makalah rekayasa genetik pada kesehatan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Genetika disebut juga ilmu keturunan, berasal dari kata genos (bahasa latin), artinya suku bangsa-bangsa atau asal-usul. Secara “Etimologi” kata genetika berasal dari kata genos dalam bahasa latin, yang berarti asal mula kejadian. Namun, genetika ge netika bukanlah buka nlah ilmu tentang asal mula kejadian k ejadian meskipun pada batas batas tertentu tertent u memang ada kaitannya dengan hal itu juga. Genetika adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk alih informasi hayati dari generasi ke generasi. Oleh karena cara berlangsungnya alih informasi hayati tersebut mendasari adanya perbedaan dan da n persamaan sifat diantara individu organisme, o rganisme, maka dengan singkat dapat pula dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang pewarisan sifat .Dalam ilmu ini dipelajari bagaimana sifat keturunan (hereditas) itu diwariskan kepada anak cucu, serta variasi yang mungkin timbul didalamnya. Genetika perlu dipelajari, agar kita dapat mengetahui sifat-sifat keturunan kita sendiri serta setiap makhuk hidup yang berada di lingkungan kita. Kita sebagai manusia tidak hidup autonom dan terinsolir dari makhuk lain tetapi kita menjalin ekosistem dengan mereka, karena itu selain kita harus mengetahui sifat-sifat menurun dalam tubuh kita. Genetika bisa sebagai ilmu pengetahuan murni, bisa pula sebagai sebaga i ilmu pengetahuan terapan. Sebagai ilmu pengetahuan murni ia harus ditunjang oleh ilmu pengetahuan dasar lain seperti kimia, fisika dan metematika juga ilmu pengetahuan dasar dalam bidang biologi sendiri seperti bioselluler, histologi, biokimia, fiosiologi, anatomi, embriologi, taksonomi dan evolusi. Sebagai ilmu pengetahuan terapan ia menunjang banyak bidang kegiatan ilmiah dan pelayanan kebutuhan masyarakat. Perkembangan bioteknologi secara drastis terjadi sejak ditemukannya struktur helik ganda DNA dan teknologi DNA rekombinan di awal tahun 1950-an. Ilmu pengetahuan telah sampai pada suatu titik yang memungkinkan orang untuk memanipulasi suatu organisme di taraf seluler dan molekuler. Bioteknologi

Rekayasa Genetika Pada Kesehatan |FKIP KIMIA UNLAM BANJARMASIN

1

mampu melakukan perbaikan galur dengan cepat dan dapat diprediksi, juga dapat merancang galur dengan bahan genetika tambahan yang tidak pernah ada pada galur asalnya. Memanipulasi organisme hidup untuk kepentingan manusia bukan merupakan hal yang baru. Bioteknologi molekuler menawarkan cara baru untuk memanipulasi organisme hidup. Perkembangan teknologi mutakhir diiringi dengan perkembangan dibidang biokimia dan biologi molekuler melahirkan teknologi enzim dan rekayasa genetika. Rekayasa genetika menandai dimulainya era bioteknologi modern. Penemuan struktur double heliks DNA oleh Watson dan Cricks (1953) telah membuka jalan lahirnya bioteknologi modern dalam bidang rekayasa genetika yang merupakan prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk bioteknologi. Tahap-tahap penting berikutnya adalah serangkaian penemuan enzim restriksi (pemotong) DNA, regulasi (pengaturan ekspresi) gen (diawali dari penemuan operon laktosa pada prokariota), perakitan teknik PCR, transformasi genetik, teknik peredaman gen (termasuk interferensi RNA), dan teknik mutasi terarah (seperti Tilling).

Gambar 1. Struktur Double heliks DNA


2

1.2 Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan rekayasa genetika ? 2. Bagaimana teknik rekayasa genetika ? 3. Apa manfaat rekayasa genetika pada bidang kesehatan ?

1.3 Tujuan Penulisan 1. Mengetahui pengertian dan tujuan dari rekayasa genetika 2. Mengetahui dan memahami teknik dasar rekayasa genetika 3. Mengetahui manfaat dan aplikasi teknik rekayasa genetika pada bidang

kesehatan


3

BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Rekayasa Genetika

Rekayasa Genetika adalah teknik yang dilakukan manusia dalam mentransfer gen (DNA) yang dianggap menguntungkan dari satu organisme kepada susunan gen dari organisme lain. Rekayasa genetika merupakan transplantasi atau pencangkokan satu gen ke gen lainnya dimana dapat bersifat antar gen dan dapat pula lintas gen sehingga mampu menghasilkan produk. Rekayasa genetika juga diartikan sebagai perpindahan gen. Teknologi

