C17 Terapi Gen

AUTHORED BY : IQBAL TAUFIQQURRACHMAN 1

C17 Terapi Gen

Lecture Notes : SGBM

Theme : Diagnosis Molekular dan Terapi Gen

Oleh : Alida Harahap

A. Pendahuluan

Diagnosis molekular sangat baru (up to date) tapi sebetulnya

sudah sejak awal tahun 1990 telah digunakan untuk alat bantu

diagnosis baik untuk penyakit genetik maupun penyakit infeksi. Di

dalam kelainan genetik ada macam-macam yang bisa dideteksi

dengan molekuler antara lain keganasan (pasti ada kelainan

molekuler seperti mutasi), penyakit bawaan (inherited disease),

identitas (identifikasi korban kecelakaan), dan farmakogenetik

(ketidakberhasilan terapi bukan hanya karena obatnya salah dan

cara minum obatnya salah tapi juga karena metabolisme obatnya

di dalam tubuh salah yang diakibatkan oleh defek genetik).

B. Diagnosis Molekuler

Deteksi Mutasi, dapat menggunakan metode-metode berikut :

- PCR-RFLP

Memperbanyak suatu segmen dan segmennya dipilih oleh

peneliti. Setelah diperbanyak, dilihat apakah segmen itu

diperbanyak atau tidak jika diperbanyak maka itu terjadi mutasi

semetara jika tidak diperbanyak berarti tidak ada mutasi. Hal ini

dapat dilakukan untuk deteksi sickle-cell anemia (terjadi mutasi

rantai β tepatnya di asam amino glutamin yang harusnya GAG

menjadi GTG sehingga asam aminonya berubah menjadi valin).

Maka saat diberikan enzim restriksi yang disebut Mst II yang

terjadi mutasi akan terjadi pemotongan hasil PCR tadi.

- Oligo specific probe

Dilakukan dengan memperbanyakan DNA, kemudian dilihat di

bagian mana bagian yang akan bermutasi (berikan pelacak).

Jika diberikan oligo mutant dan menempel maka ada mutasi

tapi jika tidak menempel maka tidak ada mutasi.

- ARMS (Amplification Refractory Mutation System)

- Real time PCR for quantitation

Untuk sampel yang digunakan dapat diambil dari :

- Peripheral blood/ord blood lymphocyte

- Vili choriales


C17 Terapi Gen

- Amniotic fluid

- Circulating nucleic acid

- Dan lain-lain

Deteksi mutasi tidak harus mendeteksi dari organ yang

mengalami mutasi. Hal ini dikarenakan zigot mengalami mitosis

(tiap membelah, DNA bereplikasi sehingga anakan memiliki DNA

yang sama). Pada suatu tahapan, zigot akan membentuk plasenta

dan membentuk fetus. Plasenta tidak membentuk individu

sementara fetus membentuk individu. Jadi dapat dikatakan tiap sel

memiliki DNA yang sama sehingga dapat digunakan sampel dari

mana saja untuk mendeteksi penyakit genetik dan mutasi.

Semua gen terdapat di tiap sel tetapi tidak semua gen

diekspresikan oleh suatu sel. Jika kelainan genetik misalnya ada di

otot, jika ingin diketahui apakah ini inheirited atau tidak dapat

digunakan sampel dari limfosit, tapi jika ingin mendeteksi besar

kecilnya penyakit harus melihat sel ototnya.

DNA dari fetus pada usia-usia tertentu ada yang masuk ke

sirkulasi ibu, tetapi untuk mengetahui suatu penyakit masih sulit

karena DNA ibu juga ikut bersikulasi. Jika ingin mengetahui ada

penyakit embolism di paru dapat digunakan sampel RNA karena

paru-paru sangat khas dalam mengekspresikan RNA.

Tujuan dari pengaplikasian diagnosis molekular antara lain

untuk membedakan diagnosis, menentukan gen pembawa dari

keluarga maupun populasi, prenatal diagnosis, dan presymptomatic

diagnosis. Berikut penjelasan lebih lanjut :

1. Diferensiasi Tes Diagnostik

Contoh penyakit X-linked muscular dystrophies yang

merupakan ada kerusakan neurologis. Contoh lain adalah

Fragile X syndrome (gejala klinis yang paling terlihat adalah

retardasi mental) di mana retardasi mental juga banyak penyakit

seperti itu, maka perlu dilakukan diagnosis molekular.

2. Deteksi Gen Pembawa di Keluarga dan Populasi

- Keluarga

Contohnya adalah Congenital Adrenal Hyperplasia (bayi

lahir akan kekurangan garam) yang disebabkan defisiensi

enzim 21-hidroksilase sehingga tidak terbentuk kortisol

(membantu keseimbangan garam di tubuh) dan harus

dilakukan enzyme replacement therapy. Selain itu dilakukan

tes pranatal untuk mempersiapkan saat kelahiran untuk


C17 Terapi Gen

menyuntikan kortisol pada bayi yang kekurangan enzim

hidroksilase. Jika tidak ditangani dengan cepat akan

meningkatkan kadar testosteron jadi jika bayi perempuan

akan mengalami firilasi di mana klitorisnya berbentuk penis.

