Julia Perez, Bioinformatika, dan Pengobatan Kanker Serviks
Jakarta - Menurut Organisasi Kesehatan Dunia, WHO, kanker merupakan salah satu penyakit yang paling mematikan. Sudah banyak insiatif yang dilakukan untuk mencegah dan mengobati penyakit tersebut, namun belum juga ditemukan metode yang optimal untuk semua kalangan masyarakat.
Sampai sekarang, riset kedokteran masih mencari 'holy grail' untuk metode prevensi dan kuratif untuk penyakit tersebut. Salah satu tipe penyakit tersebut adalah Kanker serviks atau kanker mulut rahim yang merupakan kanker yang sangat mengancam kesehatan perempuan, dan salah satu penyebabnya adalah infeksi virus HPV (Human Papilloma Virus).
Kemudian, kita juga sudah sering menyaksikan tayangan mengenai penyakit kanker serviks yang diderita oleh artis Julia Perez. Apakah ada solusi untuk penyakit ini?
Sinergi Antara Ilmu Bioinformatika dan Biomedis
Metode komputasi visualisasi molekuler semakin canggih dari tahun ketahun. Berbekal pada kemajuan ilmu rekayasa biomedis yang berhasil melakukan visualisasi resolusi tinggi pada organ tubuh manusia, untuk keperluan pengamatan kinerja jantung dan otak, teknik visualisasi ini juga diterapkan untuk mengamati rekasi biokimia.
Kemajuan metode Virtual Reality (VR), dimana visualisasi tiga dimensi (3D) terhadap stereometri arsitektur dan fisiologis manusia berhasil diterapkan, maka metode yang sama juga diekstrapolasi untuk kepentingan Kedokteran molekuler (molecular medicine).
Rational Drug Design, desain obat melalui bantuan bioinformatika, merupakan teknik komputasi beresolusi tinggi terhadap interaksi molekuler. Dengan bantuan aplikasi editing molekuler, maka pemodelan interaksi obat dapat dilakukan dengan mengunduh data dari basis data (database) seperti Pubchem dan Protein Data Bank (PDB).
Informasi molekuler inilah yang akan digunakan oleh pakar farmakologi, toksikologi, maupun kedokteran untuk menguji obat tersebut, baik di tataran pra-klinis, maupun di klinis nantinya.
Selain untuk desain obat, bioinformatika juga dapat dimanfaatkan untuk desain vaksin. Kajian Immunoinformatics, merupakan metode desain vaksin melalui bantuan bioinformatika. Ada beberapa metode komputasi yang digunakan untuk desain vaksin secara in silico ini, yaitu Artificial Neural Network (ANN) dan Hidden Markove Model (HMM).
ANN merupakan metode komputasi yang terinspirasi dari jaringan otak, dengan meniru cara kerja jaringan sel saraf. Kemudian, HMM merupakan suatu model dimana sistem diasumsikan mengikuti proses Markov dengan hidden states. Kedua metode yang sudah umum digunakan di dunia IT ini ternyata cukup efektif digunakan untuk mendesain vaksin secara molekuler.
Pasar Layanan Pengobatan dan Vaksin Kanker Serviks
Sejauh ini, produk obat dan vaksin kanker serviks yang sudah ada di pasaran seperti vaksin Gardasil dan agen kemoterapi Theracim, sudah dikembangkan dengan bantuan bioinformatika dan molecular medicine. Produk tersebut sudah dijual untuk kepentingan medis di rumah sakit.
Vaksin Gardasil didesain menggunakan virus like particles (VLP) atau partikel mirip virus yang berukuran nano yang didesain secara bioinformatika, dan aman untuk digunakan karena tidak membawa materi genetik dari virus yang berbahaya.
Sementara itu, untuk Theracim, obat ini didesain dengan komputasi interaksi molekuler proteomik resolusi tinggi, sehingga dapat menghambat sel kanker. Kemudian, program imunisasi HPV sudah diberikan sejak sekolah dasar di DKI Jakarta dan Yogyakarta mulai tahun 2016 lalu, yang merupakan inisiatif uji-coba dari pemerintah pusat.