Rekayasa

Genetika

merupakan

inti

dari

bioteknologi

didefinisikan sebagai teknik in-vitro asam nukleat, termasuk DNA rekombinan dan injeksi langsung DNA ke dalam sel atau organel; atau fusi sel di luar keluarga taksonomi yang dapat menembus rintangan reproduksi dan rekombinasi alami, dan bukan teknik yang digunakan dalam pemuliaan dan seleksi tradisional. Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasi atau melakukan perubahan susunan asam nukleat dari DNA (gen) atau menyelipkan gen baru ke dalam struktur DNA organisme penerima. Gen yang diselipkan dan organisme penerima dapat berasal dari organisme apa saja. Misalnya, gen dari sel pankreas manusia yang kemudian diklon dan dimasukkan ke dalam sel E. Coli yang bertujuan untuk mendapatkan insulin Setiap gen mengandung ribuan rantai basa yang tersusun menjadi sebuah rangkaian dimana gen tersebut berada dalam kromosom sebuah sel. DNA mudah diekstraksi dari sel-sel, dan kemajuan biologi molekuler sekarang memungkinkan ilmuwan untuk mengambil DNA suatu spesies dan kemudian menyusun konstruksi molekuler yang dapat disimpan di dalam laboratorium. DNA rekombinan ini dapat dipindahkan ke makhluk hidup lain bahkan yang berbeda jenisnya. Hasil dari perpaduan tersebut menghasilkan makhluk hidup rekombinan yang memiliki kemampuan baru dalam melangsungkan proses hidup dan bersaing dengan makhluk hidup lainnya. Dengan kata lain makhluk hidup rekombinan


4

memiliki sifat unggul bila dibandingkan dengan makhluk asalnya. Perkembangan rekayasa genetika sebagai bagian dari perkembangan bioteknologi. Bioteknologi ini semakin mencapai puncaknya ketika diciptakannya ‘rekayasa genetika’ sekitar tahun 70-an, dengan ditemukannya cara pencangkokan sepotong ‘informasi’ genetika asing ke dalam mikroba. Penemuan ini memberikan sentuhan baru terhadap

pandangan

Haldane

yaitu;

apabila

tidak

dapat

menemukan

mikroorganisme yang dapat membuat apa yang Anda inginkan maka ciptakanlah makhluk tersebut dengan cara perekayasaan genetika. 2.2 Tujuan Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika mempunyai tujuan meningkatkan efektivitas kerja sel dalam tubuh manusia , memperbaiki sifat-sifat dengan menambahkan sifat-sifat ketahanan terhadap cekaman mahluk hidup pengganggu maupun cekaman lingkungan yang kurang menguntungkan serta memperbaiki kualitas nutrisi makanan. Dalam tujuan paling luas merupakan penerapan genetika untuk kepentingan manusia akan tetapi masyarakat ilmiah sekarang lebih bersepakat dengan batasan yang lebih sempit, yaitu penerapan teknik-teknik genetika molekuler untuk mengubah susunan genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi genetik yang diarahkan pada kemanfaatan tertentu.


5

2.3 Teknik Rekayasa Genetika

Proses rekayasa genetika terjadi tingkat molekuler yaitu DNA. Tahapan yang harus dilakukan dalam teknik rekayasa genetika adalah sebagai berikut : a. Isolasi DNA

Belakangan ini kita sering mendengar kata DNA di berbagai media, baik cetak maupun elektronik. Setelah terjadinya peristiwa peledakan bom, kasus pemerkosaan ataupun pembunuhan maka biasanya tim penyelidik dari kepolisian akan mengirimkan sampel untuk analisa DNA yang dikenal dengan istilah uji sidik DNA. DNA ( DeoxyriboNucleic Acid ) yang merupakan asam nukleat pembawa pesan genetik dalam kehidupan terletak di dalam sel dan tersusun rapi membentuk kromosom. Pola DNA penyusun kromosom inilah yang menentukan jenis rambut, warna kulit dan sifat-sifat khusus yang berbeda antara satu individu dengan lainnya. Karena perbedaan DNA yang dimiliki oleh seseorang inilah metode sidik DNA menjadi salah satu alat pembuktian yang cukup handal. Namun karena letaknya yang ada didalam sel maka untuk mendapatkan DNA diperlukan tahap-tahap khusus yang biasanya dilakukan di laboratorium tertentu. DNA ditemukan pertama kali pada tahun 1869, kemudian dengan menggunakan teknologi X-ray diketahui bahwa DNA memiliki struktur yang tertata secara rapi. Adanya publikasi model rantai ganda DNA oleh Watson dan Crick di jurnal

Nature pada tahun 1953, teknik pemurnaian DNA mengalami perkembangan yang pesat dan menjadi prosedur rutin dilakukan dalam penelitian bioteknologi. DNA dapat diisolasi dari semua bagian tubuh misalnya dari daging, darah, sperma, ginjal, jantung, hati, dan lain-lain. Begitu pun untuk tanaman, DNA dapat diambil dari semua bagian. DNA juga bisa diperoleh dari spesimen yang berumur ratusan tahun atau fosil.


