Teknologi Pemrograman Ulang Sukses Pangkas Usia Sel Manusia hingga 60 Tahun

PARA peneliti dari University Hospital of Bonn dan University of Bonn, Jerman, menemukan bahwa proses pemrograman ulang sel dapat menurunkan usia molekuler sel manusia hingga lebih dari 60 tahun. Dalam eksperimen tersebut, sel yang berasal dari individu berusia 80 tahun menunjukkan perkiraan usia molekuler di bawah 20 tahun setelah menjalani proses pemrograman ulang selama 50 hari.

Studi tersebut berjudul Protracted Fate Acquisition and Epigenetic De-Aging During Induced Neural Stem Cell Conversion of Human Blood Cells, ditulis oleh Lea Jessica Berg, Julia Franzen, Andreas Buness, Rachel Konang, Chao Sheng, Michael Peitz, Andreas Till, Wolfgang Wagner, dan Oliver Brüstle.

Temuan yang dipublikasikan dalam jurnal Aging Cell pada 3 Oktober 2026 itu memberikan gambaran baru mengenai mekanisme peremajaan sel dan perubahan yang terjadi selama proses tersebut. Berbeda dari sejumlah pendekatan pemrograman ulang yang menghasilkan perubahan identitas sel dalam waktu relatif singkat, metode yang digunakan tim peneliti memungkinkan perubahan epigenetik diamati secara bertahap selama periode lebih panjang.

Penelitian ini tidak sekadar menunjukkan penurunan angka pada indikator usia molekuler. Para peneliti juga menemukan bahwa perubahan epigenetik yang terjadi selama proses pemrograman ulang berkaitan dengan perilaku sel yang menyerupai karakteristik sel muda. Hal tersebut membuka peluang untuk mempelajari hubungan antara identitas sel, perubahan aktivitas gen, dan proses penuaan pada tingkat molekuler.

Meski demikian, hasil penelitian tersebut tidak berarti tubuh manusia dapat dibuat kembali seperti ketika berusia 20 tahun. Perubahan yang diamati berlangsung pada sel yang diteliti, bukan pada seluruh jaringan, organ, atau sistem tubuh. Temuan ini masih merupakan hasil penelitian laboratorium dan belum membuktikan bahwa pendekatan serupa dapat digunakan untuk memperpanjang usia atau mengatasi penyakit akibat penuaan pada manusia.

Mengubah Identitas Sel

Pada dasarnya, sebagian besar sel tubuh manusia memiliki informasi genetik yang sama. Namun, sel darah, sel kulit, dan sel saraf menjalankan fungsi yang berbeda karena tidak semua gen bekerja dengan cara yang sama pada setiap jenis sel.

Perbedaan fungsi tersebut antara lain ditentukan oleh mekanisme pengaturan gen. Seiring perkembangan dan spesialisasi sel, sejumlah gen menjadi aktif, sementara gen lainnya tidak aktif. Pola pengaturan ini membantu sel mempertahankan identitas dan menjalankan tugas tertentu di dalam tubuh.

Dalam kondisi normal, sel prekursor darah tidak dapat begitu saja berubah menjadi sel saraf. Namun, perkembangan teknologi biologi molekuler memungkinkan peneliti mengarahkan perubahan identitas sel melalui proses yang dikenal sebagai pemrograman ulang sel atau cell reprogramming.

Proses ini memanfaatkan faktor transkripsi, yaitu protein yang berperan mengatur aktivitas gen. Dengan mengubah pola aktivitas gen tertentu, peneliti dapat mendorong sel yang telah memiliki fungsi khusus untuk berkembang menjadi jenis sel lain.

Teknik pemrograman ulang telah menjadi salah satu pendekatan penting dalam penelitian sel punca dan pengembangan model penyakit. Peneliti dapat menggunakannya untuk menghasilkan jenis sel tertentu di laboratorium, mempelajari perilaku sel, serta menguji mekanisme biologis yang sulit diamati secara langsung pada manusia.

Tim Bonn menggunakan pendekatan tersebut untuk mengubah sel prekursor darah manusia menjadi sel punca saraf atau neural stem cells. Jenis sel ini memiliki kemampuan untuk memperbanyak diri dan berkembang menjadi beberapa jenis sel dalam sistem saraf, bergantung pada kondisi dan sinyal biologis yang diterimanya.

Pendekatan ini juga memiliki latar belakang penelitian sebelumnya. Dalam eksperimen terdahulu, neuron yang dihasilkan melalui metode terkait dilaporkan mampu membentuk koneksi dengan neuron yang telah ada setelah ditransplantasikan ke otak tikus.

