Para peneliti telah mengembangkan sistem peringatan dini untuk empat jenis kanker yang paling umum. Sensor ini bekerja saat tumor berkembang, maka tahi lalat yang terlihat akan muncul pada kulit. Segera setelah kadar kalsium melebihi ambang tertentu dalam jangka waktu yang lebih lama, implan yang dimasukkan di bawah kulit memicu produksi melanin. Ini menyebabkan tahi lalat terbentuk.
Bersamaan dengan penyakit kardiovaskular, kanker telah menjadi penyebab utama kematian di banyak negara-negara industri. Banyak dari para pasien yang didiagnosa terkena kanker justru setelah tumor tersebut telah berkembang secara ekstensif.
Kondisi ini sering mengurangi kemungkinan pemulihan atau pengobatan secara signifikan dimana tingkat penyembuhan untuk kanker prostat adalah 32 persen dan hanya 11 persen untuk kanker usus besar. Kemampuan untuk mendeteksi keberadaan tumor dalam tubuh pasien yang lebih andal dan cepat tidak hanya akan menyelamatkan nyawa pasien, tetapi juga mengurangi kebutuhan akan perawatan yang mahal dan membuat pasien tertekan dan stres.
Para peneliti yang bekerja sama dengan Martin Fussenegger, Profesor di Departemen Ilmu dan Teknik Biosistem di ETH Zurich di Basel, kini telah mempresentasikan solusi yang mungkin untuk masalah ini dimana mereka mengembangkan sebuah jaringan gen sintetis yang berfungsi sebagai sistem peringatan dini.
Fussenegger dan rekanya mengembangkan teknologi deteksi dini kanker untuk mengenali empat jenis kanker yang paling umum yakni kanker prostat, paru-paru, usus besar dan payudara. Semua dapat di lakukan pada tahapan kanker yang sangat awal, yaitu ketika tingkat kalsium dalam darah meningkat karena tumor yang berkembang.
Sistem peringatan dini terdiri dari jaringan genetik yang mengintegrasikan bioteknologi ke dalam sel-sel tubuh manusia, yang kemudian dimasukkan ke dalam tubuh sebagai implan. Jaringan gen yang dienkapsulasi ini kemudian ditanamkan di bawah kulit di mana ia terus memonitor kadar kalsium darah. Begitu tingkat kalsium melebihi nilai ambang tertentu selama periode waktu yang lebih lama, kaskade sinyal dipicu yang memulai produksi pigmen penyamakan tubuh melanin dalam sel yang dimodifikasi secara genetik.
Kulit kemudian membentuk tahi lalat coklat yang terlihat dengan mata telanjang. Tahi lalat muncul jauh sebelum kanker kemudian muncul dan terdeteksi melalui diagnosis konvensional. "Seorang pembawa implan harus kemudian menemui dokter untuk evaluasi lebih lanjut setelah tahi lalat muncul," jelas Fussenegger. Tidak ada alasan untuk panik.
"Tahi lalat tidak berarti bahwa orang itu akan segera mati," tegas profesor ETH. Itu hanya berarti bahwa klarifikasi diperlukan termasuk jika memang diperlukan perawatan khusus atas indikasi tersebut. Para peneliti menggunakan kalsium sebagai indikator perkembangan empat jenis kanker, karena kalsium diatur kuat di dalam tubuh, pada tulang yang berfungsi sebagai penyangga tubuh dan dapat menyeimbangkan perbedaan konsentrasi.
Namun, ketika terlalu banyak kalsium terdeteksi dalam darah, ini dapat berfungsi sebagai tanda untuk salah satu dari empat kanker. "Deteksi dini meningkatkan kemungkinan bertahan hidup secara signifikan," kata Fussenegger. Misalnya, pada kasus kanker payudara, jika terdeteksi dini maka kemungkinan pemulihan pasien bisa mencapai 98 persen.
Namun, jika tumor didiagnosis terlambat, hanya satu dari empat wanita yang memiliki peluang pemulihan yang baik. "Saat ini, orang-orang biasanyapergi ke dokter hanya ketika tumor mulai menimbulkan masalah. Sayangnya, pada saat itu seringkali sudah terlambat," tambah Fussenegger. Implan juga memiliki keuntungan tambahan: "Hal ini dimaksudkan terutama untuk pemantauan diri, sehingga sangat efektif dalam hal biaya," jelas profesor di ETH tersebut.
Namun, bagi mereka yang lebih suka tidak berurusan dengan stres yang konstan, implan juga dapat digunakan untuk mengembangkan tanda yang hanya terlihat di bawah sinar merah. "Pemeriksaan rutin ini bisa dilakukan oleh dokter mereka," tambah Fusseneger. Dalam literaturnya, Fussenegger mengungkapkan beberapa kekurangan dari teknologi ini, salah satunya adalah masa aktif atau kerja implan semacam ini yang terbatas.
"Dari penelitian yang ada, membungkus sel-sel hidup berlangsung selama sekitar satu tahun. Setelah itu, mereka tidak aktif dan harus diganti," kata Fussenegger. Sejauh ini, implan peringatan dini ini adalah prototipe; karya terkait baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Science Translational Medicine. Para peneliti telah menguji sistem peringatan dini mereka pada model tikus dan pada kulit babi dan perangkat implan ini berfungsi dengan andal selama tes berlangsung.
Tahi lalat berkembang hanya ketika konsentrasi kalsium mencapai tingkat yang tinggi. Para ilmuwan yang berbasis di Basel masih memiliki jalan panjang sebelum pengujian implan pada manusia dapat dimulai. "Pengembangan lanjutan dan uji klinis secara khusus sangat melelahkan dan mahal, dimana kami sebagai tim risetnya tidak mampu," kata profesor ETH.
Namun, ia ingin mempromosikan perkembangannya, sehingga suatu hari nanti dapat mengarah pada produk yang bisa digunakan. Dia memperkirakan bahwa membawa implan diagnosis kanker ke pasar akan memakan waktu setidaknya sekitar sepuluh tahun untuk penelitian dan pengembangan.
Konsep "tato biomedis," seperti yang digambarkan Fussenegger dalam temuan baru ini, juga akan berlaku untuk penyakit lain yang berkembang secara bertahap, seperti penyakit neurodegeneratif dan gangguan hormonal. Pada prinsipnya, para peneliti bisa mengganti sensor molekuler untuk mengukur biomarker selain kalsium.
nik/berbagai sumber/E-6
