Ilmuwan Berupaya Perlambat Penuaan dengan Merekayasa Umur dalam Sel

Beberapa tahun lalu, tim peneliti multidisiplin UC San Diego mulai mempelajari mekanisme dibalik penuaan sel, sebuah proses biologis kompleks yang mendasari umur panjang manusia dan banyak penyakit.

Mereka menemukan bahwa sel mengikuti serangkaian perubahan molekuler sepanjang umurnya sampai akhirnya merosot dan mati. Tetapi mereka memperhatikan bahwa sel-sel dari bahan genetik yang sama dan dalam lingkungan yang sama dapat berjalan di sepanjang rute penuaan yang berbeda.

Sekitar setengah dari sel tempat informasi genetik disimpan menua melalui penurunan stabilitas DNA secara bertahap. Setengah lainnya di sepanjang jalur yang terkait dengan penurunan mitokondria, unit produksi energi sel.

Pencapaian biologi sintetik baru memiliki potensi untuk mengkonfigurasi ulang pendekatan ilmiah terhadap penundaan usia. Berbeda dari berbagai upaya kimia dan genetik untuk memaksa sel ke keadaan "muda" buatan, penelitian baru ini memberikan bukti bahwa memperlambat detak jam penuaan dimungkinkan dengan secara aktif mencegah sel melakukan jalur penurunan dan kematian yang telah ditentukan sebelumnya, dan osilator gen seperti jam bisa menjadi sistem universal untuk mencapainya.

"Hasil kami menetapkan hubungan antara arsitektur jaringan gen dan umur panjang seluler yang dapat mengarah pada sirkuit gen yang dirancang secara rasional yang memperlambat penuaan," catat para peneliti dalam penelitian mereka.

Selama penelitian mereka, tim mempelajari sel ragi Saccharomyces cerevisiae sebagai model penuaan sel manusia. Mereka mengembangkan dan menggunakan mikrofluida dan mikroskop selang waktu untuk melacak proses penuaan sepanjang umur sel.

Dalam studi saat ini, sel-sel ragi yang secara sintetik diubah dan menua di bawah arahan perangkat osilator sintetik menghasilkan peningkatan umur 82 persen dibandingkan dengan sel kontrol yang menua dalam keadaan normal.

"Hasilnya mengungkapkan perpanjangan umur yang paling menonjol pada ragi yang telah kami amati dengan gangguan genetik," catat mereka.

"Sel-sel osilator kami hidup lebih lama daripada strain mana pun yang berumur panjang yang sebelumnya diidentifikasi oleh layar genetik yang tidak bias," kata Hao. "Penelitian kami merupakan contoh pembuktian konsep, menunjukkan keberhasilan penerapan biologi sintetik untuk memprogram ulang proses penuaan sel, dan dapat meletakkan dasar untuk merancang sirkuit gen sintetik untuk secara efektif mempromosikan umur panjang pada organisme yang lebih kompleks," papar para penulis.

Tim saat ini memperluas penelitian mereka ke berbagai jenis sel manusia yang menua, termasuk sel punca dan neuron. ils/I-1