Namun, penelitian terbaru mengarahkan perhatian pada aspek yang berbeda. Para peneliti ingin mengetahui bagaimana usia molekuler sel berubah ketika identitasnya diubah, serta apakah proses tersebut dapat digunakan untuk mengamati peremajaan secara lebih terperinci.

Oliver Brüstle, Direktur Institute of Reconstructive Neurobiology di University Hospital of Bonn sekaligus anggota Transdisciplinary Research Area Life & Health di University of Bonn, menjelaskan bahwa fokus penelitian ini adalah perubahan usia sel selama pemrograman ulang.

“Kami berfokus pada fenomena berbeda, yaitu pengamatan bahwa sel mengalami peremajaan yang signifikan selama proses pemrograman ulang,” kata Brüstle dikutip dari Scitech Daily.

Dengan demikian, perubahan identitas sel menjadi sarana untuk mempelajari bagaimana karakteristik molekuler yang berkaitan dengan usia dapat berubah. Pendekatan ini membantu peneliti memisahkan dua persoalan yang saling berkaitan, yakni bagaimana sel memperoleh identitas tertentu dan bagaimana tanda-tanda molekuler penuaan berubah selama proses tersebut.

Jam Epigenetik

Salah satu tantangan dalam penelitian penuaan adalah menentukan bagaimana usia sel dapat diukur. Usia kronologis menunjukkan lamanya waktu sejak seseorang dilahirkan, sedangkan usia molekuler atau biologis merujuk pada karakteristik biologis yang dapat berubah seiring pertambahan usia maupun kondisi tertentu.

Untuk mempelajari perubahan tersebut, peneliti memeriksa modifikasi kimia pada DNA yang dikenal sebagai penanda epigenetik. Penanda ini dapat berubah seiring perkembangan dan penuaan, serta dipengaruhi oleh berbagai faktor biologis dan lingkungan.

Epigenetik berkaitan dengan mekanisme yang mengatur aktivitas gen tanpa mengubah urutan dasar DNA. Salah satu bentuknya adalah metilasi DNA, yakni penambahan gugus kimia pada bagian tertentu dari molekul DNA. Pola metilasi pada lokasi tertentu dapat berubah seiring bertambahnya usia.

Pola tersebut dimanfaatkan dalam metode pengukuran yang dikenal sebagai epigenetic clock atau jam epigenetik. Metode ini menggunakan pola penanda epigenetik untuk memperkirakan usia biologis atau usia molekuler berdasarkan model yang telah dikembangkan dan divalidasi.

Dalam penelitian di Bonn, jam epigenetik digunakan untuk mengikuti perubahan yang terjadi selama proses pemrograman ulang sel prekursor darah menjadi sel punca saraf.

Hasilnya menunjukkan bahwa sel yang berasal dari individu berusia 80 tahun memiliki perkiraan usia molekuler di bawah 20 tahun setelah menjalani proses tersebut selama 50 hari. Berdasarkan indikator yang digunakan, perubahan itu setara dengan penurunan usia molekuler lebih dari 60 tahun.

Angka tersebut menjadi salah satu temuan utama penelitian karena menunjukkan besarnya perubahan penanda epigenetik selama proses perubahan identitas sel. Peneliti tidak hanya melihat kondisi sel sebelum dan sesudah pemrograman ulang, tetapi juga mengikuti perubahan yang berlangsung selama proses tersebut.

Brüstle mengatakan, perubahan epigenetik yang teramati juga berkaitan dengan karakteristik fungsional sel yang lebih muda. “Kami juga mengetahui bahwa peremajaan epigenetik ini membuat sel benar-benar berperilaku seperti sel muda,” ujarnya.

Pernyataan tersebut menunjukkan bahwa penelitian tidak hanya bertumpu pada angka yang dihasilkan oleh jam epigenetik. Peneliti juga memperhatikan perilaku sel untuk memahami apakah perubahan molekuler tersebut disertai perubahan karakteristik biologis.

Meski demikian, interpretasi hasil pengukuran usia epigenetik tetap perlu dilakukan secara hati-hati. Penanda molekuler merupakan salah satu cara untuk mempelajari penuaan, tetapi tidak mencakup seluruh aspek fungsi sel dan kesehatan jaringan.

Penurunan usia epigenetik juga tidak secara otomatis menunjukkan bahwa semua kerusakan yang terakumulasi selama penuaan telah diperbaiki. Perubahan pada penanda tertentu harus dibedakan dari pemulihan seluruh fungsi biologis yang berkaitan dengan usia.

Karena itu, hasil yang menunjukkan usia molekuler di bawah 20 tahun tidak dapat ditafsirkan sebagai bukti bahwa sel tersebut sepenuhnya setara dengan sel dari orang berusia 20 tahun dalam setiap aspek biologis. hay