- Populasi

Biasanya dilakukan untuk pencarian gen pembawa

pada penurunan autosomal resesif. Paling banyak adalah

kasus thalasemia, tapi akan sulit karena ada dua ratus

macam mutasi tapi dapat dideteksi dengan melihat gejala

hematologi seperti jumlah Hb, ukuran sel darah merah,

anemia, dan lain-lain. Tapi jika screening pada penyakit

yang hanya satu mutasi seperti fibrosis sistik dapat dilakukan

dengan mudah.

3. Prenatal Diagnosis

Tidak semua penyakit harus dilakukan prenatall diagnosis.

Harus dilihat terlebih dahulu apakah penyakit yang diidap harus

memiliki prognosis jelek dan tidak bisa diobati. Awalnya

thalasemia masuk ke kategori tersebut, namun sekarang pasien

thalasemia dapat hidup sampai usia 70 tahun tergantung dari

kerajinan untuk melakukan transfusi, pengurangan besi, dan lain

sebagainya.

4. Presymptomatic Diagnosis

Dilakukan jika gejala baru terlihat saat dewasa. Contohnya

thalasemia-α berat (terjadi delesi empat) tapi masih bisa hidup

di intrauteri tapi bentuknya tidak baik. Tetapi saat lahir akan

meninggal. Jika telah diketahui maka harus menghentikan

kehamilan karena dapat mengakibakan komplikasi kehamilan

pada ibu tinggi jadi dapat membahayakan nyawa ibu. Tapi

sekarang telah ditemukan transfusi intrauteri tapi tetap saja

setelah lahir akan membutuhkan transfusi terus menerus.

5. Newborn Screening

Salah satu contohnya adalah PKU (Phenylketonuria) dan ini

merupakan penyakit defek metabolisme sejak lahir. Terjadi

mutasi di gen pengkode enzim phenylalanine hydroxylase

untuk mengubah phenylalanine menjadi tirosin. Sehingga ada

penumpukan phenylalanine yang bersifat toksik bagi saraf


C17 Terapi Gen

sehingga dapat mengakibatkan retardasi mental. Jadi saat bayi

baru lahir harus dicek berikut :

1. Jumlah TSH (memengaruhi kecerdasaan)

2. PKU

3. G6PD

C. Maternal Inheritance

Penurunan mutasi DNA bukan hanya lewat nukleus tetapi juga

bisa melalui mitokondria. Tetapi ada perbedaan di mana

mitokondria diturunkan secara maternal (hanya ibu). Selain itu, DNA

mitokondria memiliki banyak kopi dan berbeda tiap sel, tingkat

mutasi tinggi, dan dapat dibedakan menjadi heteroplasmi dan

homoplasmi.

Ada dua macam penurunan mutasi DNA mitokondria antara

lain germline dan somatik. Berikut beberapa contoh penurunan

germline (melalui ayah dan ibu) yang biasanya membuat

kelumpuhan antara lain MELAS (Myopathy Encephalopathy

Lactic Acidosis Stroke like episode) dan LHON (Leber’s

Hereditary Optic Neurophaty).

D. Penanganan Penyakit Genetik

1. Cara Konvensional

- PKU dilakukan penghilangan fenilalanin dari dietnya

- Congenital Adrenal Hyperplasia dan Congenital

Hypothyroidisme dapat dilakukan hormone replacement

- Hemofilia A yang ditambahkan faktor VIII (tapi saat

beberapa kali terapi, sistem imun akan membentuk anti

faktor VIII sehingga memblok fungsi faktor VIII), jika

thalasemia dilakukan transfusi darah (sulit karena harus

Gambar 17.1 Maternal Inheritance of Mitochondrial DNA Mutations


C17 Terapi Gen

mengurangi besi dan menghilangkan faktor penginfeksi)

dan intinya cara ini disebut protein replacement

- Hypercholesterolemia (herediter) yaitu gangguan pada

reseptor LDL maka dapat diberikan dengan pemberian obat

untuk merendahkan kadar kolesterol

- Defisiensi G6PD defisiensi (kemampuan antioksidan turun)

sehingga jika diberikan obat tertentu, sel darah merah akan

lisis jadi harus dihindari minum obat tapi G6PD ini dapat

melindungi manusia dari malaria berat, tapi tetap buruknya

jika diberikan obat malaria maka sel darah merah akan rusak

sehingga mengakibatkan terjadinya anemia

2. Terapi Gen

Intinya memperbaikin gen yang rusak tapi sulit dilakukan

karena tidak stabil jadi setelah diperbaiki ternyata dapat kembali

terjadi mutasi. Tujuan utamanya adalah memperoleh gen yang

normal dan tetap bisa diekspresikan karena sering sudah

dinormalkan suatu gen yang defek tapi tidak bisa diekspresikan.

Gene therapy ini dapat dilakukan dengan dua cara yaitu di

germline (sebelum pembuahan diubah) tapi ini jangan

digunakan karena bisa membuat apapun yang kita bisa dan di

sel somatik (mengubah kelainan sel somatik). Prinsipnya :

a) Ambil darah pasien Kultur darah Koreksi

Dimasukkan in vivo

b) Buat gen di luar Sintesis gen Dimasukkan in vivo

Untuk bisa melakukan terapi gen, kita harus mengetahui

karakteristik gen, harus bisa mengkloning dan kontrol regionya,

harus mengidentifikasi target sel atau jaringan yang benar, dan

kendaraan atau vektor yang benar (virus atau vektor lainnya).

C17 Terapi Gen

Health & Medicine

Transcript of C17 Terapi Gen