TEMPO.CO - Para peneliti di Tufts University, Amerika Serikat, sukses melakukan transplantasi sel beta pankreas yang direkayasa ke dalam tikus penderita diabetes. Hasilnya, sel tersebut memproduksi lebih dari dua hingga tiga kali lipat insulin dengan mengeksposnya pada cahaya.

Sel-sel yang bisa dihidupkan dan dimatikan itu dirancang untuk menambah produksi insulin yang rendah pada diabetesi. Studi yang diterbitkan dalam jurnal ACS Synthetic Biology pada pekan lalu ini menunjukkan bahwa kadar gula dapat dikontrol tanpa intervensi obat-obatan.

Insulin adalah hormon yang berperan sentral mengontrol kadar gula yang bersirkulasi di dalam darah—bahan bakar penting yang digunakan sel. Menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC), diabetes diidap lebih dari 30 juta warga Amerika Serikat.

Pada diabetes tipe II—jenis paling umum penyakit ini—sel tubuh menjadi tidak efisien dalam merespons insulin. Sebagai konsekuensinya, gula dalam darah menumpuk dan dapat sangat berbahaya (hiperglikemia), sementara pankreas tak dapat memproduksi cukup insulin untuk mengimbangi.

Pada diabetes tipe I, sel-sel beta yang merupakan satu-satunya sel dalam tubuh yang memproduksi insulin dihancurkan oleh sistem kekebalan tubuh. Akibatnya, tubuh kekurangan hormon insulin yang dibutuhkan.

Saat ini perawatan dilakukan dengan pemberian obat-obatan untuk meningkatkan produksi insulin oleh sel beta pankreas atau injeksi langsung insulin ke dalam tubuh.

Dalam kedua kasus itu, mengontrol gula darah menjadi proses manual dengan intervensi obat atau insulin dilakukan setelah pembacaan kadar glukosa secara berkala. Sayangnya, hal itu memiliki efek jangka panjang berbahaya.

Para peneliti lantas berusaha mengembangkan cara baru untuk merangsang produksi insulin sambil mempertahankan waktu yang tepat antara pelepasan insulin dan konsentrasi glukosa dalam aliran darah.

Mereka melakukannya dengan memanfaatkan optogenetika, pendekatan yang mengandalkan protein untuk mengubah aktivitas dengan cahaya. Sel beta pankreas direkayasa dengan gen yang mengkode enzim photoactivatable adenylate cyclase (PAC).

PAC menghasilkan molekul siklik adenosin monofosfat (cAMP) ketika terpapar cahaya biru, yang pada akhirnya meningkatkan produksi insulin yang distimulasi glukosa dalam sel beta.

Produksi insulin dapat meningkat dua hingga tiga kali lipat ketika jumlah gula darah tinggi. Pada kadar gula rendah, produksi insulin juga rendah. Hal ini mengatasi kelemahan pada perawatan diabetes biasa, yang ketika gula darah rendah tapi paparan insulin tetap tinggi. Ini sangat berbahaya.

Para peneliti menemukan bahwa transplantasi sel beta pankreas yang direkayasa di bawah kulit tikus diabetes dapat mengontrol gula darah, mengurangi hiperglikemia, dan kadar insulin plasma yang lebih tinggi ketika mengalami penerangan dengan cahaya biru.

“Kami sebenarnya menggunakan cahaya untuk menghidupkan dan mematikan saklar biologis," kata Emmanuel Tzanakakis, profesor teknik kimia dan biologi di School of Engineering di Tufts University sekaligus penulis penelitian ini.

Dengan cara ini, Tzanakakis menambahkan, mereka dapat membantu diabetesi mengontrol lebih baik dan mempertahankan kadar glukosa yang tepat tanpa intervensi obat-obatan. Sel memproduksi insulin secara alami. “Kami hanya meningkatkan jumlah cAMP sementara dalam sel beta agar mereka membuat lebih banyak insulin ketika dibutuhkan,” ucapnya.

Lampu biru hanya membalik saklar dari normal ke mode pendorong. Pendekatan optogenetik seperti itu menggunakan protein yang dapat diaktifkan cahaya untuk memodulasi fungsi sel. Metode ini sedang terus dikembangkan untuk menunjang jenis perawatan baru.

Subscribe: https://www.youtube.com/c/tempovideochannel

Official Website: http://www.tempo.co
Official Video Channel on Website: http://video.tempo.co
Facebook: https://www.facebook.com/TempoMedia
Instagram:https://www.instagram.com/tempodotco/
Twitter: https://twitter.com/tempodotco
Google Plus: https://plus.google.com/+TempoVideoChannel