6

Gambar 2. DNA Hasil isolasi sederhana

Untuk mengeluarkan DNA dari sel maka teknik pemurnian DNA secara biokimia dilakukan dengan merusak dinding sel yang telah dilarutkan dalam larutan penyangga tertentu dengan menggunakan berbagai jenis deterjen. Dengan terbukanya lapisan sel maka DNA dapat dikeluarkan dan diendapkan dengan penambahan alkohol.

Gambar 3. Tahapan Isolasi DNA


7

b. Manipulasi DNA

Untuk memanipulasi DNA, diperlukan beberapa perangkat penting meliputi “gunting” untuk memotong molekul DNA, “lem/perekat” untuk menggabungkan molekul DNA, dan “gergaji” untuk membelah molekul DNA.

1) Pemotongan Molekul DNA Pada proses pemotongan molekul DNA, “gunting” yang dimaksud bukanlah gunting yang biasa kita pakai untuk memotong sesuatu, tetapi merupakan suatu enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu. Enzim ini dikenal dengan nama enzim restriksi. Setiap enzim restriksi mempunyai tempat pemotongan yang spesifik pada suatu urutan molekul DNA. Sebagai contoh adalah enzim EcoRI yang selalu memotong DNA pada posisi G ! AATTC (tanda ! merupakan tempat pemotongan), seperti terlihat pada molekul di bawah ini :


8

Mekanisme pemotongannya adalah sebagai berikut :

Gambar 4. Mekanisme pemotongan enzim EcoR1

Hingga saat ini, sudah ribuan enzim restriksi yang diperoleh dari mikroorganisme. Beberapa diantaranya yang terkenal dan sering digunakan adalah enzim EcoRV,

Hindll, Sacl, Taql, BamHI, Mspl dan lain-lain

Tabel 1. macam-macam enzim restriksi


9

2) Penggabungan molekul DNA Proses penggabungan (ligasi) antara dua molekul DNA menggunakan lem/perekat berupa enzim, yang dikenal dengan nama enzim ligase. Enzim ini

berfungsi

mensintesis

pembentukan

ikatan

fosfodiester

yang

menghubungkan nukleotida yang satu dengan nukleotida di sebelahnya. Berikut adalah contoh penggabungan dua molekul DNA (A dan B) menjadi molekul AB :

Jadi, fungsi DNA ligase hanya membuat ikatan fosfodiester yang menghubungkan basa G dan basa C pada urutan DNA bagian atas, dan basa C dengan basa A pada urutan DNA bagian bawah. c. Polymerase Chain Reaction (PCR)

PCR merupakan suatu reaksi enzimatis untuk melipatgandakan suatu urutan nukleotida tertentu secara in vitro. Metode ini dikembangkan pertama kali oleh Kary B. Mulis pada tahun 1985. Dengan menggunakan metode PCR, akan diperoleh pelipatgandaan suatu fragmen DNA sebesar 200.000 kali melalui 20 siklus reaksi selama 220 menit. Pembelahan molekul DNA sangat penting dalam proses amplifikasi DNA melalui teknik Polymerase Chain Reaction (PCR) atau reaksi berantai polimerase. Seperti telah diketahui bahwa molekul DNA selalu dalam keadaan berpasangan (double stranded DNA),dan untuk membelah molekul DNA


10

digunakan “gergaji” yang bisa berupa pemanasan (suhu ≥ 90oC) atau dengan

larutan NaOH (konsentrasi 0,4 M). Empat komponen utama dalam proses PCR adalah : 1. DNA cetakan yaitu fragmen DNA yang akan dilipatgandakan 2. Oligonukleotida primer, yaitu suatu urutan nukleotida pendek ( 15-25 basa nukleotida), digunakan untuk mengawali sintesis rantai DNA 3. Deoksiribonukleotida trifosfat (dNTP), terdiri atas dATP, dCTP, dGTP, dan dCTP 4. Enzim DNA polimerase, yaitu enzim yang mengkatalisis reaksi sintesis DNA

