Nobel Fisiologi atau Kedokteran 2011: Aktivasi Kekebalan Bawaan dan Penemuan Sel Dendritik

Tahun ini pemenang hadiah Nobel telah merevolusi pemahaman kita mengenai sistem kekebalan tubuh dengan menemukan prinsip-prinsip kunci untuk aktivasi sistem kekebalan manusia.

Para ilmuwan telah lama mencari “penjaga gerbang” dari respon kekebalan tubuh di mana manusia dan hewan lainnya membela diri terhadap serangan oleh bakteri dan mikroorganisme lainnya. Bruce Beutler dan Jules Hoffmann menemukan protein reseptor yang dapat mengenali seperti mikroorganisme dan mengaktifkan kekebalan bawaan, langkah pertama dalam respon kekebalan tubuh. Ralph Steinman menemukan sel-sel dendritik dari sistem kekebalan tubuh dan kemampuan mereka yang unik untuk mengaktifkan dan mengatur imunitas adaptif, tahap selanjutnya dari respon imun selama mikroorganisme yang dibersihkan dari tubuh.

Aplikasi Nutrigenomik dalam Terapi Penyakit

Human Genome Project (HGP) telah memetakan 30.000 gen pada DNA manusia. Salah satu dampak dari penemuan pengetahuan baru tersebut adalah berkembangnya cabang ilmu baru yaitu nutrigenomik.

Nutrigenomik berasal dari dua kata yaitu nutrisi dan gen. Nutrigenomik adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara nutrisi dan genetik. Ilmu ini memberikan penjelasan bagaimana nutrisi bekerja di tingkat genetik. Setiap orang memiliki susunan genetik yang khas yang berbeda dengan orang lain. Oleh karena itu, pemberian nutrisi yang sama pada setiap orang akan memberikan efek yang berbeda.

Kaitan ini terlihat dalam pengaruh makanan terhadap alergi dan kegemukan (obesitas). Ada orang yang memiliki alergi terhadap makanan tertentu dan ada yang tidak. Begitupula ada orang yang mudah menjadi gemuk atau kurus dan ada pula yang tidak.

Kelainan Genetik Uniparental Disomy

Uniparental disomy muncul ketika seorang individu mewarisi dua copy pasangan kromosom dari salah satu orang tua dan tidak dari yang lain. Kita tahu bahwa bayi normal mewarisi satu copy masing-masing dari ayah dan ibunya. Ada dua macam uniparental disomy, maternal UPD dan paternal UPD.

UPD dapat menyebabkan berbagai masalah kesehatan di masa kanak-kanak. UPD dapat berupa kelainan-kelainan yang resesif atau masalah pertumbuhan. UPD juga dapat muncul dengan tanda yang tidak terlihat pada kesehatan dan pertumbuhan. Ada 3 mekanisme yang diperkirakan menjadi penyebab UPD, hilangnya sebuah kromosom dari zigot trisomy, duplikasi kromosom dari zigot monosomi, dan pembuahan gamet yang memiliki dua copy kromosom dengan gamet yang tidak memiliki copy dari kromosom yang sama.

Proses Pembuatan Vaksin

Pengembangan vaksin untuk melindungi manusia dari penyakit virus adalah salah satu keunggulan dari pengobatan modern. Vaksin pertama diproduksi oleh Edward Jenner pada tahun 1796 untuk memberikan perlindungan terhadap penyakit cacar. Jenner menyadari bahwa pemerah susu yang telah tertular cacar sapi, sebuah infeksi yang relatif tidak berbahaya, menjadi tahan terhadap penyakit cacar, sebuah penyakit manusia yang sering menjadi epidemi dengan angka kematian yang sangat tinggi.

Membuat Insulin Manusia dengan Teknik DNA Rekombinan

Para peneliti membuat insulin manusia rekombinan dengan struktur yang identik dengan insulin manusia menggunakan vektor bakteri E. coli yang telah dilemahkan.

Bakteri Gram negatif, Escherrichia coli, penghuni alami saluran pencernaan manusia

Sejak Banting dan Best menemukan hormon insulin pada tahun 1921, pasien diabetes mellitus yang mengalami peningkatan kadar gula darah disebabkan gangguan produksi insulin, telah diterapi dengan menggunakan insulin yang berasal dari kelenjar pankreas hewan.

Meskipun insulin sapi dan babi mirip dengan insulin manusia, namun komposisinya sedikit berbeda. Akibatnya, sejumlah sistem kekebalan tubuh pasien menghasilkan antibodi terhadap insulin babi dan sapi yang berusaha menetralkan dan mengakibatkan respon inflamasi pada tempat injeksi. Selain itu efek samping dari insulin sapi dan babi ini adalah kekhawatiran adanya komplikasi jangka panjang dari injeksi zat asing yang rutin.

