Pixabay

Liviu Movileanu, profesor fisika di College of Arts and Sciences di Syracuse University, New York, AS, menciptakan sensor kecil yang mampu mendeteksi, meng­karakterisasi, dan menganalisis protein-protein interactions (PPI) dalam serum darah. Informasi dari PPI bisa menjadi sebuah “anugerah” untuk industri biomedis, pasalnya para peneliti berusaha untuk menia­dakan protein yang memungkinkan sel kanker tumbuh dan menyebar.

Temuan Movileanu diangkat dalam Nature Biotechnology dan ditulis bersama oleh Avinash Kumar Thakur, Siswa Phd. National Institutes of Health (NIH) juga men­dukung dengan dana hibah 1,17 juta dolar AS untuk riset mereka selama empat tahun ini.

“Pengetahuan detail tentang genom manusia telah membuka ba­tasan baru untuk identifikasi banyak protein fungsional yang terlibat dalam asosiasi fisik singkat den­gan protein lain,” kata Movileanu. “Gangguan besar dalam kekuatan PPI ini mengarah pada kondisi pe­nyakit. Karena sifat sementara dari interaksi ini, metode baru diper­lukan untuk menilai mereka,” kata Movileanu.

Masuk ke laboratorium, Mov­ileanu mendesain, menciptakan, dan mengoptimalkan jenis unik alat biofisik yang disebut nano­biosensors. Alat-alat berbasis pori yang sangat sensitif ini mendeteksi proses mekanistik, seperti PPI, pada tingkat molekul tunggal.

Meskipun PPI terjadi di mana-mana di tubuh manusia, mereka sulit dideteksi dengan metode yang sudah ada karena mereka (yaitu, PPI yang mempengaruhi sinyal sel dan perkembangan kanker) ber­langsung sekitar satu milidetik.

Respons Movileanu adalah menciptakan lubang di membran sel – sebuah lubang yang dikenal sebagai nanopore – di mana dia menembakan arus listrik. Ketika protein mendekati atau melalui nanopore, intensitas perubahan saat ini. Perubahan memung­kinkan dia untuk menentukan sifat setiap protein dan akhirnya identitasnya.

Konsep ini tidak baru dan pertama kali diartikulasikan pada 1980-an – tetapi hanya baru-baru ini para ilmuwan mulai membuat dan mengkarakterisasi nanobiosensor dalam skala besar untuk mendetek­si DNA, gula, bahan peledak, racun dan bahan berskala nano lainnya.

Movileanu berharap teknik real time-nya akan mendeteksi kanker sebelum menyebar. Salah satu jenis kanker yang sangat menarik minat Mobileanu adalah adalah leukemia limfositik, penyakit agresif yang dimulai di sumsum tulang dan mengalir ke dalam darah. Karena sel-sel leukemia tidak matang dan mati dengan baik, sel-sel itu sering lepas kendali.

“Sel-sel leukemia menumpuk di sumsum tulang dan mengeluarkan sel-sel normal dan sehat,” Movile­anu menjelaskan. “Tidak seperti kanker lain, yang biasanya mulai di payudara, usus besar atau paru-pa­ru, leukemia limfositik berasal dari kelenjar getah bening.”

Untuk masa depan, Movile­anu ingin mempelajari PPI dalam sampel biologis yang lebih kom­pleks, seperti sel lisat (cairan yang mengandung sel-sel “hancur”) dan biopsi jaringan.

“Jika kita tahu bagaimana bagian-bagian individual dari fungsi sel, kita dapat mencari tahu mengapa sel menyimpang dari fungsi normal menuju keadaan seperti tumor,” kata Movileanu, yang memperoleh gelar Ph.D. dalam fisika eksperimen­tal dari University of Bucharest di Rumania. “Sensor kecil kami dapat melakukan hal-hal besar untuk skrining biomarker, profil protein, dan studi skala besar protein,” kata Movileanu.(koran-jakarta.com)