KOTOMONO.CO – Sel-sel kekebalan tubuh kita itu mirip tentara atau atlet olahraga. Bisa dilatih dan diprogram supaya lebih kuat dan lebih agresif melawan infeksi.
Begitulah yang dikatakan Quen Cheng, Asisten Profesor Klinis Penyakit Menular di UCLA’s David Geffen School of Medicine, dalam laporan penelitiannya yang baru-baru ini diterbitkan di Jurnal Science. Menurutnya, sel-sel kekebalan tubuh kita bisa dilatih dengan memanfaatkan pengalaman masa lalunya.
Spontan, hasil penelitian ini memberi harapan baru bagi masa depan. Apalagi di masa gawat darurat pandemi yang nggak jelas mau sampai kapan diberlakukan. Rasa optimis, selama masa pandemi berlangsung, seolah-olah di ujung tanduk. Seperti kehilangan harapan, saat kita membaca berita-berita tentang korban Covid-19 yang bergelimpangan.
Ya, tampaknya pemberitaan di sejumlah media negeri ini tak cukup banyak yang menyoroti hasil penelitian yang begini ini. Yang kerap muncul di tv maupun media online ya sebatas jumlah korban terbaru; operasi yustisi yang “berhasil” menjaring sejumlah warga yang nggak taat protokol kesehatan; atau jumlah ruang isolasi yang sudah overload. Huft!
Dalam laporannya, tim peneliti UCLA mengidentifikasi mekanisme molekuler kunci di dalam makrofag (sel darah putih), sel-sel yang melawan infeksi dari sistem kekebalan bawaan, yang menentukan apakah—dan seberapa baik—sel-sel itu dapat dilatih. Temuan ini, bagi Quen Cheng, menjadi pelecut timnya untuk lebih memahami mekanisme kerja sel dalam proses tersebut.
BACA JUGA: Ati-ati, Gabutisme Pandemi Covid 19 Mulai Mewabah
Sementara, penulis senior Alexander Hoffmann, Profesor Mikrobiologi Thomas M. Asher dari UCLA dan Direktur Institute for Quantitative and Computational Bioscience, mengungkap kemungkinan pelatihan kekebalan pada sel-sel ini sangat bergantung pada bagaimana DNA sel dibungkus. Sementara, hanya area DNA tertentu yang terpapar dan dapat diakses. Dan hanya gen di area yang dapat diakses itulah yang mampu merespon dan melawan infeksi.
Tersebab itu, dibutuhkan zat perangsang untuk dimasukkan ke dalam makrofag. Misal, zat yang berasal dari mikroba atau patogen, seperti pada vaksin. Cara ini akan membuat area DNA yang sebelumnya dipadatkan dapat dibuka. Dengan begitu, gen baru yang memungkinkan sel untuk merespon lebih agresif dapat diekspos dan memberinya kesempatan untuk berlatih melawan infeksi berikutnya.
Penelitian baru mengungkapkan bahwa dinamika yang tepat dari molekul pensinyalan kekebalan utama dalam makrofag, yang disebut NFkB, menentukan apakah gen yang membuka dan mengekspos ini terjadi atau tidak. Selain itu, para peneliti melaporkan, aktivitas dinamis NFkB itu sendiri ditentukan oleh jenis stimulus ekstraseluler yang tepat yang diperkenalkan ke makrofag.
Cheng menambahkan pula, “Kekhususan ini sangat penting untuk kesehatan manusia karena pelatihan yang tepat penting untuk memerangi infeksi secara efektif, tetapi pelatihan yang tidak tepat dapat menyebabkan terlalu banyak peradangan dan autoimunitas, yang dapat menyebabkan kerusakan yang signifikan.”
BACA JUGA: Yuk Kenali 6 Manfaat Daun Sirih: Dari Bau Mulut hingga Penyakit Berbahaya
NFkB membantu sel-sel kekebalan mengidentifikasi ancaman yang masuk. Ketika reseptor pada sel imun mendeteksi rangsangan eksternal yang mengancam, mereka mengaktifkan molekul NFkB di dalam sel. Dinamika NFkB—bagaimana perilakunya dari waktu ke waktu—membentuk bahasa yang mirip dengan kode Morse yang digunakannya untuk mengomunikasikan identitas ancaman eksternal terhadap DNA dan memberi tahu gen mana yang harus siap berperang.
“Kata” spesifik dari kode ini yang digunakan NFκB untuk memberi tahu DNA untuk dibuka bergantung pada apakah NFκB berosilasi atau stabil selama delapan jam atau lebih setelah menghadapi stimulus. NFkB yang berosilasi menumpuk di nukleus makrofag, kemudian bergerak ke dalam sitoplasma, kemudian kembali ke nukleus dalam siklus, seperti pendulum yang berayun. Non-osilasi, atau stabil, NFkB bergerak ke dalam nukleus dan tetap di sana selama beberapa jam.
Menggunakan mikroskop canggih, para peneliti mengikuti aktivitas NFkB dalam makrofag yang berasal dari sumsum tulang tikus sehat, melacak bagaimana dinamika molekul berubah sebagai respons terhadap beberapa rangsangan berbeda. Mereka menemukan bahwa NFkB berhasil melatih makrofag—membuka DNA dan mengekspos gen penangkal infeksi baru—hanya ketika stimulus menginduksi aktivitas NFkB yang tidak berosilasi.
“Untuk waktu yang lama, kami telah mengetahui secara intuitif bahwa apakah NFκB berosilasi atau tidak pasti penting, tetapi kami tidak dapat mengetahui caranya,” kata Cheng. “Hasil ini merupakan terobosan nyata untuk memahami bahasa sel kekebalan, dan mengetahui bahasa akan membantu kita ‘meretas’ sistem untuk meningkatkan fungsi kekebalan.”
BACA JUGA: 4 Manfaat Olahraga bagi Tubuh dan Kerja Otak yang Bikin Hidup Kita Lebih Bahagia
Para peneliti juga dapat mensimulasikan proses pelatihan ini dengan model matematika, dan pemahaman prediktif yang mereka peroleh memungkinkan untuk rekayasa kekebalan terlatih yang ditargetkan secara presisi di masa depan, kata Hoffmann. Pemodelan matematis sistem pengaturan kekebalan adalah tujuan utama laboratoriumnya, untuk menggunakan simulasi prediktif untuk pengobatan presisi.
Cheng meraih gelar Ph.D. di bawah bimbingan Hoffmann melalui UCLA’s Specialty Training and Advanced Research, atau STAR, program untuk ilmuwan dokter.
Hoffmann dan Cheng berharap penelitian ini dapat menginspirasi berbagai penelitian tambahan, termasuk penyelidikan penyakit manusia yang disebabkan oleh sel-sel kekebalan yang tidak terlatih dengan baik, strategi untuk mengoptimalkan pelatihan kekebalan untuk melawan infeksi dan cara-cara untuk melengkapi pendekatan vaksin yang ada.
“Studi ini menunjukkan bagaimana kolaborasi antara peneliti di UCLA College dan David Geffen School of Medicine dapat menghasilkan ilmu pengetahuan yang inovatif dan berdampak yang bermanfaat bagi kesehatan manusia,” kata Hoffmann.
Sumber info: medicalxpress.com