PCR melibatkan banyak siklus yang masing-masing mempunyai tiga o

tahapan berulang yaitu denaturasi DNA cetakan pada suhu 94-100 C, annealing (penempelan) pasangan primer pada DNA target pada suhu 37-60oC, dan o

extension (pemanjangan) primer pada suhu 72 C

Gambar 5. Proses replikasi melalui PCR


11

Beberapa keuntungan PCR adalah memerlukan waktu yang relative lebih singkat bila dibandingkan dengan memperbanyak dengan menggunakan vector dan hanya memerlukan sejumlah kecil DNA target Sedangkan kerugiannya antara lain kita harus mengetahui urutan nukleotida dari segmen DNA yang diinginkan (untuk mensintesis primer), dan hanya dapat diaplikasikan pada fragmen DNA yang pendek, berukuran kurang dari 5 kb. d. Elektroforesis

Untuk

menganalisis

hasil

manipulasi

DNA

dapat

dilihat

melalui

elektroforesis. Elektroforesis adalah suatu teknik yang menggunakan medan listrik untuk memisahkan molekul berdasarkan ukuran. Karena mengandung fosfat yang bermuatan negatif, DNA akan bergerak menuju elektroda positif dalam medan listrik. Prinsip alat ini adalah : kecepatan migrasi molekul DNA berbeda-beda tergantung pada beberapa faktor diantaranya ukuran molekul. DNA bermigrasi di dalam gel padat yang terletak di dalam larutan penyangga yang dialiri arus listrik.

Gambar 6. Migrasi DNA dalam Gel


12

Molekul yang lebih pendek akan bermigrasi lebih cepat melalui pori-pori gel daripada molekul yang lebih panjang. Ada dua jenis gel yang sering digunakan untuk proses elektroforesis, yaitu gel agarose dan gel polyacrilamida. Gel agarosa, digunakan untuk memisahkan molekul-molekul DNA yang perbedaan panjangnya hanya satu nukleotida dan digunakan untuk menentukan urutan basa DNA. Gel poliakrilamid digunakan untuk memisahkan fragmen DNA yang memiliki perbedaan ukuran lebih besar. Pita DNA pada gel dapat dilihat dengan menggunakan berbagai teknik. Pemberian zat warna ethidium bromide, memungkinkan visualisasi langsung semua pita DNA di bawah sinar UV dengan menggunakan alat transiluminator dan dilakukan pada ruangan khusus yang gelap. Hasil visualisasi DNA kemudian difoto.

Urutan yang spesifik biasanya dapat dideteksi dengan probe berlabel.

Probe adalah DNA untai tunggal yang dapat membentuk pasangan basa dengan uruan komplementer pada polinukleotida untai tunggal lain yang tersusun dari DNA atau RNA.

Gambar 7. Pita DNA

Gambar8 . Visualisasi pita DNA menggunakan Ethidium Bromida


13

e. Pengurutan DNA (DNA Sekuensing)

Urutan nukleotida DNA dari sebagian besar organisme masih tidak diketahui. Mengetahui urutan dari DNA suatu oganisme atau suatu klon fragment DNA memberikan informasi yang sangat berharga untuk studi lanjutan. Urutan dari suatu gen dapat digunakan untuk memprediksi fungsi dari gen, untuk membandingkannya dengan urutan yang sama dari organisme yang berbeda, dan untuk mengidentifikasi mutasi atau keselahan dalam urutan DNA. Hal ini karena genom dari sebagian besar organisme terdiri dari milyaran nukleotida seh ingga molekul DNA yang digunakan untuk reaksi sekuensing harus dipotong terlebih dahulu menjadi fragmen yang lebih kecil dengan menggunakan enzim restriksi.

Gambar 9. Sekuensing/ proses pengurutan DNA

Gambar

9

merupakan

proses

untuk

memahami

bagaimana

DNA

disekuensing. Kita mencampurkan suatu fragment DNA yang tidak dketahui, DNA polimerase, dan 4 jenis nukelotida yaitu A, C, G, T dalam suatu tabung.


14

Masing-masing nukelotida dalam jumlah sedikit diberi pewarna fluorescen (berpendar) yang juga memodifikasi struktur nukleotida. Apabila sebuah nukelotida modifikasi berfluorescent bergabung dalam rantai sintesis baru, maka reaksi akan berhenti. Hal ini akan menghasilkan rantai DNA dengan panjang yang berbeda-beda. Reaksi sekuensing sudah lengkap jika fragment DNA dipisahkan dengan menggunakan elektroforesis gel. Gel kemudian dianalisis dalam suatu mesin sekuensing otomatis untuk mendeteksi warna dari masing-masing nukelotida bertanda. Urutan dari cetakan DNA asal akan terlihat dari perbedaan fragmen bertanda. f.