Ilmuwan Membuat Sel Sintetik Pertama di Dunia

Peneliti menyebutnya spesies pertama di planet ini yang dapat berreplikasi sendiri, yang orangtuanya adalah sebuah komputer.

“Ini adalah spesies pertama kami yang orangtuanya adalah komputer,” kata Venter dalam konferensi pers.

Jika mencari tahu bagaimana cara cepat mengetahui urutan genom, itu hanyalah langkah awal kecil di bidang genetika, Craig Venter telah melangkah ke depan dan membuat lompatan raksasa untuk disiplin ilmu ini. J. Craig Venter Institute mengumumkan bahwa mereka telah menciptakan sel sintetik pertama di dunia, dimana kromosom sepenuhnya sintetik yang dihasilkan oleh mesin.

Pro dan Kontra Teknologi Rekayasa Genetika

Domba Dolly

Rekayasa genetika merupakan teknik memanipulasi gen sesuai keinginan manusia untuk dimanfaatkan bagi kepentingan manusia itu sendiri. Rekayasa genetika memiliki beberapa bentuk yaitu teknologi rekombinan, kloning, transgenik. Rekayasa genetika merupakan teknik memanipulasi gen sesuai keinginan manusia untuk dimanfaatkan bagi kepentingan manusia itu sendiri. Rekayasa genetika memiliki beberapa bentuk yaitu teknologi rekombinan, kloning, transgenik. Teknologi rekayasa genetika adalah transplantasi atau pencangkokan satu gen ke gen lainnya dimana dapat bersifat antargen dan dapat pula lintas gen.

Epigenetik, Jembatan antara Nature dan Nurture

Setelah proyek penyusunan peta genom selesai, epigenetik adalah salah satu cabang ilmu yang mengalami perkembangan yang sangat pesat. Apakah itu epigenetik?

Lebih dari 50 tahun telah berlalu sejak Watson dan Crick mempublikasikan struktur tiga dimensi dari DNA heliks ganda. Dengan adanya teori evolusi Darwin, penemuan bahwa DNA meng-kode karakteristik herediter sudah sangat populer di masyarakat. Setelah Crick meninggal, jangkauan media yang luas membuat konsep ini diterima secara luas oleh komunitas ilmiah. Blueprint genetik, dapat diibaratkan partitur musik yang komplit, tak akan hidup tanpa orkestra sel (pemain) dan epigenotip (instrumen) untuk mengekspresikannya. Ilmu pengetahuan saat ini telah menyingkap apa yang memainkan partitur genetik kita dan dibuktikan bahwa fenotip dapat berubah secara dramatis antargenerasi tanpa perubahan pada urutan DNA. Terdapat ratusan jenis sel yang berbeda di tubuh kita. Meskipun setiap selnya diturunkan dari titik awal yang sama, gambaran neuron sangat berbeda dengan sel hati.

Nobel Kedokteran 2009 : Misteri Telomer Terpecahkan

Elizabeth H. Blackburn, Carol W Greider, dan Jack W Szostak berhasil meraih penghargaan Nobel Kedokteran 2009 berkat sebuah penemuan yang berjudul “Bagaimana Kromosom Dilindungi oleh Telomer dan Enzim Telomerase”.

Peta Genom : Peta Terhebat yang Pernah Ada

“Nyatalah. Ini peta terhebat dan terpenting yang pernah dibuat umat manusia.” (Presiden Bill Clinton)

Pada pukul 06.00, 26 Juni 2000 di Gedung Putih, berlangsung sebuah peristiwa penting dalam sejarah perkembangan umat manusia yang telah berjalan selama 100.000 tahun ini. Seorang ilmuwan yang bernama Craig Venter naik ke atas podium dan mengumumkan telah selesainya penyusunan sequence kode genetik manusia. “Untuk pertama kalinya, spesies kita dapat membaca zat-zat kimia penyusun kode genetik manusia,” ujar Craig.

Hasil penemuan ini kemudian dipublikasikan di jurnal bergengsi Science pada 16 Februari 2001. Makalah itu ditulis oleh 283 orang , panjangnya 47 halaman, dan menampilkan peta lipat genom manusia selebar 1,5 m yang berwarna, serta rujukan ke data pelengkap di situs jaringan Science. Keberhasilan para ilmuwan dalam memetakan kode genetik manusia ini merupakan salah satu pencapaian dari sebuah proyek internasional yang bernama Human Genome Project (HGP).