Merekayasa Makhluk Tuhan untuk Mencipta Insulin Rekombinan

Manusia dicipta Tuhan dengan kelebihan yang melekat padanya. Akal merupakan salah satu kelebihan yang patut untuk disyukuri. Berkat akal manusia mengenal budaya, senantiasa berkarya, dan mengenal ilmu pengetahuan di alam raya.

Berbagai ilmu pengetahuan bermunculan dengan seiring berkembangnya zaman. Buah karya kontempelasi akal manusia dan anugerah Tuhan. Salah satu ilmu pengetahuan yang sedang berkembang pesat di abad ini adalah bioteknologi.

Bioteknologi merupakan ilmu tentang pemanfaatan makhluk hidup atau bagian dari makhluk hidup guna menghasilkan produk atau jasa bagi kemaslahatan manusia. Makhluk hidup tersebut meliputi hewan, tumbuhan, fungi, protista, bakteri dan virus.

Sejarah mencatat, pemanfaatan makhluk hidup (mikroorganisme) untuk pembuatan makanan dan minuman fermentasi telah dikenal sejak sebelum masehi. Seperti halnya anggur, bir, vinegar, tuak dan yogurt telah diproduksi masyarakat kuno di Cina, Mesir, dan Eropa.

Apakah pemanfaatan hewan dan tumbuhan juga termasuk dalam bioteknologi? Tentu saja termasuk. Berternak hewan untuk dimanfaatkan daging dan susunya, menanam tumbuhan untuk diambil buah dan umbinya termasuk dalam kategori bioteknologi konvensional.

Namun, melihat dari perkembangan sejarahnya, bioteknologi lebih fokus terhadap pemanfaatan mikroorganisme seperti jamur, bakteri dan virus.

Perkembangan bioteknologi semakin pesat seiring dengan perkembangan ilmu rekayasa genetika (genetic engineering). Rekayasa genetika telah menjadi dasar penting dalam berbagai temuan yang berkaitan dengan bioteknologi. Rekayasa genetika meliputi dua hal dasar yaitu teknologi DNA rekombinan dan teknologi kloning (cloning).

Mencipta Insulin Rekombinan

Salah satu contoh perkembangan rekayasa genetika dalam bioteknologi adalah ditemukannya teknologi DNA rekombinan. Ide teknologi tersebut perkembang pesat setelah ditemukannya struktur DNA, teknologi PCR, dan pengurutan (sequencing) DNA.

Sifat keingintahuan dan ketidakpuasan manusia melatarbelakangi setiap temuan baru, pun dengan ide teknologi  DNA rekombinan. Prinsip dari teknologi DNA rekombinan adalah merekonstruksi DNA makhluk hidup tertentu guna menghasilkan produk atau jasa yang bermanfaat bagi manusia.

Teknologi ini dimanfaatkan manusia untuk memproduksi hormon insulin dari bakteri. Insulin merupakan hormon penting dalam mengatasi masalah penyakit diabetes. Secara alami insulin dihasilkan oleh sel beta-pankreas manusia.

Guna mengobati penyakit diabetes, awalnya manusia mengesktraksi insulin dari penkreas anak sapi yang masih muda. Hal ini tidak efektif karena harus membunuh banyak anak sapi untuk mendapat konsentrasi insulin yang diinginkan.

Namun dengan adanya teknologi DNA rekombinan, insulin bisa diproduksi melalui bakteri rekombinan. Hal ini menjadi alternatif yang menjanjikan untuk pengobatan penyakit diabetes.

Alur produksi insulin rekombinan (sumber: edzion.com)

Proses dimulai dengan mengisolasi mRNA (messenger RNA) penyandi insulin dari manusia atau makhluk hidup lainnya. Perkembangan teknologi saat ini, memungkinkan kita mensintesis mRNA insulin dengan mengacu pada sequence pada gene bank (klik disini: NCBI).

Kemudian mRNA insulin diubah dalam bentuk cDNA (complementary DNA). Molekul cDNA ini akan disisipkan ke sebuah vektor (kendaraan berupa DNA sirkuler) yang akan membawa penyandi insulin tersebut ke dalam sel bakteri.

Ketika kendaraan pembawa penumpang cDNA insulin berhasil masuk ke dalam sel bakteri, maka proses berikutnya adalah kloning melalui proses replikasi bakteri dan diekspresikan untuk menghasilkan hormon insulin seperti yang dihasilkan oleh sel beta-pankreas manusia.

Bakteri rekombinan adalah sebutan bagi bakteri yang telah direkayasa untuk mengahasilkan produk tertentu dari makhluk hidup lain. Sedangkan produk hasil bakteri rekombinan dalam tulisan ini dikenal dengan insulin rekombinan.

Namun tidak sembarang bakteri bisa mencipta insulin rekombinan. Jenis bakteri menentukan prosesnya. Bakteri ini juga harus dalam jumlah tertentu untuk menghasilkan senyawa yang diinginkan.

Bakteri rekombinan merupakan bakteri yang telah direkayasa material genetiknya. Selanjutnya bakteri ditumbuhkan untuk melakukan proses perbanyakan (cloning). Uniknya, bakteri dikondisikan di wadah (fermentor) yang di dalamnya terdapat media berisi makanan dan juga antibiotik.

Sebelum hormon insulin rekombinan digunakan, dilakukan proses pemurnian (purifikasi). Hal ini merupakan proses wajib dalam setiap produksi hormon atau protein lainnya menggunakan bakteri rekombinan.

Sungguh proses yang luar biasa. Hebatnya, kita juga bisa memproduksi senyawa lainnya yang berguna seperti antibiotik, vaksin dan protein lain menggunakan teknologi DNA rekombinan ini.

Ini hanya sebagian kecil dari wujud kuasa Tuhan. Berkat akal yang Tuhan karuniakan, maka muncul berbagai macam pengetahuan yang dapat dimanfaatkan manusia dalam kehidupan sehari-hari.