yang dalam kondisi tertentu dapat menghalangi gen untuk diterjemahkan menjadi protein. Untuk membuat Cyclone, para peneliti merekayasa ekson racun yang dapat dimasukkan ke dalam gen target apa pun untuk menekan aktivitasnya. Ketika para peneliti siap untuk meningkatkan aktivitas gen, obat yang mengikat racun ekson diperkenalkan dan aktivitas dilanjutkan. Tidak seperti alat peralihan gen populer yang ada, Cyclone menggunakan molekul yang relatif tidak beracun, obat antivirus asiklovir, untuk mengaktifkan gen target.

“Kami pikir konsep Cyclone memiliki potensi besar untuk beragam aplikasi yang memerlukan kontrol aktivitas gen yang aman dan tepat,” kata penulis senior studi Dr. Samie Jaffrey, Profesor Greenberg-Starr di Departemen Farmakologi dan anggota Pusat Kanker Sandra dan Edward Meyer di Weill Cornell Medicine.

Penulis pertama studi ini adalah Qian Hou, seorang kandidat PhD di Laboratorium Jaffrey.

Topan merupakan kemajuan besar dibandingkan teknologi peralihan gen yang sudah ada, namun memiliki kelemahan yang signifikan. Misalnya, beberapa obat yang digunakan untuk mengontrol ekspresi gen, seperti tetrasiklin, dapat menimbulkan efek yang tidak diinginkan, bahkan toksik pada sel. Alat yang ada juga sering kali berakhir dengan memodifikasi transkrip RNA—cetak biru protein yang diproduksi oleh gen target. Sebaliknya, asiklovir dianggap aman bahkan pada dosis tinggi dan membiarkan transkrip RNA serta protein yang dihasilkan tetap utuh ketika gen target diaktifkan.

Para peneliti menunjukkan bahwa Cyclone dapat meningkatkan aktivitas gen dari hampir 0% menjadi lebih dari 300% normal, tergantung pada dosis asiklovir. Mereka menunjukkan bahwa sistem Cyclone dapat digunakan dengan gen buatan, atau gen alami yang ada dalam sel dan dapat bekerja dengan molekul pengalih selain asiklovir. Hal ini meningkatkan kemungkinan penggunaan sistem tipe Cyclone yang berbeda untuk memanipulasi banyak gen secara bersamaan.

Para peneliti mencatat bahwa di masa depan sistem tipe Cyclone dapat digunakan dalam terapi gen sebagai mekanisme keamanan yang dapat dibalik untuk mengontrol aktivitas gen terapeutik.

Cornell University telah mengajukan permohonan paten yang mencakup teknologi Topan dimana Dr. Samie R. Jaffrey dan Qian Hou terdaftar sebagai penemunya. Dr Jaffrey juga pendiri dan pemegang saham di Lucerna Technologies dan Chimerna Therapeutics.

Pekerjaan ini didukung oleh hibah National Institutes of Health nomor R35NS111631, S10 OD030335, RM1 HG011563, F31NS139612 dan T32 GM115327 Hibah Pelatihan Antarmuka Kimia-Biologi untuk Program PhD Tri-Institusional dalam Biologi Kimia.