Skeleton memberikan jempol ke atas
Gambar oleh freepik
Dalam dunia di mana populasi yang menua menghadapi tantangan kesehatan yang meningkat, sejenis epidemi diam-diam mengikis kualitas hidup jutaan orang. Osteoporosis memengaruhi satu dari tiga wanita dan satu dari lima pria di atas usia 50 tahun di seluruh dunia, melemahkan tulang dan membuatnya rentan terhadap patah tulang yang mengubah hidup. Namun, karena beban global dari kondisi ini terus bertambah, kilau harapan muncul dalam pengobatan osteoporosis.
Pada garis depan ini adalah kelas molekul yang disebut oligodeoxynucleotides, dengan satu kandidat yang menjanjikan, iSN40, menunjukkan potensi. Molekul ini menargetkan osteoblast, sel yang bertanggung jawab untuk membangun dan memperkuat kerangka tulang kita, berpotensi menawarkan kesempatan baru bagi mereka yang berjuang dengan tulang rapuh.
Osteoporosis menyebabkan hingga 37 juta patah tulang fragil pada individu berusia di atas 55 tahun, yang setara dengan sekitar 70 patah tulang per menit secara global. Kebutuhan akan pengobatan yang efektif tidak pernah lebih mendesak. Penelitian ini menjanjikan untuk meningkatkan kehidupan jutaan orang dan meringankan beban ekonomi besar pada sistem kesehatan di seluruh dunia.
Pemahaman tentang Osteoporosis
Osteoporosis adalah kondisi yang ditandai dengan tulang-tulang yang melemah, sehingga membuatnya rapuh dan lebih rentan terhadap patah tulang. Osteoporosis berkembang ketika tubuh kehilangan terlalu banyak tulang, menghasilkan terlalu sedikit tulang, atau keduanya. Proses ini terjadi secara bertahap dari waktu ke waktu, memberi osteoporosis julukan “penyakit diam-diam.”
Saat kita menua, tulang-tulang kita kehilangan sebagian kepadatan dan kekuatan mereka karena keseimbangan yang terganggu antara pemecahan dan pembangunan tulang dalam osteoporosis. Ini sebagian disebabkan karena setelah usia 35 tahun, pemecahan tulang melampaui pembangunan tulang. Juga, perubahan hormonal mulai terjadi seiring bertambahnya usia kita, terutama pada wanita setelah menopause, ketika kadar estrogen menurun. Faktor gaya hidup lainnya juga dapat berperan, seperti kurangnya olahraga, diet buruk, merokok, konsumsi alkohol berlebihan, dan beberapa kondisi medis dan obat-obatan tertentu.
Banyak pengobatan osteoporosis melibatkan obat-obatan yang kompleks dan mahal yang mengandung protein atau hormon tertentu yang membantu membangun tulang atau melambatkan kehilangan tulang. Sekarang, kita semakin mendekati pengobatan berbasis gen yang dikenal sebagai osteogenetic oligodeoxynucleotides atau osteoDN.
Pengenalan Osteogenetic Oligodeoxynucleotides
Oligodeoxynucleotides osteogenetik, atau osteoDNs, berasal dari urutan genomik dan adalah fragmen DNA pendek yang dirancang dari bahan genetik yang ditemukan pada bakteri. Molekul-molekul ini bekerja dengan menargetkan dan mengaktifkan osteoblast, yang merupakan sel-sel yang bertanggung jawab untuk membangun jaringan tulang baru. Dengan merangsang sel-sel ini, osteoDNs dapat membantu mengembalikan keseimbangan pembentukan tulang dan pemecahan.
Tim peneliti menyaring perpustakaan ODN yang berasal dari genom bakteri yang menguntungkan bernama Lacticaseibacillus rhamnosus GG. Mereka mengidentifikasi ODN bernama iSN40 yang menunjukkan kemampuan luar biasa untuk mempromosikan perkembangan sel tulang. iSN40 menunjukkan beberapa efek positif pada sel-sel tulang, seperti merangsang ekspresi gen yang penting untuk perkembangan tulang dan meningkatkan deposisi kalsium dalam sel-sel tulang.
Konformasi termodinamika paling stabil dari ODN dalam air. (A) iSN40. (B) MT01.
© 2022 oleh Nihashi, Y., Miyoshi, M., Umezawa, K., Shimosato, T., & Takaya, T.
Menariknya, efek promosi tulang iSN40 tidak bergantung pada urutan DNA tertentu yang disebut motif CpG, yang diketahui memicu reaksi kekebalan. Hal ini menunjukkan bahwa iSN40 bisa merangsang pertumbuhan tulang tanpa menyebabkan reaksi kekebalan yang tidak diinginkan.
Penemuan iSN40 sangat menarik karena obat berbasis asam nukleat seperti ODN menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan dengan pengobatan berbasis protein tradisional. Mereka lebih mudah dan lebih murah untuk diproduksi, memiliki stabilitas yang lebih baik selama penyimpanan, dan dapat dirancang untuk menargetkan sel atau proses tertentu dalam tubuh. Penelitian ini membuka kemungkinan baru untuk mengembangkan terapi inovatif untuk osteoporosis.
Langkah berikutnya melibatkan pengujian efektivitas iSN40 dalam model hewan dan, pada akhirnya, dalam uji klinis. Jika berhasil, pendekatan ini bisa mengarah pada pengobatan yang lebih mudah dijangkau dan terjangkau bagi jutaan orang yang terkena osteoporosis dan gangguan tulang lainnya.
Menuju Masa Depan
Penemuan iSN40 merupakan tonggak sejarah dalam penelitian osteoporosis. Oligodeoxynucleotida osteogenetik ini menawarkan cara baru dan efisien untuk merangsang pembentukan tulang, memberi harapan bagi jutaan orang yang terpengaruh oleh penyakit ini. Meskipun menerjemahkan temuan ini ke dalam praktik klinis menimbulkan tantangan, manfaat potensialnya sangat besar. Dengan munculnya iSN40 dan oligodeoxynucleotides serupa, masa depan pengobatan osteoporosis terlihat cerah.
–
Cerita ini adalah bagian dari seri tentang perkembangan saat ini dalam Rekayasa Jaringan. Pada tahun 1999, saya mendefinisikan rekayasa jaringan sebagai kumpulan intervensi yang mengembalikan jaringan dan organ yang rusak oleh penyakit, cidera oleh trauma, atau aus oleh waktu ke fungsi normal. Saya melibatkan spektrum penuh obat kimia, gen, dan protein, terapi berbasis sel, dan intervensi biomekanik yang mencapai tujuan tersebut.
Pada sub-seri ini, kita fokus secara khusus pada terapi gen. Kita menjelajahi pengobatan saat ini dan menguji kemajuan yang siap mengubah layanan kesehatan. Setiap artikel dalam koleksi ini membahas aspek berbeda dari peran terapi gen dalam narasi lebih besar Rekayasa Jaringan.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang rekayasa jaringan, baca lebih banyak cerita di www.williamhaseltine.com