Penulis: Jayadi | Editor: Aditya Prayoga
KREDONEWS.COM, SURABAYA– Seekor sapi hasil rekayasa genetika berhasil menghasilkan susu yang mengandung insulin manusia. Temuan ini dipublikasikan dalam sebuah studi terbaru dan dianggap sebagai pencapaian proof-of-concept yang berpotensi dikembangkan lebih lanjut.
Jika teknologi ini dapat ditingkatkan skalanya, maka produksi insulin bisa dilakukan dalam jumlah besar, sehingga ketersediaannya lebih terjamin dan biayanya lebih murah bagi penderita diabetes di seluruh dunia.
Penderita diabetes tipe 1 tidak mampu memproduksi insulin sendiri karena sel pankreas mereka rusak. Untuk bertahan hidup, mereka membutuhkan suntikan insulin setiap hari.
Hal serupa juga dialami sebagian penderita diabetes tipe 2. Menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), dari 150 hingga 200 juta orang di dunia yang membutuhkan insulin, hanya sekitar separuhnya yang benar-benar mendapatkannya.
Akses terhadap insulin masih menjadi masalah besar, terutama di negara berpendapatan rendah dan menengah, bahkan juga di beberapa negara maju. Harga yang tinggi dan ketersediaan yang terbatas sudah lama menjadi isu global.
Penelitian ini dipimpin oleh Departemen Ilmu Hewan di University of Illinois Urbana-Champaign bekerja sama dengan Universidade de São Paulo. Para peneliti menyatakan bahwa mereka mungkin telah menemukan cara untuk mengatasi kelangkaan insulin dengan memanfaatkan sapi sebagai “pabrik biologis.”
Matt Wheeler, penulis korespondensi studi tersebut, menjelaskan: “Alam merancang kelenjar susu sebagai pabrik protein yang sangat efisien. Kita bisa memanfaatkan sistem itu untuk menghasilkan protein yang dapat membantu ratusan juta orang di seluruh dunia.”
Secara biologis, insulin berawal dari bentuk prekursor bernama proinsulin sebelum diubah menjadi insulin aktif. Insulin suntik yang digunakan saat ini diproduksi dengan cara memasukkan gen insulin manusia buatan laboratorium ke dalam DNA bakteri.
Bakteri tersebut kemudian dikembangbiakkan dalam tangki fermentasi besar untuk menghasilkan insulin, yang kemudian dipanen dan dimurnikan.
Dalam studi ini, para peneliti memasukkan segmen DNA manusia yang mengkode proinsulin ke dalam sepuluh embrio sapi.
Embrio tersebut kemudian ditanamkan ke rahim sapi betina biasa di Brasil. Dari proses itu lahirlah satu anak sapi transgenik. Istilah transgenik berarti organisme yang membawa DNA dari spesies lain yang dimasukkan secara artifisial. DNA manusia yang digunakan diarahkan khusus untuk diekspresikan di jaringan penghasil susu, yaitu kelenjar susu (ambing).
Wheeler menjelaskan bahwa teknologi saat ini jauh lebih presisi dibanding masa lalu: “Dulu kita hanya memasukkan DNA dan berharap bisa terekspresi di tempat yang diinginkan.
Sekarang kita bisa lebih strategis. Dengan konstruksi DNA khusus jaringan susu, tidak ada insulin manusia yang beredar di darah atau jaringan lain sapi. Semua produksi terkonsentrasi di kelenjar susu.”
Ketika anak sapi tersebut dewasa, ia diberi hormon untuk merangsang laktasi pertama. Walaupun volume susu yang dihasilkan lebih sedikit dari normal, para peneliti menemukan bahwa susu tersebut mengandung proinsulin manusia dan, mengejutkan, juga insulin aktif.
Wheeler menambahkan: “Tujuan awal kami adalah menghasilkan proinsulin, lalu memurnikannya menjadi insulin. Namun sapi itu ternyata memprosesnya sendiri. Ia menghasilkan rasio sekitar tiga banding satu insulin aktif dibanding proinsulin. Kelenjar susu memang luar biasa.”
Insulin dan proinsulin ditemukan dalam jumlah beberapa gram per liter susu. Karena laktasi dipicu hormon dan volume susu lebih kecil dari biasanya, para peneliti belum bisa memastikan berapa banyak insulin yang dihasilkan dalam laktasi normal.
Namun mereka memperkirakan, jika seekor sapi menghasilkan satu gram insulin per liter susu, maka seekor sapi Holstein – jenis sapi perah dengan produksi susu tertinggi – yang mampu menghasilkan 40 hingga 50 liter per hari, bisa menghasilkan insulin dalam jumlah sangat besar.
Satu unit internasional (IU) insulin setara dengan 0,0347 mg insulin murni. Wheeler menghitung: “Itu berarti setiap gram setara dengan 28.818 unit insulin. Dan itu baru satu liter; Holstein bisa menghasilkan 50 liter per hari. Silakan hitung sendiri.”
Untuk gambaran nyata, seorang penderita diabetes tipe 1 biasanya membutuhkan sekitar delapan hingga sepuluh unit insulin kerja cepat saat makan siang. Dengan dosis sepuluh unit, satu liter susu sapi transgenik dapat mencukupi kebutuhan insulin untuk 2.881 kali makan siang – hampir delapan tahun.
Sejarah insulin pun seakan berputar kembali. Pada Januari 1922, seorang remaja 14 tahun bernama Leonard Thompson menjadi manusia pertama yang menerima suntikan insulin sapi (bovine) yang diekstrak dari pankreas hewan, dalam uji klinis di University of Toronto. Produksi insulin sapi dihentikan di Amerika Serikat pada 1998, sementara insulin babi (porcine) dihentikan pada 2006.***