DNA rekombinan

Secara alami, proses rekombinasi dapat terjadi sehingga memungkinkan suatu gen dapat berpindah dari satu organisme ke organisme lain. Persitiwa tersebut biasanya terjadi diantara organisme yang memiliki kekerabatan yang dekat. Dengan kemajuan teknologi molekuler, perpindahan gen dapat terjadi meskipun antara organisme yang tidak memiliki hubungan kekerabatan. Misalnya gen manusia yang dipindahkan ke bakteri atau ke hewan seperti babi. Teknik penggabungan molekul DNA tersebut dikenal sebagai Teknik rekombinan DNA.

Gambar 10. DNA rekombinan terjadi karena ada penguapan DNA dari sumber yang berbeda


15

Untuk membuat DNA rekombinan digunakan dua macam enzim yaitu enzim restriksi yang berfungsi memotong molekul DNA dan enzim ligase yang berfungsi menggabungkan molekul DNA. Biasanya DNA reko mbinan merupakan gabungan antara DNA vektor dan DNA asing yang merupakan gen target. Selanjutnya adalah memasukkan DNA vektor yang mengandung DNA asing ke dalam sel bakteri. Proses masuknya DNA rekombinan ke sel bakteri disebut transformasi, dan proses ini dapat menyebabkan fenotip sel bakteri mengalami perubahan. Untuk mengetahui sel bakteri telah mengandung DNA rekombinan, maka sel bakteri ditumbuhkan dalam medium padat yang mengandung antibiotik, X-gal ( zat kimia yang berfungsi sebagai indikator) dan IPTG (zat kimia yang berfungsi sebagai inducer). Jika sel bakteri tersebut mengandung DNA rekombinan, maka terdapat koloni berwarna putih pada kultur medium padat. Adanya perubahan yang terjadi pada koloni digunakan untuk memastikan keberhasilan membuat DNA rekombinan dan penggandaan jumlah gen yang disisipkan ke dalam plasmid. Penggunaan teknik DNA rekombinan untuk diagnosis penyakit dengan memanfaatkan sifat polimorfisme DNA. Seperti diketahui bahwa polimorfisme dalam genom berfungsi sebagai dasar bagi penggunaan teknik DNA rekombinan dalam diagnostik penyakit. Polimorfisme adalah variasi dalam urutan DNA. Dalam genom manusia terdapat jutaan polimorfisme yang berlainan. Yang pertama kali diidentifikasi adalah mutasi titik, substitusi (penggantian) satu basa oleh basa lain. Penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa delesi (penghilangan) dan insersi (penyisipan) juga bertanggung jawab atas variasi dalam urutan DNA. Sebagian polimorfisme terjadi di dalam daerah pengkode gen. Untuk mendeteksi adanya polimorfisme menggunakan polimorfisme panjang fragmen restriksi (RFLP : restriction fragment length polymorphism). Mutasi titik bisa terjadi di tepat pengenalan untuk enzim restriksi sehingga enzim restriksi dapat melakukan pemotongan di tempat pengenalan restriksi yang lain tetapi tidak di tempat mutasi. Akibatnya, fragmen restriksi yang dihasilkan untuk individu dengan mutasi akan berukuran lebih besar dibandingkan dengan individu normal. Mutasi juga dapat menciptakan tempat restriksi yang tidak terdapat di dalam gen


16

normal, sehingga fragmen restriksi yang dihasilkan akan lebih pendek pada individu mutasi dibandingkan dengan individu normal. Variasi dari panjang fragmen restriksi dinamakan dengan restriction fragment length polymorphism (RFLP). Untuk mempermudah pemahaman mengenai rekayasa genetik dapat dilihat pada tabel 2. berikut ini. Tabel 2. Teknik-teknik dalam Rekayasa Genetika

2.4 Aplikasi Rekayasa Genetika pada bidang kesehatan/ kedokteran a. Kloning

Kloning merupakan suatu teknik untuk menghasilkan banyak salinan dari satu gen tunggal, kromosom, atau keseluruhan individu. Klon (clone) berasal dari kata Yunani yang berarti ranting. Jaringan-jaringan non reproduktif digunakan untuk pengklonan keseluruhan individu. Kloning DNA adalah memasukkan DNA asing ke dalam plasmid suatu sel bakteri, DNA yang dimasukkan ini akan