Ke depannya, diharapkan seluruh Indonesia mendapatkan inisiatif tersebut. Pengembangan vaksin dan obat untuk kanker merupakan inisiatif multi-disiplin antara ilmu bioinformatika, bioteknologi, biomedik, dan tentu saja kedokteran.
Dialektika IT, Biomedis, dan Bioinformatika
Di titik ini, ilmu Bioinformatika pada akhirnya dimanfaatkan untuk kepentingan biomedis, atau kedokteran dasar (pre-klinis). Sebagai bagian dari jejaring ilmu trans-disiplin, Bioinformatika sangat tergantung pada perkembangan IT.
Literatur analisis urutan biologis (biological sequence analysis), membahas mengenai metode-metode komputasi yang sangat kuat pengaruh IT seperti pairwise alignment, hidden markov model, multiple sequence alignment, phylogenetic trees, stochastic grammars, dan probabilitas.
Metode analisis urutan biologis tersebut sebagian besar banyak bergantung pada prinsip modeling probabilitas, yang membuka lebar semua kemungkinan untuk berbagai jalur (pathway) pengembangan obat maupun vaksin.
Dalam konteks pengembangan kedokteran modern yang semakin multi-dispilin, ilmu-ilmu formal seperti matematika, statistika, dan IT semakin dibutuhkan untuk menganalisis interaksi molekular pada sel.
Hal ini menjadi sangat penting terutama untuk mempelajari penyakit seperti kanker, dimana mutasi atau perubahan urutan biologis pada materi genetik dapat menyebabkan proliferasi sel menjadi tidak terkendali.
Pemahaman akan kajian probabilitas akan dapat menentukan dengan lebih baik, kapan sesungguhnya proliferasi tersebut menjadi tak terkendali, dan juga menentukan durasi waktu dari terjadinya mutasi sampai terjadinya proliferasi sel yang tak terkendali.
Informasi tersebut menjadi sangat krusial ketika mendesain obat dan vaksin secara komputasi, untuk kemudian diaplikasikan pada wet laboratory.
*) Penulis, Dr.rer.nat Arli Aditya Parikesit: Penulis adalah Ketua Program Studi S1 Bioinformatika Indonesia International Institute for Life Sciences yang dapat dihubungi pada akun twitter @arli_ap. (rou/rou)
Sampai sekarang, riset kedokteran masih mencari 'holy grail' untuk metode prevensi dan kuratif untuk penyakit tersebut. Salah satu tipe penyakit tersebut adalah Kanker serviks atau kanker mulut rahim yang merupakan kanker yang sangat mengancam kesehatan perempuan, dan salah satu penyebabnya adalah infeksi virus HPV (Human Papilloma Virus).
Kemudian, kita juga sudah sering menyaksikan tayangan mengenai penyakit kanker serviks yang diderita oleh artis Julia Perez. Apakah ada solusi untuk penyakit ini?
Sinergi Antara Ilmu Bioinformatika dan Biomedis
Metode komputasi visualisasi molekuler semakin canggih dari tahun ketahun. Berbekal pada kemajuan ilmu rekayasa biomedis yang berhasil melakukan visualisasi resolusi tinggi pada organ tubuh manusia, untuk keperluan pengamatan kinerja jantung dan otak, teknik visualisasi ini juga diterapkan untuk mengamati rekasi biokimia.
Kemajuan metode Virtual Reality (VR), dimana visualisasi tiga dimensi (3D) terhadap stereometri arsitektur dan fisiologis manusia berhasil diterapkan, maka metode yang sama juga diekstrapolasi untuk kepentingan Kedokteran molekuler (molecular medicine).
Rational Drug Design, desain obat melalui bantuan bioinformatika, merupakan teknik komputasi beresolusi tinggi terhadap interaksi molekuler. Dengan bantuan aplikasi editing molekuler, maka pemodelan interaksi obat dapat dilakukan dengan mengunduh data dari basis data (database) seperti Pubchem dan Protein Data Bank (PDB).
Informasi molekuler inilah yang akan digunakan oleh pakar farmakologi, toksikologi, maupun kedokteran untuk menguji obat tersebut, baik di tataran pra-klinis, maupun di klinis nantinya.
