Biologi sintetis untuk pengembangan produk anti

30
Biologi sintetis untuk pengembangan produk anti-aging dari tanaman
Pada era moderin ini, pendekatan biologi sintestis memungkinkan untuk “membuat”
organisme atau sistem organisme dengan menggunakan bahan organik dan anorganik.
Melalui biologi sintetis, teknik yang viabel yang dapat digunakan untuk melakukan skrining
senyawa-senyawa tersebut dalam tanaman berpotensi obat di Indonesia.
Ilustrasi biologi sintetis dalam rekayasa materi biologis (Sumber gambar: the-scientist.com).
Pada era modern ini, cabang ilmu biologi sintetis atau yang lazim disebut synthetic biology
telah menjadi tren. Biologi sintestis memungkinkan untuk “membuat” organisme atau sistem
organisme dengan menggunakan bahan organik dan anorganik [1]. Biologi sintetis dikatakan
sebagai akhir dari fase deskriptif biologi molekuler dan genomika. Apabila sebelumnya
penerapan biologi molekuler sebagian besar dilakukan dengan pendekatan rekayasa genetika
yang berfokus pada satu atau dua gen. Sebaliknya, biologi sintetis mencoba menyelesaikan
masalah kompleks dengan perspektif rekayasa baru yang berfokus pada perubahan drastis dari
arsitektur seluler dan membentuk sistem baru yang komprehensif.
Saat ini, biologi sintetis sedang digalakkan untuk menciptakan sistem biologis yang sanggup
membersihkan limbah berbahaya, mengidentifikasi dan menanggulangi bahan kimia
berbahaya di lingkungan, dan terutama menyembuhkan penyakit-penyakit kronis pada
manusia [2]. Indonesia yang merupakan negara yang kaya akan keanekaragaman hayati,
memiliki banyak bahan tanaman yang diklaim memiliki manfaat kesehatan seperti antioksidan
atau anti-aging hingga penyakit degeneratif [3]. Penggunaannya telah dimanfaatkan secara
tradisional baik dalam makanan dan minuman maupun pengobatan herbal. Sebagai referensi,
negara-negara seperti Tiongkok, Etiopia dan Argentina pun telah menggunakan obat herbal
sebagai bagian dari sistem kesehatan primer sejak tahun 2002 [4]. Namun, pengembangan
produk suplemen herbal dari bahan-bahan tanaman tersebut belum didukung oleh ketersediaan
bukti ilmiah yang baik.
Penelitian-penelitian pendahuluan telah menunjukkan beberapa senyawa yang berpotensi
untuk digunakan sebagai suplemen anti-aging [5]. Namun demikian, hingga saat ini, belum
banyak teknik yang viabel yang dapat digunakan untuk melakukan skrining senyawa-senyawa
tersebut dalam tanaman berpotensi obat/herbal di Indonesia. Kendala terbesar dari kegiatan
tersebut adalah menemukan metode skrining yang cepat dan mudah. Biologi sintesis kini hadir
www.iribb.org | Mei 2017 | 5(1), 30-32
Riza Arief Putranto & Rizka Tamania Saptari - Peneliti PPBBI
31
sebagai alternatif dengan sebuah konsep yang disebut “BioBrick” untuk memberikan
kemudahan dalam menciptakan “sistem yang efisien” [6].
Konsep “BioBrick” membuat standar perakitan enzim restriksi sebagai building blocks biologi
sintetis [7]. Sistem tersebut kemudian diinsersikan ke dalam sel hidup seperti pada
Escherichia coli yang akhirnya akan membangun sistem biologis baru [8]. Bagian-bagian dari
“BioBrick” meliputi promotor, situs pengikatan ribosom (RBS), daerah penyandi sekuen
hingga terminator. Para ilmuwan kini dapat mengakses, merancang dan memesan bagianbagian yang diperlukan melalui situs Registry of Standard Biological Parts
(http://partsregistry.org/).
Ilustrasi pendekatan molecular farming untuk mensintesis produk farmasetikal menggunakan
pendekatan biologi sintetis (Sumber gambar: http://3.bp.blogspot.com).
Penelitian terbaru dari kelompok peneliti Sattely di Stanford University, California telah
menemukan pendekatan alternatif untuk penyediaan sebuah senyawa herbal bernama
podofilotoksin [9]. Senyawa podofilotoksin merupakan bahan baku untuk obat penyakit
degeneratif. Kelompok peneliti tersebut membandingkan profil 31 ekspresi gen secara
diferensial pada daun Mayapple untuk menskrining potensinya dalam biosintesis
podofilotoksin. Satu set gen tersebut kemudian ditransfer ke dalam tanaman tembakau
menggunakan pendekatan biologi sintetis dan menemukan 10 gen penyandi enzim (-)-4’–
desmethyl-epipodophyllotoxin yang memiliki potensi anti-kanker. Tanaman tembakau yang
mampu tumbuh cepat dengan biaya yang relatif rendah tersebut kemudian digunakan sebagai
bioreaktor untuk produksi podofilotoksin melalui mekanisme molecular farming.
Pendekatan molecular farming diatas dapat digunakan untuk sintesis untuk senyawa antiaging atau obat dari tanaman-tanaman indigenous Indonesia. Namun pada tingkat awal,
skrining dapat dilakukan menggunakan pendekatan biologi sintetis dengan menciptakan
sistem biologis yang relatif mudah dibanding rekayasa konvensional.
www.iribb.org | Mei 2017 | 5(1), 30-32
Riza Arief Putranto & Rizka Tamania Saptari - Peneliti PPBBI
32
Referensi
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Courbet A, Renard E, Molina F. Bringing next-generation diagnostics to the clinic
through synthetic biology. EMBO Molecular Medicine. 2016;8(9):987-91.
Purnick PEM, Weiss R. The second wave of synthetic biology: from modules to
systems. Nat Rev Mol Cell Biol. 2009;10(6):410-22.
Hernani. Pengembangan biofarmaka sebagai obat herbal untuk kesehatan. Buletin
Teknologi Pascapanen Pertanian. 2011;7(1).
WHO. WHO traditional medicine strategy 2002-2005. 2002.
de Magalhães JP. The Scientific Quest for Lasting Youth: Prospects for Curing Aging.
Rejuvenation Research. 2014;17(5):458-67.
Constante M, Grünberg R, Isalan M. A Biobrick Library for Cloning Custom
Eukaryotic Plasmids. PLoS ONE. 2011;6(8):e23685.
Boyle PM, Burrill DR, Inniss MC, Agapakis CM, Deardon A, DeWerd JG, et al. A
BioBrick compatible strategy for genetic modification of plants. Journal of Biological
Engineering. 2012;6(1):1-8.
Casanova M, Pasotti L, Zucca S, Politi N, Massaiu I, Calvio C, et al. A BioBrick™Compatible Vector for Allelic Replacement Using the XylE Gene as Selection Marker.
Biological Procedures Online. 2016;18(1):1-5.
Lau W, Sattely ES. Six enzymes from mayapple that complete the biosynthetic
pathway to the etoposide aglycone. Science. 2015;349(6253):1224-8.
www.iribb.org | Mei 2017 | 5(1), 30-32
Riza Arief Putranto & Rizka Tamania Saptari - Peneliti PPBBI