Kesehatan Kita

Bangga sekali petani tembakau dalam sebuah iklan rokok yang sering ditayangkan stasiun televisi. Petani itu selalu bilang kepada orang-orang bahwa ladangnya menghasilkan tembakau kualitas bermutu khusus untuk rokok tertentu itu. Tapi petani itu akan lebih bangga jika ia mengatakan, “Inilah tembakau kelas satu, bukan untuk rokok atau cerutu, tapi untuk pabrik obat dan vaksin.”

Ya, daun-daun tembakau sebagai penghasil protein bahan baku obat, antibodi, dan antivirus. Bukan mustahil. Kini berkat bioteknologi, dapat dihasilkan biofarmasetik–produk farmasi berbentuk protein–dengan menggunakan tanaman tembakau contohnya. Teknik ini lebih dikenal sebagai pertanian molekuler (molecular farming).

Inilah yang kini dilakukan peneliti Pusat Penelitian Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) di Cibinong, Jawa Barat, bekerja sama dengan peneliti Fraunhofer Institute for Environmental Chemistry and Ecotoxicology dari Jerman. Senin (7/3) lalu di Jakarta, surat kesepakatan kerja sama itu ditandatangani Kepala LIPI Prof Dr Umar Anggara Jenie, Vice President Fraunhofer Institute Dr Alfred Grossner, dan Drs Gunawan Pranoto, Direktur Utama PT Kimia Farma Tbk.

Kerja sama itu dua tahap. Tiga tahun pertama sejak 2004, antara LIPI dan Fraunhofer mengembangkan tembakau transgenik, penanaman, sampai pemurnian proteinnya dalam skala produksi massal. Tahap kedua, kerja sama LIPI dan BPPT dengan PT Kimia Farma Tbk., Fraunhofer, serta industri farmasi Jerman Bayer atau Medartis, untuk menghasilkan obat-obatan yang sangat dibutuhkan Indonesia.

Tim peneliti LIPI dipimpin Dr Arief Budi Witarto yang mengepalai Kelompok Penelitian Rekayasa Protein. Adapun tim Fraunhofer dipimpin Dr Stefan Schillberg. Fraunhofer Institute yang berpusat di Schmallenberg merupakan salah satu pusat riset unggulan di dunia untuk teknologi pertanian molekuler.

Ada tiga protein utama yang akan dikembangkan dalam kerja sama ini, yaitu human serum albumin (HSA), human interferon-alfa (IFN-a2), dan antibodi M12. Di dunia, penggunaan HSA mencapai 550 ton per tahun, termasuk yang terbesar, dan antara lain dipakai untuk pengobatan sirosis hati dan luka bakar. IFN-a2 digunakan sebagai antivirus dan banyak dipakai untuk pengobatan HIV/AIDS dan hepatitis. Sementara itu, antibodi M12 untuk mengenali antigen MUC-1 yang banyak terdapat pada permukaan sel kanker, seperti kanker payudara dan kanker hati. Dengan antibodi M12, sel kanker dapat didiagnosis lebih akurat dan dibunuh secara tepat.

Menurut Arief, yang baru dalam proyek penelitian ini adalah penggunaan kloroplas untuk mengekspresikan protein yang hendak diproduksi tersebut. Gen protein tidak dimasukkan ke genom inti sel, melainkan ke dalam genom kloroplas. Kloroplas adalah organel di dalam sel tanaman yang melakukan fotosintesis.

Keuntungan penggunaan kloroplas, menurut Arief, karena dapat melipatgandakan produksi. Warna hijau menunjukkan kandungan kloroplas yang tinggi. Itulah sebabnya, protein itu akan diproduksi di daun. “Jika dibandingkan dengan menggunakan genom inti sel, penggunaan kloroplas ini akan meningkatkan ekspresi protein lebih dari 10 kali,” kata Arief.

