Prinsip evolusi Darwin, perubahan genetik dan seleksi, diaplikasikan secara langsng di laboratorium untuk memendapatkan protein yang dimanfaatkan sebagai antibodi dan obat.
Royal Swedish Academy dalam pengumuman di Stockholm, Swedia, Rabu (3/10/2018) menyatakan, “Hadiah tahun ini merupakan penghargaan pada revolusi yang berbasis pada prinsip evolusi.” Hadiah Nobel Bidang Kimia tahun ini dberikan kepada tiga orang ilmuwan. Mereka menerima hadiah total senilai Rp 9 juta Kron Swedia (sekitar Rp 15 miliar dengan kurs Rp 1.676).
Separoh dari hadiah tersebut diberikan kepada Frances H. Arnold dari California Institute of Technology, Pasadena, AS. Arnold merupakan perempuan kelima yang menerima Hadiah Nobel Bidang Kimia.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Separoh hadiah diberikan kepada George P. Smith dari University of Missouri, Columbia, AS dan Sir Gregory P. Winter dari MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, Inggris.
Evolusi enzim
Arnold, ilmuwan sekaligus ahli teknik adalah ilmuwan yang pertama kali melakukan “evolusi terarah” dari enzim, protein yang berfungsi sebagai katalisator reaksi kimia. Tujuannya yaitu untuk mengetahui apakah enzim dapat diubah agar bisa bermanfaat dengan cara yang lain misalnya di lingkungan baru.
REUTERS/PHIL MCCARTEN/FILE PHOTO–Frances Arnold,REUTERS/Phil McCarten/File Photo
Dia mengarahkan evolusi enzim tersebut dengan melakukan mutasi genetik untuk menciptakan varian beragam dari enzim tertentu yang dia pilih. Dia akan melihat efek setiap mutasi dan memilih varian yang bermanfaat, yang tetap bermanfaat dalam pelarut, tidak hanya bermanfaat pada lingkungan berbasis air.
Temuannya itu sampai sekarang secara rutin digunakan untuk membuat katalisator baru yang digunakan di pabrik-pabrik bahan kimia, pabrik obat, dan produksi bahan bakar terbarukan untuk sektor transport yang lebih hijau.
Empat tahun lalu, kepada National Public Radio Arnold mengatakan, “Saya ingin menulis ulang kode kehidupan, membuat mesin molekul baru yang bisa memecahkan persoalan yang dihadapi manusia.”
“Penghargaan Nobel bidang Kimia ini menonjolkan peran yang luar biasa banyak dari ilmu kimia dalam berkontribusi ke berbagai bidang lain dalam kehidupan kita termasuk obat-obatan, deterjen, katalisator ramah lingkungan, dan biofuel,” ujar Presiden bidang Kimia dari Royal Society Professor Dame Carol Robinson. “Sulit mengetahui hasil penelitian ini pada awalnya. Ini kalau bicara kebutuhan para peneliti,” katanya.
Tampilan fag
Sementara itu Smith dan Winter mengembangkan teknik yang disebut sebagai “phage display” untuk mendapatkan protein baru. Mereka menggunakan bakteriofag (bacteriophage).
Smith melakukan rekayasa genetik pada bakteriofag untuk mengetahui protein yang bisa dihasilkan yang tampil di permukaan fag.
REUTERS. ATTENTION EDITORS – THIS IMAGE WAS PROVIDED BY A THIRD PARTY. NO RESALES. NO ARCHIVES. MANDATORY CREDIT. THIS IMAGE WAS PROCESSED BY REUTERS TO ENHANCE QUALITY, AN UNPROCESSED VERSION HAS BEEN PROVIDED SEPARATELY.
George P. Smith from the University of Missouri
Bakteriofag adalah virus yang dapat mematikan bakteri yang mengandung DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid) untuk mendapatkan antibodi. Antibodi merupakan protein besar yang digunakan oleh sistem tubuh untuk menetralkan bakteri dan virus yang berbahaya.
Smith menang untuk teknik yang disebut “tampilan fag” (phage display) yang menggunakan bakteriofag-suatu virus yang menginfeksi bakteri agar bakteri tersebut berproduksi. Bakteriofag menginjeksikan DNA dan RNA nya kepada bakteri untuk menggerakkan metabolisme bakteri agar bisa memproduksi diri lagi. Protein yang muncul akan langsung nampak pada permukaan fag-maka disebut sebagai tampilan fag.
Kepada Kantor Berita AP, Smith mengatakan, “Sangat sedikit penelitian yang menemukan sesuatu yang baru. Nampaknya mereka semua membangun di atas apa yang sudah ada sebelumnya. Itu terjadi begitu saja. Itu yang terjadi pada penelitian saya. Idenya secara alamiah sejalan dengan riset yang pernah dilakukan sebelumnya.”
Obat metastase kanker
Sementara Winter menggunakan metode tersebut dan menggunakan metode tersebut dan memanfaatkannya untuk melakukan evolusi langsung dari antibodi baru yaitu protein imun yang mengikat diri pada bakteri atau virus patogen sekaligus menetralisirnya. Dia membuat koleksi fag terdiri dari miliaran jenis antibodi di permukaan fag dan melakukan rekayasa agar lebih efektif kerjanya.
REUTERS/CHRIS RADBURN–Gregory Winter, REUTERS/Chris Radburn
Teknik tampilan fag hasil penelitian Smith selalu digunakan untuk membuat antibodi yang dapat menetralisir racun, serta mengusir penyakit-penyakit autoimmune dan menymebuhkan mestatase kanker.
Bidang Kimia merupakan penghargaan terpenting karena Alfred Nobel sendiri adalah ahli kimia. Dia mengembangkan industri dari temuannya. Nobel Bidang Kimia merupakan penghargaan kedua yang dia sebut dalam wasiatnya. (BBC.com/www.nobelprize.org/ISW).
