Pintar Pelajaran Gelombang Radio Sanggup Meningkatkan Produksi Insulin

Gelombang Radio Dapat Meningkatkan Produksi Insulin - Para peneliti telah berhasil mengaktifkan gen di dalam hewan memakai “remote”. Teknik ini akan membuka jalan untuk penerapan di bidang medis, dimana gen pada pasien sanggup diaktifkan sesuai dengan keinginan. Pada penelitian ini, para peneliti memakai gelombang radio untuk mengaktifkan gen penghasil insulin yang telah direkayasa di tikus. Penelitian ini dipublikasikan di Science (1).

Jeffrey Friedman, mahir genetika molekuler dari University, New York, yang juga sebagai pimpinan penelitian ini, menyampaikan bahwa dalam jangka waktu yang pendek, hasil penelitian ini akan membuat cara yang lebih baik bagi ilmuwan untuk sanggup memanipulasi sel secara non infasif (tanpa pembedahan/operasi). Namun, kalau cara ini terus dikembangkan dan diperbaiki, maka mungkin juga sanggup dipakai untuk aplikasi klinis.

Friedman dan rekan penelitinya melapisi nanopartikel oksida besi dengan antibodi yang berikatan dengan ion channel (protein berbentuk pori yang membantu menetukan dan mengatur gradien tekanan yang melewati membran plasma pada sel) TRPV1 yang sensitive terhadap suhu, yang berada di permukaan sel. Mereka menginjeksikan partikel-partikel tersebut ke tumor yang tumbuh di bawah kulit tikus. Selanjutnya mereka membuat medan magnet memakai alat yang seolah-olah dengan mesin pencitraan beresonansi magnetic untuk memanaskan nanopartikel melalui adanya gelombang radio pendek tersebut. Pada gilirannya, Nanopartikel akan memanaskan ion channel sampai mencapai suhu aktivasinya yaitu 42 °C. Hal ini akan membuka terusan ion channel sehingga kalsium akan mengalir ke dalam sel. Kalsium akan memicu adanya sinyal sekunder yang akan mengaktifkan gen penghasil insulin yang telah direkayasa biar sensitive terhadap kalsium.

Gelombang radio sanggup memicu peningkatan produksi insulin di tikus (Credit: GEORGE STEINMETZ/SCIENCE PHOTO LIBRARY)

Setelah menerima paparan gelombang radio selama 30 menit, level insulin tikus meningkat dan level gula darahnya menurun.

“Hal terpenting mengenai teknik ini ialah bahwa gelombang radio yang panas sanggup menembus ke dalam jaringan, dan TRPV1 hanya aktif pada area yang mengandung nanopartikel” kata David Julius, mahir fisiologi yang mempelajari TRPV1 dari University of California, San Francisco.

Friedman menyatakan bahwa timnya tidak menyebarkan metode ini sebagai jalan untuk mengendalikan level diabetes, insulin, dan gula darah. Metode yang timnya kembangkan hanyalah untuk mengetahui secara fisiologis bahwa remote kontrol tersebut berfungsi. “Ada banyak sekali macam cara yang lebih gampang untuk mengobati diabetes” katanya. Namun, suatu hari nanti metode ini sanggup berpotensi untuk menghasilkan protein yang sanggup dipakai untuk mengobati penyakit lainnya.

Pada penelitian ini, para peneliti juga menunjukkan bahwa gelombang radio hanya memanaskan sel yang mengandung nanopartikel dan panas tidak akan membunuh sel-sel terspesialisasi ataupun mengganggu sel-sel lain yang berdekatan. “Medan magnetic ialah cara terbaik untuk membuat energy tanpa harus merusak sel” kata Arnd Pralle, mahir biofisika dari State University of New York, Buffalo, yang juga bekerja di stimulasi neuron memakai nanopartikel yang dipanaskan memakai gelombang radio (2).

Terapi Gen

Para peneliti juga bereksperimen dengan kultur sel yang direkayasa secara genetik untuk membuat nanopartikelnya sendiri. Mereka bahkan juga sanggup menstimulasi sekeresi insulin yang lambat di dalam sel. “Semua inovasi gres kami ini tidak membutuhkan bahan-bahan kimia atau molekul-molekul kecil untuk dipakai di penelitian yang kami lakukan” kata Ed Boyden, mahir neurobiology dari Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, yang membantu merintis metode untuk memakai serat optik untuk mengontrol acara neural dengan memakai cahaya (3).

Metode yang dipakai Friedman dikala ini tidak simpel untuk aplikasi klinis sebab alasan susila yaitu dilarang menumbuhkan tumor di insan untuk penelitian ini, Jadi, para peneliti berencana untuk menguji sistem pengiriman alternatif untuk nanopartikel.

“Saya berpikiran bahwa sutu hari nanti nanoteknologi akan besar lengan berkuasa ke pengobatan manusia. Kami menambah catatan mengenai apa yang partikel sanggup lakukan untuk kehidupan binatang” kata Friedman.

Referensi Jurnal :

Sarah A. Stanley, Jennifer E. Gagner, Shadi Damanpour, Mitsukuni Yoshida, Jonathan S. Dordick, Jeffrey M. Friedman. 2012. Radio-Wave Heating of Iron Oxide Nanoparticles Can Regulate Plasma Glucose in Mice. Science, 336 (6081): pp. 604-608. DOI: 10.1038/nnano.2010.125.

Boyden, E. S., Zhang, F., Bamberg, E., Nagel, G. & Deisseroth, K. 2005. Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity. Nature Neurosci, 8: pp. 1263–1268. doi: 10.1038/nn1525.

Artikel ini merupakan terjemahan dari materi yang disediakan oleh Nature. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.