Pelajaran Penting dari Gagalnya Modifikasi Gen Bayi di China

Oleh Dimitri Perrin dan Gaetan Burgio

LEBIH dari satu tahun lalu, dunia dicengangkan oleh seorang biofisikawan Cina He Jiankui yang mencoba menggunakan teknologi CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palyndromic Repeats) untuk memodifikasi embrio manusia dan membuatnya tahan dari virus HIV yang berujung pada kelahiran anak kembar, Lulu dan Nana.

Sekarang, rincian penting mengenai riset ini telah diungkapkan dalam rilis studi terkini yang memicu serangkaian pertanyaan mengenai bagaimana genom Lulu dan Nana dimodifikasi.

Bagaimana CRISPR bekerja

CRISPR adalah sebuah teknik yang memungkinkan para ilmuwan mengedit secara tepat untuk tiap DNA dengan cara mengubah urutannya.

Ketika menggunakan CRISPR, Anda dapat mencoba untuk “merobohkan” gen dengan mengubahnya menjadi tidak aktif atau mencoba untuk mencapai modifikasi tertentu, seperti memperkenalkan DNA baru atau menghapus bagian DNA yang diinginkan.

Penyuntingan gen dengan sistem CRISPR bergantung pada gabungan dua molekul. Salah satunya merupakan protein yang disebut Cas9. Protein ini berperan penting dalam “pemotongan” DNA.

Molekul lainnya adalah molekul RNA pendek (asam ribonukleat) yang berfungsi sebagai “panduan” dalam membawa Cas9 agar sampai pada posisi tempat ia seharusnya dipotong.

Sistem ini juga memerlukan bantuan dari berbagai sel yang sedang disunting. Karena kerusakan DNA kerap terjadi, maka sel secara teratur perlu memperbaiki bagian DNA yang rusak. Mekanisme perbaikan sel ini-lah yang memperkenalkan penghapusan, penyisipan, atau modifikasi saat penyuntingan gen.

Bagaimana genom Lulu dan Nana dimodifikasi

He Jiankui dan koleganya menargetkan mendapatkan hasil gen yang disebut CCR5. Gen ini sangat penting bagi virus HIV untuk masuk ke dalam sel darah putih (limfosit) dan menginfeksi tubuh manusia.

Salah satu varian CCR5, yaitu CCR5 Δ32, tidak memiliki susunan kombinasi 32 huruf pada kode DNA. Varian ini secara alami terjadi pada populasi manusia dan menghasilkan tingkat resistensi yang tinggi terhadap jenis HIV yang paling umum.

He Jiankui dan timnya ingin membuat ulang mutasi ini pada embrio manusia dengan menggunakan CRISPR dalam upaya membuat DNA manusia kebal terhadap infeksi HIV. Tapi proses ini tahun lalu tidak berjalan baik seperti yang direncanakan, dan ada beberapa langkah yang memungkinkan mereka gagal dalam penelitian.

Pertama, terlepas dari klaim mereka dalam abstrak artikel mereka yang tidak dipublikasikan, mereka menyatakan telah memproduksi ulang mutasi CCR5 manusia, padahal pada kenyataannya mereka hanya berusaha memodifikasi CCR5 dekat dengan mutasi Δ32.

Akibatnya, mereka malah menghasilkan mutasi berbeda yang efeknya tidak diketahui. Hasil mutasi ini mungkin atau mungkin saja tidak memberikan resistensi terhadap HIV dan mungkin atau mungkin tidak memiliki konsekuensi lain.

Yang mengkhawatirkan, mereka tidak menguji coba ini lebih dulu dan malah langsung menanamkan gen ini pada embrio. Tindakan ini tidak bisa dibenarkan.

Efek mosaik

Sumber kesalahan kedua terjadi karena penyuntingan gen tidak sepenuhnya efisien. Ini berarti bahwa tidak semua sel pada embrio perlu disunting.