17

bereplikasi dan diturunkan pada sel anak pada waktu sel tersebut membelah. Jadi gen asing ini tetap melakukan fungsi seperti sel asalnya, walaupun berada dalam sel bakteri. Pembentukan DNA rekombinan ini disebut juga rekayasa genetika. Perekayasaan genetika terhadap satu sel dapat dilakukan dengan hanya menghilangkan, menyisipkan atau menularkan satu atau beberapa pasang basa nukleotida penyusun molekul DNA tersebut. Untuk kloning ini diperlukan plasmid dan enzim untuk memotong DNA, serta enzim untuk menyambungkan gen yang disisipkan itu ke plasmid. Teknik cloning memang masih menjadi kontroversi, namun dibalik semua itu, kita harus mengetahui bahwa kloning dapat menjadi solusi dari masalah kesehatan.seperti : 1) Mengobati penyakit Teknologi kloning kelak dapat membantu manusia dalam menemukan obat kanker, menghentikan serangan jantung dan membuat tulang, lemak, jaringan penyambung atau tulang rawan yang cocok dengan tubuh pasien untuk tujuan bedah penyembuhan dan bedah kecantikan. Dalam hal ini, perlu ditegaskan bahwa pengujian tentang ada tidaknya penyakit keturunan pada janinjanin

hasil

kloning

guna

menghancurkan

janin

yang

terdeteks i

mengandung penyakit tersebut dapat melanggar hal hidup manusia 2) Infertilitas Kloning manusia memang dapat memecahkan problem ketidaksuburan, namun kita tidak boleh mengabaikan fakta bahwa Ian Wilmut, A.E. Schnieke, J. McWhir, A.J. Kind dan K.H.S. Campbell harus melakukan 277 kali percobaan sebelum akhirnya berhasil mengkloning Dolly. Kloning manusia tentu akan melewati prosedur yang jauh lebih rumit. Pada eksperimen awal untuk menghasilkan sebuah klon yang mampu bertahan hidup, akan terjadi banyak sekali keguguran dan kematian. Lebih jauh, dari sekian banyak embrio yang dihasilkan, hanya ada satu embrio yang akhirnya ditanam ke rahim wanita pengandung, sehingga embrio-embrio lainnya akan dibuang atau dihancurkan. Hal ini tentu akan menimbulkan problem serius karena penghancuram embrio


18

adalah sebuah kejahatan. Selain itu, teknologi kloning melanggar proses normal penciptaan manusia, yaitu bereproduksi tanpa pasangan seks dan hal ini akan membutuhkan unstitusi perkawinan. 3) Organ-organ untuk transplantasi Ada kemungkinan bahwa kelak manusia dapat mengganti jaringan tubuhnya yang terkena penyakit dengan jaringan tubuh embrio hasil kloning atau mengganti organ tubuhnya yang rusak dengan organ tubuh manusia hasil kloning. Manipulasi teknologi untuk mengambil manfaat dari manusia hasil kloning ini dipandang sebagai kejahatan karena hal itu merupakan pelanggaran terhadap hidup manusia. Namun, jika penumbuhan kembali organ tubuh manusia benar-benar dapat dilakukan, maka pelaksanaan prosedur ini diperbolehkan untuk dilakukan dalam rangka menumbuhkan kembali organ yang hilang dari tubuh seseorang, misalnya pada korban kecelakaan kerja di pertambangan

atau

kecelakaan-kecelakaan

lainnya.

Tetapi,

akan

munculpertanyaan mengenai kebolehan menumbuhkan kembali organ tubuh seseorang yang telah dipotong akibat kejahatan yang pernah ia lakukan.

b. Pembuatan insulin

Pasien penderita kencing manis (diabetes mellitus) tidak mampu membentuk hormon insulin dalam jumlah tertentu yang diperlukan untuk mengatur kadar gula dalam darah. Pasien diabetes memerlukan suntikan insulin tambahan. Insulin ini dibuat dari kelenjar pankreas sapi atau babi. Untuk mendapatkan 0,45 kg insulin bagi 750 pasien diabetes selam setahun, diperlukan 3.600 kg kelenjar pankreas dari 23.500 ekor hewan. Melalui teknik rekayasa genetika, para peneliti berhasil memaksa mikroorganismee (bakteri) untuk membentuk insulin yang sangat mirip dengan insulin yg dihasilkan oleh manusia. c. Terapi Gen

Satu-satunya cara untuk menyembuhkan penyakit genetik pada manusia adalah menggantikan gen penyebab penyakit tersebut dengan salinannya yang dapat berfungsi normal. Terapi penggantian gen sekarang sedang dikembangkan