Selain untuk desain obat, bioinformatika juga dapat dimanfaatkan untuk desain vaksin. Kajian Immunoinformatics, merupakan metode desain vaksin melalui bantuan bioinformatika. Ada beberapa metode komputasi yang digunakan untuk desain vaksin secara in silico ini, yaitu Artificial Neural Network (ANN) dan Hidden Markove Model (HMM).
ANN merupakan metode komputasi yang terinspirasi dari jaringan otak, dengan meniru cara kerja jaringan sel saraf. Kemudian, HMM merupakan suatu model dimana sistem diasumsikan mengikuti proses Markov dengan hidden states. Kedua metode yang sudah umum digunakan di dunia IT ini ternyata cukup efektif digunakan untuk mendesain vaksin secara molekuler.
Pasar Layanan Pengobatan dan Vaksin Kanker Serviks
Sejauh ini, produk obat dan vaksin kanker serviks yang sudah ada di pasaran seperti vaksin Gardasil dan agen kemoterapi Theracim, sudah dikembangkan dengan bantuan bioinformatika dan molecular medicine. Produk tersebut sudah dijual untuk kepentingan medis di rumah sakit.
Vaksin Gardasil didesain menggunakan virus like particles (VLP) atau partikel mirip virus yang berukuran nano yang didesain secara bioinformatika, dan aman untuk digunakan karena tidak membawa materi genetik dari virus yang berbahaya.
Sementara itu, untuk Theracim, obat ini didesain dengan komputasi interaksi molekuler proteomik resolusi tinggi, sehingga dapat menghambat sel kanker. Kemudian, program imunisasi HPV sudah diberikan sejak sekolah dasar di DKI Jakarta dan Yogyakarta mulai tahun 2016 lalu, yang merupakan inisiatif uji-coba dari pemerintah pusat.
Ke depannya, diharapkan seluruh Indonesia mendapatkan inisiatif tersebut. Pengembangan vaksin dan obat untuk kanker merupakan inisiatif multi-disiplin antara ilmu bioinformatika, bioteknologi, biomedik, dan tentu saja kedokteran.
Dialektika IT, Biomedis, dan Bioinformatika
Di titik ini, ilmu Bioinformatika pada akhirnya dimanfaatkan untuk kepentingan biomedis, atau kedokteran dasar (pre-klinis). Sebagai bagian dari jejaring ilmu trans-disiplin, Bioinformatika sangat tergantung pada perkembangan IT.
Literatur analisis urutan biologis (biological sequence analysis), membahas mengenai metode-metode komputasi yang sangat kuat pengaruh IT seperti pairwise alignment, hidden markov model, multiple sequence alignment, phylogenetic trees, stochastic grammars, dan probabilitas.
Metode analisis urutan biologis tersebut sebagian besar banyak bergantung pada prinsip modeling probabilitas, yang membuka lebar semua kemungkinan untuk berbagai jalur (pathway) pengembangan obat maupun vaksin.
Dalam konteks pengembangan kedokteran modern yang semakin multi-dispilin, ilmu-ilmu formal seperti matematika, statistika, dan IT semakin dibutuhkan untuk menganalisis interaksi molekular pada sel.
Hal ini menjadi sangat penting terutama untuk mempelajari penyakit seperti kanker, dimana mutasi atau perubahan urutan biologis pada materi genetik dapat menyebabkan proliferasi sel menjadi tidak terkendali.
Pemahaman akan kajian probabilitas akan dapat menentukan dengan lebih baik, kapan sesungguhnya proliferasi tersebut menjadi tak terkendali, dan juga menentukan durasi waktu dari terjadinya mutasi sampai terjadinya proliferasi sel yang tak terkendali.
Informasi tersebut menjadi sangat krusial ketika mendesain obat dan vaksin secara komputasi, untuk kemudian diaplikasikan pada wet laboratory.
*) Penulis, Dr.rer.nat Arli Aditya Parikesit: Penulis adalah Ketua Program Studi S1 Bioinformatika Indonesia International Institute for Life Sciences yang dapat dihubungi pada akun twitter @arli_ap. (rou/rou)
Sumber
0 Response to "Julia Perez, Bioinformatika, dan Pengobatan Kanker Serviks"
Post a Comment