Peranan besar tikus membantu kita melawan penyakit
Dengan bantuan teknologi kejuruteraan genetik, saintis kini boleh menghasilkan tikus yang mempunyai perubahan gen tertentu.
DARIPADA kanser dan penyakit jantung hingga gangguan genetik, tikus yang diubah suai gennya membantu saintis memahami bagaimana penyakit bermula, menguji rawatan baharu dan membuka jalan kepada perubatan yang lebih tepat. Seekor tikus yang beratnya hanya sekitar 20 hingga 30 gram mungkin kelihatan tidak signifikan dalam perjuangan manusia menentang kanser, diabetes, penyakit jantung dan penyakit keturunan.
Namun di makmal penyelidikan bioperubatan, haiwan kecil ini memainkan peranan besar. Dengan bantuan teknologi kejuruteraan genetik, saintis kini boleh menghasilkan tikus yang mempunyai perubahan gen tertentu bagi memahami bagaimana sesuatu penyakit bermula, berkembang dan bertindak balas terhadap rawatan. Persoalannya, mengapa kita perlu mengubah gen tikus untuk memahami penyakit manusia?
Tikus dan manusia, tidaklah terlalu berbeza
Secara fizikal, manusia dan tikus sememangnya jauh berbeza. Namun pada peringkat biologi, banyak gen dan proses asas kehidupan dikongsi antara kedua-dua spesies. Sistem imun, metabolisme, jantung, salur darah dan sistem saraf tikus juga mempunyai persamaan tertentu dengan manusia. Ini menjadikan tikus antara model penting dalam penyelidikan penyakit.
Sel kanser yang dibiakkan dalam piring makmal, misalnya, boleh menunjukkan sama ada sesuatu ubat mampu membunuh sel tersebut. Namun keadaan dalam tubuh sebenar jauh lebih kompleks. Tumor berinteraksi dengan sel imun, salur darah dan tisu di sekelilingnya. Sel kanser juga boleh mengelak serangan sistem imun dan merebak ke organ lain. Interaksi seperti ini sukar difahami sepenuhnya dengan hanya melihat sel di dalam piring makmal. Di sinilah model haiwan membantu melengkapkan gambaran.
Salah satu pendekatan terkenal ialah penghasilan tikus knockout, iaitu tikus yang sesuatu gennya dinyahaktifkan. Bayangkan DNA sebagai sebuah buku panduan yang mengandungi arahan bagaimana tubuh berfungsi. Setiap gen membawa arahan tertentu. Jika saintis ‘memadamkan’ satu arahan dan kemudian berlaku penyakit, mereka memperoleh petunjuk tentang peranan gen berkenaan.
Sebagai contoh, apabila kehilangan sesuatu gen menyebabkan pertumbuhan sel tidak terkawal, gangguan sistem imun atau masalah metabolisme kolesterol, saintis boleh menyiasat bagaimana gen tersebut berkaitan dengan kanser, penyakit imun atau penyakit kardiovaskular.
Pendekatan sebaliknya turut digunakan. Melalui teknik knock-in, perubahan genetik tertentu yang ditemui pada pesakit boleh dimasukkan ke dalam tikus untuk melihat bagaimana mutasi itu menyebabkan penyakit. Malah, teknologi moden membolehkan gen diubah hanya pada organ atau sel tertentu seperti hati, otak atau sel imun.
Revolusi seterusnya datang melalui teknologi penyuntingan gen CRISPR. Secara mudah, CRISPR boleh dianggap sebagai ‘gunting molekul’ yang mempunyai sistem navigasi. Saintis boleh mengarahkannya ke bahagian DNA tertentu untuk menghasilkan perubahan genetik yang dikehendaki. Teknologi ini membolehkan model penyakit dibangunkan dengan lebih cepat dan tepat berbanding banyak kaedah terdahulu.
Dalam penyelidikan kanser, saintis boleh mengubah gen yang mengawal pembahagian sel atau mencegah pembentukan tumor. Mereka kemudian mengkaji bagaimana kanser berkembang, berinteraksi dengan sistem imun dan mengapa sesetengah tumor menjadi kebal terhadap rawatan. Pendekatan sama digunakan dalam penyelidikan penyakit jantung, diabetes, gangguan neurologi dan penyakit keturunan.
Selepas model penyakit berjaya dihasilkan, ubat atau rawatan baharu boleh diuji untuk mendapatkan bukti awal tentang keberkesanan dan keselamatannya sebelum kajian klinikal terhadap manusia dipertimbangkan.
Di sebalik kelebihannya, kita tidak boleh menganggap tikus sebagai manusia dalam bentuk kecil. Penyakit manusia dipengaruhi oleh umur, pemakanan, gaya hidup, persekitaran dan ribuan variasi genetik. Seekor tikus yang membawa satu atau dua perubahan gen tidak mungkin menggambarkan keseluruhan kerumitan penyakit manusia.
Sebab itulah sesuatu rawatan boleh menunjukkan hasil memberangsangkan pada tikus tetapi gagal memberikan kesan sama apabila diuji terhadap manusia. Model tikus adalah jambatan, bukannya jawapan mutlak. Kini, penyelidik turut menggunakan kultur sel manusia, organoid atau struktur menyerupai organ mini, pemodelan komputer dan data genomik pesakit. Gabungan pelbagai pendekatan memberikan gambaran penyakit yang lebih menyeluruh.
Kemajuan sains mesti berjalan bersama etika
Penggunaan haiwan dalam penyelidikan sentiasa membawa persoalan etika. Keupayaan menghasilkan tikus yang boleh mengalami kanser atau penyakit serius tidak bermakna ia boleh dilakukan tanpa batasan. Setiap kajian perlu mempunyai justifikasi saintifik yang jelas dan melalui penilaian etika sewajarnya.
Prinsip 3R iaitu Replacement, Reduction dan Refinement menjadi panduan penting. Haiwan perlu digantikan dengan kaedah alternatif apabila sesuai (Replacement), bilangannya diminimumkan tanpa menjejaskan kesahihan kajian (Reduction) dan prosedur diperhalusi bagi mengurangkan kesakitan serta penderitaan (Refinement). Kemajuan sains dan kebajikan haiwan bukan dua matlamat yang bertentangan. Penyelidikan berkualiti memerlukan kedua-duanya.
Teknologi kejuruteraan genetik berkembang pesat. Malaysia tidak seharusnya sekadar menjadi pengguna kepada penemuan dan teknologi yang dibangunkan di luar negara. Kita berdepan beban besar penyakit tidak berjangkit seperti kanser, diabetes dan penyakit kardiovaskular. Keupayaan menghasilkan model penyakit yang baik boleh membantu penyelidik tempatan memahami mekanisme penyakit serta menilai pendekatan rawatan baharu.
Namun, membina keupayaan ini bukan sekadar membeli mesin mahal. Negara memerlukan kepakaran dalam genetik, biologi molekul, imunologi, patologi, bioinformatik dan sains haiwan makmal, di samping kemudahan penyelidikan serta tadbir urus etika yang kukuh.
Akhirnya, tikus kejuruteraan genetik hanyalah sebuah alat. Nilainya bukan terletak pada kecanggihan mengubah DNA, tetapi pada ilmu yang dapat diterjemahkan kepada pemahaman penyakit dan rawatan yang lebih baik.