19

untuk mengobati sejumlah penyakit genetik. Saat ini, terapi gen sedang diupayakan dalam tahap eksperimental dalam biakan sel atau hewan dan, pada beberapa kasus, pada subjek manusia. Namun, pertimbangan moral dan et is tidak memungkinkan penggunaan terapi gen pada embrio manusia. Oleh karena itu, para ilmuwan memutuskan untuk mencari cara memasukkan gen ke dalam sel-sel pada jaringan yang paling dipengaruhi oleh suatu penyakit. Misalnya, karena penyakit sistik fibrosis paling mempengaruhi paru-paru dan organ paru-paru itu sendiri cukup mudah dijangkau, maka organ tersebut menjadi kandidat yang cukup menjanjikan untuk terapi gen. Terapi gen merupakan teknik-teknik yang disempurnakan untuk manipulasi gen yang dikombinasikan dengan pemahaman yang mendalam atas fungsi gen dalam tubuh, mungkin suatu ketika membuat para saintis kedokteran dapat memperbaiki kelainan genetik dalam suatu individu. Percobaan terapi gen pertama dimulai pada tahun 1990 oleh French Anderson dari University of Southern California. Ia mengobati anak-anak yang menderita severe combined immune deficiency (SCID) (Brookes, 2005). Upaya-upaya pada terapi gen manusia belum menghasilkan manfaat pada pasien yang bisa dibuktikan, bertentangan dengan beberapa pengakuan dalam media populer. Akan tetapi, untuk setiap kelainan genetik yang bisa ditelusuri hingga ke alel rusak tunggal, seharusnya secara teoretis ada kemungkinan untuk mengganti atau melengkapi alel rusak itu dengan alel yang masih berfungsi normal dengan menggunakan teknik DNA rekombinan. Alel baru dapat diselipkan ke dalam sel somatik dari jaringan yang dipengaruhi kelainan tersebut dalam diri seorang anak atau orang dewasa, atau bahkan mungkin juga ke dalam sel germinal atau sel embrionik. Dari percobaan terapi gen yang sekarang sedang dilakukan pada manusia, terapi yang paling menjanjikan ialah terapi yang melibatkan sel sumsum tulang tetapi tidak harus ditujukan untuk memperbaiki kelainan genetic Terapi gen dapat diterapkan dalam beberapa kasus seperti : 1. Virus influenza menyerang paling banyak orang, pada saluran pernafasan. siRNA

pentarget

gen

untuk nucleocapsid atau

RNA

transcriptase

menghilangkan akumulasi mRNA tersebut dan RNA virion. Hal ini memberi peluang kepada penggunaan siRNA sebagai inhibitor infeksi virus Influenza.


20

2. Di seluruh dunia, hepatitis menjangkiti lebih dari 270 juta orang. Penelitian siRNA pada virus ini, membungkam (80%) mRNA (namun bukan genomic RNA) yang terlibat dalam replikasi HDV. Percobaan yang mirip namun mentarget daerah tidak tertranslasi ujung 5’ genom HCV, hanya dengan 2.5 nM siRNA membungkam replikasi HCV 80%. siRNA juga telah dipakai untuk membungkam ekspresi lamin A/C dan RNA-RNA HCV pada galur sel hepatoma Huh-7, mengurangi produksi RNA HCV 80 kali dalam 4 hari, menghambat produksi virion infektif virus hepatitis C (HCV), sehingga memulihkan 98% sel-sel terinfeksi. 3. siRNA juga telah digunakan sebagai adjuvant bahan yang meningkatkan respons- dalam pembunuhan sel-sel kanker oleh terapi radiasi dan kemoterapi. Dalam hal ini, siRNA (yang mentarget gen-gen yang terlibat dalam sistem proteksi kerusakan DNA, sehingga menyebabkan sel-sel tersebut menjadi sangat sensitif terhadap radiasi pengion dan alkylating

agents) ditransfeksi ke dalam sel-sel yang akan diradiasi dan dikemoterapi. 4.

Demikian pula, siRNA sintetik sedang dikembangkan sebagai obat untuk terapi kanker. Bahkan, siRNA sintetik membungkam p53 mutan, yang perbedaannya hanya satu pasang basah, dan memulihkan fungsi p53 asli, dan memproteksi sel-sel dari instabilitas genom sebagai penyebab ±50% kanker pada manusia. Dan karena begitu spesifik, maka terapi antitumor yang bersifat orang-perorang dapat dikembangkan. Sering pula dalam pengobatan kanker, sel-selnya mengembangkan mekanisme kekebalan terhadap obat kanker. Ekspresi berlebihan Thymidylate

synthase adalah salah satu

penyebabnya. Pembungkaman (dengan siRNA) terhadap gen ini memulihkan sensitifitas sel-sel kanker terhadap obat kanker.

d. Antibodi Monoklonal

Setiap saat tubuh kita dapat terkena serangan virus, bakteri, jamur dan zatzat lain dari lingkungan sekitarnya. Zat-zat tersebut dapat membahayakan tubuh. Secara alami, manusia dapat menghasilkan antibodi bagi kuman atau antigen tersebut. Namun, agar sistem kekebalan tubuh aktif, tubuh harus pernah diserang


