Para peneliti di University of California, San Francisco (UCSF), yang mengeksplorasi metabolisme manusia, telah menemukan beberapa senyawa kimia yang mengatur penyimpanan lemak pada cacing. Hal ini menawarkan sebuah tool baru untuk memahami obesitas dan menemukan perawatan masa depan untuk penyakit yang berhubungan dengan obesitas.
Seperti yang dideskripsikan dalam sebuah makalah pada jurnal Nature Chemical Biology, tim UCSF menggunakan pasukan cacing mikroskopis yang disebut C.elegans dan memberikan mereka ribuan senyawa kimia yang berbeda. Dengan memberikan senyawa ini pada cacing, para peneliti mampu membuat mereka kurus atau gemuk tanpa mempengaruhi bagaimana mereka makan, tumbuh, atau bereproduksi.
Penemuan ini memberikan para ilmuwan cara-cara baru untuk menyelidiki metabolisme, dan akhirnya bisa mengarah pada pengembangan obat baru untuk mengatur akumulasi lemak yang berlebihan dan mengatasi masalah metabolik yang mendasari sejumlah besar masalah kesehatan manusia, termasuk obesitas, diabetes dan beberapa jenis kanker.
Karya ini juga mendemonstrasikan nilai “pemindaian cacing” sebagai cara untuk menemukan target baru bagi penyakit manusia, menurut para ilmuwan UCSF, yang pekerjaannya dipelopori oleh sesama pasca-doktoral George Lemieux, PhD, di laboratorium Profesor Zena Werb, PhD, wakil ketua Departemen Anatomi di UCSF.
Pekerjaan ini adalah kolaborasi yang mengikutsertakan Kaveh Ashrafi, PhD, seorang profesor di Departemen UCSF Fisiologi, dan Roland Bainton, MD, PhD, seorang profesor di Department of Anesthesia & Perioperative Care UCSF.
Mengapa Worms Menjadi Gemuk?
Ketertarikan tim UCSF pada bagaimana cacing menangani lemak dimulai dengan suatu ketertarikan yang lebih mendasar pada metabolisme manusia. Cacing membuat molekul lemak untuk alasan yang sama dengan manusia – lemak berguna untuk menyimpan energi dan merupakan blok bangunan dasar bagi jaringan tubuh. Banyak gen dan mekanisme cacing yang digunakan untuk mengatur akumulasi lemak memiliki sistem serupa pada manusia, dan tidak semua dari mereka benar-benar dipahami.
Dimulai dengan 3.200 senyawa kimia yang berbeda dan 3.200 kolam cacing kecil, tim UCSF menggunakan pewarna merah yang ditempelkan pada molekul lemak untuk menentukan bahan kimia mana yang membuat cacing gemuk (lebih merah) atau kurus (kurang merah) di bawah mikroskop. Mereka mengidentifikasi beberapa lusinnya, dan melakukan tes tambahan, menyempitkannya hingga sekitar 10 senyawa yang diyakini mengatur metabolisme lemak. Senyawa-senyawa itu bukan hanya mengubah penyimpanan lemak pada cacing namun juga pada serangga dan pertumbuhan sel-sel manusia dalam tabung reaksi, yang membuat Lemieux memberikan komentar bahwa mereka “mungkin berguna untuk memahami metabolisme pada organisme lain.”
Salah satu senyawanya yang memodulasi kompleks molekular disebut sebagai AMP-activated kinase, yang menyensor ketersediaan energi sel. Versi kompleks kinase terdapat pada cacing maupun manusia, dan beberapa di antaranya sudah menjadi target utama untuk desain obat oleh perusahaan farmasi. “Senyawa yang kami peroleh dari pindaian cacing dapat bertindak pada kinase kompleks ini sama halnya jika tidak lebih baik dari apapun yang ada di tempat lain,” kata Ashrafi.
Kekuatan sebenarnya dari pekerjaan ini adalah bahwa ini menunjukkan nilai baru pindaian cacing dengan adanya peralatan pemindai untuk mengidentifikasi gen, protein dan pemain molekul lainnya yang terlibat dalam kesehatan manusia.
Sebagian besar penemuan obat melibatkan identifikasi pemain-pemain ini dan merancang cara untuk mengobati penyakit yang muncul ketika mereka tidak bekerja dengan tepat. Namun mengidentifikasi target hanyalah awal. Merancang obat melibatkan pengatasan daftar panjang rintangan lainnya, kata Ashrafi, dan garis bawahnya adalah bahwa sebagian besar obat potensial yang tampaknya bekerja dengan baik dalam tabung tes telah gagal bekerja pada manusia.
Nilai pindaian cacing memungkinkan para ilmuwan memilih senyawa untuk studi lebih lanjut yang telah bekerja secara efektif dalam seluruh organisme. “Banyak obat yang digunakan dan dikembangkan secara klinis saat ini atau ditemukan pada dasarnya secara kebetulan,” kata Ashrafi. “Jika kita memahami segala sesuatu tentang segala sesuatu, kita mungkin bisa merancang senyawa yang tepat. Namun pada kenyataannya, pemahaman kita pada banyaknya prinsip biologis dan prinsip kimia masih dalam tahap pengembangan.”
Sumber: Faktailmiah.com
v
ReplyDelete