Berita yang sangat menghebohkan di jurnal ilmuwan yang sangat bergengsi, seperti: Nature,
Sciences, Cell, dan New England Journal of Medicine. Keempat jurnal internasional tersebut merupakan kiblat atau kitab sucinya para ilmuwan di seluruh dunia, telah memberitakan penemuan yang luar biasa di bidang neurosains. Penemuan neurosains tersebut sangat penting, mendasar dan fundamental terhadap pemahaman dan manfaatnya dalam mengobati untuk mengatasi berbagai kelainan pada gangguan sistem neuron atau sistem saraf serta kelainan otak manusia.

Teknologi yang menghebohkan tersebut, oleh para ilmuwan neurosains menyebutnya “Optogenetics”. Optogenetics menjadi harapan penyembuhan penyakit otak dan sistem neurosains yang diderita, lebih dari satu milliar jiwa penduduk dunia.

A. Optogenetik Sebagai Teknologi Terkini 

Optogenetics, adalah sebuah teknologi penelitian dan akan dikembangkan sebagai suatu metode pengobatan penyakit-penyakit otak dan kelainan sistem saraf, yang cara kerjanya bertumpu pada manipulasi genetik pada sel-sel saraf yang spesifik di otak.

Selanjutnya sel-sel saraf yang telah mengalami manipulasi tersebut dirangsang dengan cahaya laser yang spesifik untuk mengontrol fungsinya. Sehingga penyakit-penyakit otak dengan aktivitas yang berlebihan bisa dihambat oleh teknologi cahaya tersebut. Demikian pula sebaliknya sel-sel saraf yang mengalami perlambatan aktivitas di otak bisa dirangsang atau diaktivasi, sehingga fungsi otaknya bisa kembali normal.

Metode ini dipercaya lebih baik dan lebih menjanjikan dalam pengobatan secara spesifik
fungsi otak, jika dibanding kerja metode pengobatan konvensional selama ini di Rumah Sakit, misalnya: Deep Brain Stimulation, Electro Convulsion Therapy.

Sebagai mana diketahui, bahwa Otak terdiri dari milyaran sel saraf (neuron) yang saling berhubungan. Hubungan antara sel-sel saraf ini disebut Synapses. Pada hubungan sel saraf (synapses) terjadi melalui impuls listrik (electrical synapses) dan kimiawi yang berupa neurotransmitter sebagai bahan perantaranya. Neurotransmitter berperan dalam pengaturan sistem kerja antar neuron, sehingga apabila terjadi gangguan pada neurotransmitter, maka neuron-neuron akan bereaksi abnormal. Ada 2 golongan jenis sel-sel saraf, yang pertama adalah excitatory dengan neurotransmitter kimiawinya (Glutamat) dan yang kedua adalah inhibitory dengan neurotransmitter yang berperan GABA (Gamma Amino Butyric Acid). Kedua jenis sel saraf di atas berfungsi secara harmoni atau seimbang untuk melaksanakan fungsi otak dengan baik.

Dalam pemahaman neurosains dewasa ini, mulai aspek genetik dan sistem organ, serta networking saraf-saraf di otak. Dalam penciptaan teknologi yang mampu mengimplementasikan gagasan tentang pemetaan otak, yang memberikan gambaran
diagram sirkuit otak secara rinci, dan selanjutnya melahirkan pemahaman fungsional otak secara detail.

Setelah mendapatkan pemahaman yang sangat detail tentang makro anatomi dan microcircuit susunan fungsi saraf berdasarkan perannya secara normal, serta hubungannya dengan berbagai komponen sistem saraf. Komponen tersebut bisa berupa, komponen elektrikal, komponen kimiawi,dan semua komponen yang dibutuhkan atas kehidupan sistem saraf.

Ternyata penentuan fungsi otak, tergantung pada area dan jenis sel-sel saraf yang menyusunnya. Contohnya, kalau secara makro anatomi, area otak depan (Prefontier Cortex) sangat menentukan fungsi motorik, area otak belakang (Occipital Cortex) menentukan fungsi penglihatan atau vision, area otak samping (Parietal Cortex) menentukan fungsi perasaan atau somatosensori, otak tengah (Hippocampus) berperan penting dalam fungsi
belajar dan mengerti, serta mengingat (learning and memories).

