Para peneliti Universitas Utrecht telah meluncurkan sensor fluoresensi baru yang memungkinkan pengamatan proses perbaikan DNA secara real-time dalam sel hidup, menawarkan kemajuan yang menjanjikan dalam penelitian kanker, pengembangan obat, dan pemahaman penuaan.
Para peneliti di Universitas Utrecht di Belanda telah mengembangkan sensor fluoresensi inovatif yang memungkinkan para ilmuwan mengamati proses perbaikan DNA secara langsung (real-time) di dalam sel hidup. Teknologi inovatif ini, diterbitkan dalam jurnal Nature Communications, memiliki potensi untuk memajukan penelitian kanker, pengujian keamanan obat, dan studi penuaan secara signifikan.
Umumnya, DNA di dalam sel terus-menerus rusak oleh berbagai faktor seperti sinar matahari, bahan kimia, dan radiasi. Sel biasanya memperbaiki kerusakan ini secara efisien, tetapi kegagalan mekanisme perbaikan ini dapat menyebabkan penuaan, kanker, dan penyakit lainnya.
Hingga saat ini, para peneliti kesulitan mengamati proses perbaikan pada sel hidup, sering kali mengandalkan metode yang melibatkan pembunuhan dan perbaikan sel, sehingga hanya memberikan gambaran statis.
Sensor baru dari Universitas Utrecht menandai perubahan signifikan. Sensor ini memungkinkan pengamatan berkelanjutan terhadap kerusakan dan perbaikan DNA, baik pada sel hidup maupun organisme.
"Sensor kami berbeda," ujar peneliti utama Tuncay Baubec, seorang profesor dan ketua departemen biologi genom & epigenetika di Universitas Utrecht, dalam siaran pers. "Sensor ini dibangun dari bagian-bagian yang diambil dari protein alami yang sudah digunakan sel. Sensor ini dapat masuk dan keluar dari lokasi kerusakan dengan sendirinya, sehingga yang kami lihat adalah perilaku sel yang sebenarnya."
Sensor ini bekerja dengan menempelkan penanda fluoresens ke domain yang berasal dari protein yang digunakan sel, yang kemudian berikatan sebentar dengan penanda pada DNA yang rusak. Interaksi ini bersifat lembut dan reversibel, sehingga kerusakan dapat dideteksi tanpa menghambat proses perbaikan sel.
Richard Cardoso Da Silva, ahli biologi yang merancang dan menguji alat tersebut, menyoroti momen terobosan.
"Saya sedang menguji beberapa obat dan melihat sensornya menyala persis di tempat antibodi komersial menyala," ujarnya dalam siaran pers. "Saat itulah saya berpikir: ini akan berhasil."
Implikasi dari kemajuan ini sangat besar.
Sebelumnya, para peneliti perlu melakukan sejumlah percobaan terpisah untuk menangkap titik waktu perbaikan DNA yang berbeda.
Sekarang, mereka dapat mengamati seluruh proses perbaikan dalam satu urutan berkelanjutan, memberikan resolusi lebih tinggi dan gambaran perilaku seluler yang lebih realistis.
Tim peneliti tidak berhenti pada kultur sel.
Para kolaborator di Universitas Utrecht menguji sensor di C. elegans, organisme model yang umum digunakan. Sensor ini secara efektif mengungkap kerusakan DNA terprogram selama perkembangan cacing, menunjukkan penerapan alat ini di luar kultur sel laboratorium.
"Hal ini menunjukkan bahwa alat ini tidak hanya dapat digunakan untuk sel di laboratorium. Alat ini juga dapat digunakan pada organisme hidup nyata," tambah Baubec.
Ke depannya, sensor ini membuka banyak peluang untuk penelitian lebih lanjut. Sensor ini dapat diintegrasikan ke komponen molekuler lain yang memungkinkan pemetaan kerusakan DNA di seluruh genom dan mengidentifikasi protein yang berkumpul di sekitar lokasi kerusakan.
“Tergantung pada kreativitas dan pertanyaan Anda, Anda dapat menggunakan alat ini dengan berbagai cara,” tambah Cardoso Da Silva.
Meskipun sensor ini bukan pengobatan medis langsung, ia berpotensi merevolusi penelitian medis. Sensor ini dapat membuat penilaian kerusakan DNA lebih murah, lebih cepat, dan lebih akurat dalam pengembangan obat awal dan penelitian terapi kanker.
"Saat ini, para peneliti klinis sering menggunakan antibodi untuk menilai hal ini," tambah Baubec. "Alat kami dapat membuat tes ini lebih murah, lebih cepat, dan lebih akurat."
Tim Universitas Utrecht telah menyediakan alat perintis ini bagi komunitas ilmiah yang lebih luas, dan mendorong para peneliti untuk memanfaatkan sensor tersebut dalam penelitian mereka sendiri.
"Semua informasi tersedia daring. Para ilmuwan dapat langsung menggunakannya," tambah Baubec.
Sumber: Universitas Utrecht