Gen Ini Membuat Gajah Terhindar dari Kanker

KOMPAS.com - Mungkin, Anda berpendapat bahwa hewan dengan tubuh besar dan berumur panjang, memiliki risiko lebih besar terkena kanker. Sayangnya hal itu salah.

Menurut data statistik, gajah dan hewan besar lainnya memiliki kesempatan terkena kanker lebih kecil. Sebab, mereka sudah berevolusi untuk melindungi diri dari kanker.

Sebuah penelitian terbaru mengonfirmasi hal ini dan memperlihatkan bagaimana si belalai panjang itu melakukannya.

Dalam penelitian tersebut, terungkap bahwa ternyata gen tua dari tubuh gajah yang tidak lagi berfungsi, didaur ulang dari 'tempat rongsokan genom' yang luas.

Dengan cara ini, tubuh gajah dapat meningkatkan sensitifitas sel terhadap kerusakan DNA yang memungkinkan untuk mengurangi sel-sel kanker sedini mungkin.

Seperti dikuti dari laman Wired, Senin (13/11/2017), pada hewan multisel terjadi banyak siklus pertumbuhan dan perkembangan di sel. Di setiap pembelahan, sel-sel menyalin seluruh genom.

Sering kali dalam proses tersebut terjadi kesalahan yang menyebabkan mutasi sel. Mutasi ini kemudian menyebabkan kanker.

Hal inilah yang membuat orang berpikir semakin besar tubuh hewan (semakin banyak jumlah selnya) akan meningkatkan risiko kanker. Tapi, hal itu tidak ditemukan oleh para ilmuwan yang sudah meneliti berbagai spesies dengan berbagai ukuran tubuh.

Mereka menemukan bahwa kanker tidak berkolerasi dengan jumlah sel dalam organisme atau umurnya. Hal ini juga diungkapkan oleh ahli epidemologi kanker, Profesor Richard Peto, pada tahun 1970-an, dan teorinya dikenal sebagai paradoks Peto.

Faktanya, para peneliti justru menemukan bahwa mamalia yang diketahui berumur panjang berisiko kecil memiliki kanker. Misalnya, hewan besar seperti gajah tidak memiliki tingkat kanker yang tinggi karena telah mengembangkan mekanisme penekanan kanker dalam tubuh.

Pada 2015, Joshua Schiffman dari Universitas Pendidikan Kesehatan Utah dan Carlo Maley dari Universitas Arizona, Amerika Serikat memimpin penelitian yang menunjukkan bahwa genom gajah memiliki 20 duplikat ekstra gen p53 (disebut juga guardian angel gene karena peran proteinnya dalam menjaga sel dari mutasi genetik akibat kerusakan DNA, red).

Dari penelitian tersebut mereka mengatakan salinan tambahan p53 berkorelasi dengan kemampuan gajah meningkatkan risiko terkena kanker.

Vincent Lynch, ahli genetika dari Universitas Chicago juga penasaran akan hal ini. Dia membuktikan, salinan tambahan p53 bukan satu-satunya pelindung dari kanker yang dimiliki gajah.

Dia membuktikan bahwa gajah dan kerabat mereka yang lebih kecil (seperti gyraxes, armadillo, dan aardvarks) juga memiliki salinan duplikat gen LIF (leukimia inhibitory factor) yang dapat mencegah leukimia. Protein ini biasanya terlibat dalam kesuburan dan reproduksi untuk merangsang pertumbuhan sel induk embrio.

Penelitian yang sudah dipresentasikan dalam Pan-American Society for Evolutionary Developmental Biology di Calgary, Amerika Serikat pada bulan Agustus 2017 dan sudah dipublikasikan di biorxiv.org itu menemukan ada 11 duplikat LIF yang berbeda satu sama lain, tapi semuanya belum lengkap.

Maksudnya, semua genom tersebut tidak memiliki informasi blok awal dari protein-encoding untuk mengatur aktivitas gen. Hal ini membuat Lynch berpendapat bahwa tidak ada duplikat yang dapat melakukan fungsi normal gen LIF.

Namun, saat Lynch meneliti selnya lagi, dia menemukan turunan RNA. Setidaknya salah satu duplikat bernama LIF6, memiliki urutan promotor di suatu tempat untuk dapat mengakifkannya.

Memang, Lynch dan koleganya menemukan beberapa ribu basis hulu LIF6 di genom yang memiliki urutan DNA mirip seperti protein p53. Dari sini mereka menduga bahwa protein p53 (p53 tidak memiliki duplikat) berfungsi untuk mengatur LIF6.

Untuk mengetahui fungsi LIF6, peneliti memblokir aktivitas gen yang menyebabkan sel-sel tersebut merusak kondisi DNA. Hasilnya, sel-sel menghancurkan diri melalui proses apoptosis (kematian sel terprogram), hal yang juga sering digunakan makhluk hidup sebagai sistem kontrol untuk menghilangkan jaringan yang rusak. Dari percobaan itu, menunjukkan LIF6 berfungsi untuk membasmi sel-sel yang berpotensi ganas.

"Percobaan lebih lanjut menunjukkan LIF6 memicu kematian sel dengan menciptakan kebocoran di membran sekitar mitokondria, organel penghasil energi vital sel," kata Lynch.

Untuk mengetahui lebih jauh tentang sejarah evolusi LIF dan duplikatnya, Lynch dan koleganya meneliti genom spesies yang memiliki keterkaitan. Misalnya, dugong, hyrax, juga mammoth dan mastodon yang sudah punah.

Analisisnya menunjukkan bahwa gen LIF diduplikasi sebanyak 17 kali dan hilang 14 kali selama evolusi garis keturunan gajah. Pada hyrax dan dugong, mereka memiki duplikat LIF. Namun, duplikat p53 hanya muncul pada gajah yang masih hidup dan punah.

"Hal ini menunjukkan bahwa duplikasi LIF terjadi lebih awal dalam evolusi," ujarnya.

Sebagian besar duplikat gen LIF adalah gen pseudogen-old, bermutasi, dan tidak berguna yang bertahan dalam genom secara kebetulan. Ada pengecualian, urutan gen LIF6 yang mengakumulasikan mutasi acak, berati seleksi alam juga berperan.

"Kami pikir LIF6 adalah pseudogine yang telah disahkan. Artinya gen LIF6 pada gajah berevolusi menjadi gen fungsional dari nenek moyang pseudogene. Karena kembali dari kematian dan berperan dalam kematian sel, kami menyebutnya 'gen zombie'," jelas Lynch.