Selain ditentukan oleh area, fungsional otak secara microcircuit anatomy, sangat ditentukan
oleh peran jenis sel-sel otak (Excitatory & Inhibitory), khususnya inhibitory neuron memiliki variasi fungsional yang sangat banyak dan berdasarkan intrinsik fisiologinya terdiri atas: fast spiking, regular spiking, adapting spiking, irregular spiking, dan banyak lagi jenis lainnya.

Berdasarkan makro dan mikro anatomi otak di atas, berkat penemuan optogenetics tool neurosains (Aktivasi Sel neuron ChR2, dan inhibisi atau penghambatan NpHr, ArcR). Dengan menggunakan bioteknologi (Bioenginering) dan metode Gene Therapy, protein jenis optogenetics tersebut ditranslasikan ke dalam sel-sel neuron di otak, kemudian diberikan sinyal elektrik atau jenis cahaya laser tertentu, misalnya: Laser cahaya biru (Blue light), Laser Cahaya oranye (Orange Light), ataupun laser cahaya kuning (Yellow Light). Selanjutnya dinamika otak bisa dikontrol berdasarkan spesifikasi cahaya yang dialirkan ke dalam otak lewat fiber tertentu sehingga berbagai penyakit neurologi dan kelainan otak, akibat terganggunya fungsi sel-sel saraf tertentu dapat dimodifikasi untuk berperan
mengaktivasi (ChR2) atau sebaliknya menginhibisi (NhpR dan AcHR), hingga tercapai keadaan fungsi normal otak.

B. Pemanfaatan Cahaya Laser Untuk Pengobatan Berbagai Penyakit Otak

Berbagai penyakit kelainan dan penyakit otak dan sistem saraf yang bisa disembuhkan lewat penggunaan teknologi ini, seperti:

  1. Harapan penyembuhan kebutaan yang diakibatkan oleh kerusakan sistem retina yang selama ini mustahil disembuhkan. Para ilmuwan neurosains berkeyakinan bahwa, kita telah mampu memproduksi retina prosthesis (retina buatan) dan optogenetics (Sinar atau cahaya yang spesifik) untuk membantu ataupun sebagai pengganti retina. Sehingga orang buta akan mampu melihat dalam kisaran panjang gelombang cahaya dari inframerah hingga ultraviolet. Dengan demikian tujuan utama dari teknologi ini sebagai terapi untuk memulihkan penglihatan pada pasien yang menderita retinitis pigmentosa (suatu kondisi degeneratif yang melibatkan kerusakan sensing/filter cahaya di sel-sel retina mata dan akhirnya menyebabkan kebutaan total), akan menjadi kenyataan.
  2. Penyembuhan penyakit Parkinson sebagai pengganti teknik pengobatan DBS (Deep
    Brain Stimulation).
  3. Penyembuhan gangguan memori dan ingatan.
  4. Gangguan jiwa menahun (Skizofrenia) yang diakibatkan oleh ketidak-normalan inhibitory synapses.
  5. Dan berbagai gangguan fungsional dan dinamik otak akan tersembuhkan. (Dr. Ikrar)
SHARE
Previous articleVideo: Tanya Dokter : Harapan Penyembuhan Multiple Sclerosis
Next articleTanya Dokter : Galau Karena Jerawat
Dr. Taruna Ikrar, M.Pharm., MD., Ph.D. lahir di Makassar, 15 April 1969 adalah seorang dokter dan ilmuwan berkebangsaan Indonesia dalam bidang farmasi, jantung, dan syaraf, Peneliti di UC Irvine (2008-2016). Di dunia internasional, ia lebih dikenal sebagai salah satu peneliti yg memopulerkan sistem AlstR (allatostatin receptor) dalam tulisan yang telah dipublikasikan di jurnal Frontiers of Neural Circuit edisi 20, Januari 2012, dan metode pengobatan “gene therapy & Advanced Therapy” yang dipublikasikan di Nature 2013 dan 2017. Saat ini Dr. Ikrar merupakan Medical Director di BioBlast Discovery, California, U.S.A.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here