Peraih Nobel Kedokteran Karl Deisseroth Ungkap Cara Optogenetika Buka Harapan Baru Pengobatan Gangguan Otak

Washington – Peneliti Amerika Serikat  (AS) peraih Hadiah Nobel Karl Deisseroth merupakan psikiater, ahli saraf, dan bioinsinyur yang telah menghabiskan lebih dari dua dekade untuk mengungkap cara kerja otak guna memahami berbagai misterinya.

Ilmuwan dari Stanford University itu berbicara kepada AFP mengenai Hadiah Nobel Kedokteran yang dianugerahkan pada Senin atas karyanya dalam bidang optogenetika—teknik yang menggabungkan cahaya dan genetika—bersama ilmuwan Jerman Peter Hegemann dan Georg Nagel.

Ketiganya dianugerahi penghargaan tersebut "atas penemuan sakelar molekuler untuk sel saraf," demikian pernyataan Majelis Nobel.

Apa keunggulan pendekatan Anda?

"Ini merupakan tujuan yang telah lama dicari dalam ilmu saraf karena otak sangat kompleks, dengan miliaran sel yang saling berdekatan tetapi melakukan fungsi yang sama sekali berbeda," kata Deisseroth kepada AFP.

"Kami membutuhkan cara untuk membedakan sel-sel tersebut, mengendalikan satu sel tanpa memengaruhi sel lainnya. Ternyata, cara untuk melakukannya adalah menggunakan sesuatu yang pada dasarnya tidak pernah mereka respons, yaitu cahaya, lalu memberikan kemampuan kepada hanya sebagian sel untuk merespons cahaya.

"Dan dengan begitu, kita memiliki cara yang sangat baik untuk menjadi spesifik."

Bagaimana temuan ini mengubah bidang psikiatri?

Dengan menggunakan cahaya, para peneliti kini dapat mengaktifkan atau menonaktifkan sirkuit saraf tertentu di dalam otak.

Mereka juga dapat mengungkap sirkuit saraf yang mengatur ingatan, perasaan, dan perilaku tertentu yang berkaitan dengan gangguan neurologis dan kejiwaan.

"Tidak seperti sebagian besar bidang kedokteran lainnya, dalam psikiatri kami belum memiliki model yang baik mengenai apa yang sebenarnya berbeda," kata Deisseroth.

"Dalam kardiologi, kita dapat memodelkan berbagai gejala gagal jantung dengan melihat jantung sebagai pompa yang mengalami gangguan. Jantung tidak memompa dengan baik dan kita dapat mengukur seberapa buruk fungsi pompanya.

"Dengan otak, kita belum memiliki hal seperti itu. Kita belum memiliki ukuran yang dapat membuat kita mengatakan, 'Oh, bagian ini tidak bekerja cukup baik.'

"Dalam psikiatri, hal itu menjadi masalah, dan optogenetika mulai mengatasinya karena kita dapat mengatakan, 'sel-sel ini terlalu aktif' atau 'tidak cukup aktif', dan hal itu memberikan panduan yang sangat kuat bagi kita."

Apakah ada potensi untuk pengobatan?

"Setelah mengetahui sel-sel yang terlibat, kita dapat mempelajari sel-sel tersebut, melihat obat atau senyawa apa yang mungkin direspons oleh sel itu, kemudian menguji obat-obatan tersebut dengan cara yang benar-benar mengurangi banyak dugaan dalam uji klinis," kata Deisseroth.

"Hal itu menarik karena pendekatan ini jauh lebih umum."

Ia menambahkan bahwa sejumlah uji klinis besar kini telah menyelesaikan fase II dan memasuki tahap akhir, yakni fase III, untuk pengobatan autisme dan skizofrenia yang dikembangkan berdasarkan pendekatan yang terinspirasi secara tidak langsung oleh optogenetika.

Apa yang dapat dilakukan pengobatan tersebut bagi pasien?

"Saya akan memberikan contoh autisme. Saat ini ada pengobatan yang diberikan untuk mengatasi iritabilitas pada autisme—yakni kondisi agresivitas dan ketidakmampuan mengendalikan emosi yang dapat dialami penyandang autisme dan menimbulkan banyak masalah.

"Jadi, apa yang kita lakukan sekarang? Yang tersedia hanyalah obat-obatan yang sangat kuat yang disebut antipsikotik. Obat-obatan ini menyebabkan banyak kenaikan berat badan dan sedasi. Obat tersebut juga menyebabkan gerakan abnormal serta banyak efek samping, tetapi tetap digunakan karena orang-orang sangat membutuhkan bantuan.

"Sekarang, yang memasuki uji fase III adalah obat non-antipsikotik untuk mengatasi iritabilitas pada autisme. Obat itu benar-benar berbeda."

Deisseroth juga memberikan contoh penyakit Parkinson, yakni gangguan otak progresif yang dapat menyebabkan tremor, kekakuan, dan kesulitan mengendalikan gerakan.

"Parkinson adalah gangguan yang sangat menarik karena terjadi kematian sejenis neuron yang disebut neuron dopamin. Namun, neuron dopamin melakukan banyak hal berbeda di otak. Neuron tersebut memengaruhi perencanaan. Memengaruhi gerakan. Memengaruhi penghargaan atau kesenangan. Memengaruhi muntah. Memengaruhi menyusui. Semua hal yang berbeda ini.

"Karena itu, obat-obatan untuk Parkinson menimbulkan banyak masalah karena kita meningkatkan aktivitas dopamin di semua bidang tersebut dan hal itu menyebabkan gangguan.

"Harapan kami, dengan optogenetika, kita dapat memperoleh pengobatan yang lebih spesifik sehingga hanya memengaruhi, misalnya, gerakan, yang merupakan salah satu masalah utama pada Parkinson."

Apa arti temuan ini bagi perangkat neuroteknologi?

"Antarmuka otak-komputer sebagian besar diterapkan menggunakan listrik. Dalam hal itu, aktivitas otak direkam secara elektrik dan, dalam beberapa kasus, jika aktivitas tersebut diberikan kembali ke otak, stimulasi elektrik juga digunakan.

"Metode optik pada prinsipnya memberikan cara lain untuk melakukan komunikasi. Secara prinsip, kita dapat menggunakan cahaya sebagai pengganti listrik.

"Saya akan mengatakan bahwa sebagai aplikasi potensial, hal ini masih cukup jauh. Ini merupakan sesuatu yang menarik, tetapi mungkin membutuhkan waktu untuk dikembangkan."