21

kuman tersebut. Terkadang jika tubuh tidak mampu bertahan, akibatnya akan fatal. Untuk memicu kekebalan tubuh, dapat dilakukan dengan menyuntikkan vaksin yang mengandung antigen penyakit tersebut. Dengan demikian, dapat terbentuk antibodi pada tubuh yang dapat melawan patogen. Oleh karena kemampuan melawan patogen ini, antibodi monoklonal dikembangkan untuk mengatasi penyakit spesifik Cara yang umum digunakan untuk menghasilkan antibodi monoklonal adalah dengan menyuntikkan sedikit antigen pada tikus atau kelinci. Tubuh kelinci atau tikus akan merespon antigen dengan menghasilkan antibodi yang secara langsung dapat diambil dari darahnya. Akan tetapi, biasanya antigen direspon oleh beberapa macam sel. Antibodi yang dihasilkan adalah antibodi poliklonal, yaitu campuran berbagai antibodi yang dihasilkan oleh berbagai sel

Sekitar 1970, sebuah teknik dikembangkan untuk menghasilkan

antibodi monoklonal. Antibodi monoklonal adalah antibodi yang dihasilkan dari satu sel yang sama dan spesifik terhadap satu antigen. Antibodi monoklonal ini didapat dari kultur sel. Pembuatan antibodi monoklonal adalah melalui fusi sel antara sel B dari hati dan sel penghasil tumor. Sel B hati digunakan karena sel inilah yang menghasilkan antibodi. Adapun sel tumor digunakan karena dapat membelah diri terus-menerus Langkah pertama untuk membuat antibodi monoklonal adalah hewan disuntikkan antigen sel B tersebut. Kemudian, sel B hewan diisolasi dan difusikan dengan sel tumor. Hasilnya adalah sel hibrid yang menghasilkan satu antibodi tertentu dan terus membelah Keuntungan dari antibodi monoklonal antara lain: -Dapat digunakan untuk keperluan diagnosa. -Untuk mendeteksi hormone chorionic gonadotropin (HCG) dalam urin wanita hamil. -Mengikat racun dan menonaktifkan racun. -Mencegah penolakan jaringan terhadap hasil transplantasi jaringan lain


22

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan 1. Rekayasa Genetika adalah teknik yang dilakukan manusia dalam mentransfer

gen (DNA) yang dianggap menguntungkan dari satu organisme kepada susunan gen dari organisme lain 2. Teknik Rekayasa genetika dilakukan dalm beberapa tahapan seperti isolasi DNA,

manipulasi DNA, perbanyakan DNA dan visualisasi hasil manipulasi DNA. 3. Rekayasa genetika dapat diterapkan pada bidang kesehatan seperti kloning,

pembuatan insulin, terapi gen, dan pembuatan antibody monoklonal.

3.2 Saran

Penelitian

dan

riset

tentang

rekayasa

genetika

hendaknya

lebih

diperbanyak khususnya yang menyangkut pada bidang kesehatan, karena teknik inilah yang memungkinkan terjadinya revolusi dalam bidang medis. Pembuatan undang-undang yang jelas tentang rekayasa genetika juga sangat diperlukan agar kontroversi dimasyarakat dapat dihilangkan.


23

DAFTAR PUSTAKA

Amaluddin, ahmad 2012. Obat-obatan rekayasa genetika (online) (http://denagis.wordpress.com/2009/04/20/obat-obatan-rekayasa-genetika diakses tanggal 30 april 2012)

Damayanti, novita. Dkk. 2011. Antibodi monoklonal . Depok : FMIPA UI Kandar, A.Y., 2010, REKAYASA GENETIKA(online) (http://id.shvoong.com/exact-sciences/1999578-rekayasa-genetika/, diakses pada tanggal 11 Mei 2011 )

Mimin, euis. 2011. Rekayasa genetika pada tanaman (online) (http://sceonitybaleendah.wordpress.com/ diakses pada tanggal 3 mei 2012)

Muladno, 2002. Seputar Teknologi Rekayasa Genetika . Bogor : Penerbit Pustaka Wirausaha Muda.

Purnama, 2010, REKAYASA GENETIKA, (online) (http://dadanpurnama.blogspot.com/.../ makalah-rekayasa- genetika , diakses pada tanggal 2 mei 2012)

Suhaeny, any. 2010. Teknik Rekayasa genetika pada hewan. Bandung : ITB

Sumastri. 2005. Bioteknologi. Bandung : PPPG IPA Bandung

Syranda, vony dkk. 2011. Rekayasa Genetika Molekuler . Malang : FMIPA Brawijaya


24

makalah rekayasa genetik pada kesehatan

Recommend Documents