Selain itu, faktor keamanan lingkungan. Salah satu isu kekhawatiran terhadap tanaman transgenik adalah potensi terjadinya transfer gen antara tanaman transgenik dan tanaman serupa secara alamiah melalui perkawinan dengan bantuan angin atau serangga. Menurut Arief, tak seperti inti sel, kloroplas tidak terdapat pada sel-sel pembuahan. “Sehingga tidak mungkin gen protein tersebut bisa ditransfer,” dia menjelaskan.

Tanaman tembakau dipilih sebagai media untuk menghasilkan protein-protein obat itu karena masa tanamnya relatif singkat, sekitar enam bulan. Selain itu, tembakau memiliki biomassa yang tinggi dan penelitian tembakau transgenik sudah banyak tersedia.

Untuk proyek ini, digunakan teknologi tembakau transgenik yang dimiliki Fraunhofer. Namun, menurut Arief, tembakau Jerman berbeda dengan tembakau tropis. Itulah sebabnya, pihaknya sedang melakukan kultur jaringan transformasi gen terhadap sekitar 10 varietas tembakau lokal. Contoh varietas yang diteliti adalah Gobir dan Gewol dari Jawa, serta Deli dan Andeh Gadang dari Sumatera.

Satu varietas yang terbaik akan ditanam di lahan milik LIPI di Cibinong Science Center yang luasnya 160 hektare. Syaratnya, cocok dengan tanah Cibinong yang berupa dataran rendah, tumbuh dengan baik, artinya biomassa tinggi (daunnya lebar), struktur daunnya lembut untuk memudahkan penggilingan, dan komposisi senyawanya tidak kompleks.

Arief mentargetkan pada tahun ini sudah mulai penanaman tembakau transgenik itu di rumah kaca. Daunnya sudah dapat dipanen tiga bulan berikutnya. Setelah itu, dilakukan ekstraksi dan pemurnian protein. Jika itu berjalan lancar, akan dilanjutkan dengan penanaman di lahan terbuka dan skala produksi pada 2006. [*]

***

Menanam Protein di Daun Tembakau

Tim peneliti Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI di Cibinong, Jawa Barat, yang dipimpin Dr Arief Budi Witarto, bekerja sama dengan tim peneliti Fraunhofer Institute for Environmental Chemistry and Ecotoxicology dari Schmallenberg, Jerman, mengembangkan pertanian molekuler berupa tiga protein bahan baku obat, antibodi, dan antivirus, pada daun tembakau transgenik. Istimewanya, transformasi gen itu menggunakan kloroplas bukan inti sel sehingga dianggap lebih aman dan ramah lingkungan. Protein utama yang akan diproduksi itu adalah human serum albumin (HSA) untuk pengobatan sirosis hati, human interferon-alfa (IFN-a2) sebagai antivirus HIV/AIDS dan hepatitis, serta antibodi M12 untuk mengenali antigen MUC-1 yang banyak terdapat pada permukaan sel kanker payudara dan kanker hati.

Dengan teknologi rekombinan DNA (deoxyribonucleic acid pada 1973 yang memungkinkan memproduksi protein yang dikehendaki dalam jumlah besar. Penelitian ini semakin maju ketika ahli bioteknologi menemukan teknik perubahan asam amino penyusun suatu protein di situs yang diinginkan saja (site-directed mutagenesis) pada 1978.

Kloroplas: organel sel yang ditemukan di semua sel tumbuhan tingkat tinggi yang berfungsi melakukan fotosintesis. Kloroplas mengandung klorofil atau zat hijau daun. Bentuknya mirip dengan mitokondria, tapi hanya ditemukan pada sel tumbuhan.

Stroma: Cairan yang mengandung DNA sirkular dan ribosom.

Thylakoid: Bentuknya seperti cakram. Di dalamnya terdapat ruangan yang disebut lumen. Di permukaan thylakoid inilah terjadinya fotosintesis.

Granum: Tumpukan thylakoid.

Teknik pentransferan gen dapat menggunakan bakteri tanah dan bisa juga dengan alat penembak partikel 

Sumber 

Blog Ini Didukung Oleh :