L O A D I N G
blog banner

Suatu Hari Mungkin Ada Obat untuk Turbocharge Otak. Siapa yang harus mendapatkannya?

Pada 2011, Dr. Dena Dubal dipekerjakan oleh University of California, San Francisco, sebagai asisten profesor neurologi. Dia mendirikan laboratorium baru dengan satu tujuan utama: untuk memahami hormon misterius yang disebut Klotho.

Dubal bertanya-tanya apakah itu mungkin menjadi kunci untuk menemukan perawatan yang efektif untuk demensia dan gangguan otak penuaan lainnya. Pada saat itu, para ilmuwan hanya cukup tahu tentang Klotho sehingga terpesona olehnya.

 

Tikus yang dibiakkan untuk membuat Klotho ekstra hidup 30 persen lebih lama, misalnya. Tetapi para ilmuwan juga telah menemukan Klotho di otak, dan dengan demikian Dr. Dubal meluncurkan percobaan untuk melihat apakah itu berpengaruh pada bagaimana tikus belajar dan mengingat.

 

Hasilnya mengejutkan. Dalam sebuah penelitian, ia dan koleganya menemukan bahwa Klotho ekstra melindungi tikus dengan gejala penyakit Alzheimer dari penurunan kognitif. “Pemikiran mereka, dengan segala cara yang kami bisa mengukurnya, dilestarikan,” kata Dr. Dubal.

Dia dan rekan-rekannya juga membiakkan tikus yang sehat untuk membuat Klotho ekstra. Mereka melakukan lebih baik daripada rekan-rekan tikus mereka di labirin belajar dan tes kognitif lainnya.

 

Klotho tidak hanya melindungi otak mereka, para peneliti menyimpulkan – itu meningkatkan mereka. Eksperimen pada lebih banyak tikus menghasilkan hasil yang serupa

“Aku hanya tidak bisa percaya – apakah itu benar, atau itu hanya positif palsu?” Kenang Dr. Dubal. “Tapi ini dia. Ini meningkatkan kognisi bahkan pada tikus muda. Itu membuat mereka lebih pintar. ”

 

[Seperti halaman Science Times di Facebook. | Mendaftar untuk buletin Science Times.]

 

Lima tahun telah berlalu sejak Dr. Dubal dan rekan-rekannya mulai menerbitkan hasil luar biasa ini. Peneliti lain telah menemukan temuan yang menggiurkan dari mereka sendiri, menunjukkan bahwa Klotho dapat melindungi terhadap gangguan neurologis lainnya, termasuk multiple sclerosis dan penyakit Parkinson.

 

Sekarang Dr. Dubal dan peneliti lain mencoba membangun perawatan berdasarkan hasil ini. Baik dengan menyuntikkan Klotho ke dalam tubuh atau dengan merangsang otak untuk membuat lebih banyak hormon, mereka berharap dapat mengobati penyakit seperti Alzheimer.

Para peneliti yang mengembangkan perawatan ini dengan mudah mengakui bahwa mereka mungkin gagal. Dan para pakar Klotho lainnya berpikir masih ada banyak pekerjaan yang harus dilakukan terlebih dahulu untuk mengetahui bagaimana Klotho mempengaruhi otak.

 

“Anda mendapatkan semua hal luar biasa ini menunjukkan dampak yang sangat besar, tetapi kami tidak dapat menjelaskan mengapa,” kata Gwendalyn D. King, seorang ilmuwan saraf di University of Alabama di Birmingham. “Di situlah kita terjebak.”

 

Tetapi apa yang terjadi jika para ilmuwan melepaskan diri? Bagaimana jika obat yang meningkatkan kognisi benar-benar mungkin?

 

Eric Juengst, direktur University of North Carolina Center for Bioethics, telah memikirkan pertanyaan-pertanyaan ini selama dua dekade – ketika obat-obatan semacam itu hanyalah eksperimen.

 

Kami cenderung menganggap obat yang meningkatkan kinerja – katakanlah, doping olahraga – sebagai hal yang buruk. Obat yang menyembuhkan atau mencegah penyakit itu baik. “Komunitas ilmiah dan publik semuanya menarik garis itu,” kata Dr. Juengst.

 

Ketika datang ke Klotho, mungkin tidak ada garis seperti itu. Secara teori, obat semacam itu mungkin menawarkan cara untuk mencegah penyakit otak dan meningkatkannya.

 

Penelitian terbaru memberi pertanyaan-pertanyaan ini urgensi mendadak, menurut Dr. Juengst.

 

“Sangat menarik bagi seseorang yang telah melakukan pekerjaan kursi ini untuk waktu yang lama untuk melihat hal itu terjadi di dunia nyata,” katanya. “Tapi itu juga membuatnya semakin mendesak bahwa percakapan ini dimulai dengan sungguh-sungguh.”

Memutar Utas

Pada 1991, seorang ahli jantung di Jepang bernama Dr. Makoto Kuro-o mulai mempelajari tekanan darah tinggi. Dia memasukkan DNA ke dalam embrio tikus, berharap dapat membuat garis tikus yang menderita kondisi tersebut.

 

Sebaliknya, beberapa tikusnya sepertinya menjadi terlalu cepat tua. “Biasanya tikus hidup dua tahun, tetapi tikus-tikus ini sekarat setelah dua atau tiga bulan,” kata Dr. Kuro-o, sekarang seorang profesor di Universitas Kedokteran Jichi di Jepang.

 

Kuro-o curiga ia secara tidak sengaja mematikan gen yang ada hubungannya dengan masa hidup. Ketika dia mengautopsi tikus-tikus itu, dia heran menemukan otot yang atrofi, tulang yang rapuh, dan aterosklerosis.

 

“Ini seperti penuaan yang dipercepat,” katanya. Dia menghabiskan beberapa tahun ke depan mencari gen. Ketika akhirnya ia dan koleganya menemukannya, mereka menamakannya Klotho, untuk menghormati salah satu dari tiga nasib mitologi Yunani. Pekerjaannya adalah memutar benang kehidupan setiap orang.

 

Hormon Klotho diproduksi di beberapa organ, Dr. Kuro-o dan rekan-rekannya menemukan, termasuk otak. Ketika mereka mempelajari tikus yang kekurangan hormon, mereka menemukan bahwa kognisi memburuk jauh lebih cepat daripada pada hewan biasa.

 

Hasil dramatis ini mengarahkan Dr. Kuro-o dan rekan-rekannya untuk membalikkan eksperimen mereka. Alih-alih membiakkan tikus tanpa Klotho, mereka menghasilkan strain yang menghasilkan dua kali lebih banyak dari normal. Pada 2005 para ilmuwan melaporkan bahwa Klotho ekstra memungkinkan tikus hidup lebih lama.

 

Dubal bertanya-tanya apakah Klotho ekstra mungkin menjaga otak tetap tangguh di usia tua. Dalam satu percobaan, ia berkolaborasi dengan Dr. Kuro-o dan para ahli lainnya untuk mempelajari efeknya pada penyakit Alzheimer.

Mereka mulai dengan tikus yang menunjukkan beberapa gejala Alzheimer. Seperti halnya manusia, mereka mengembangkan gumpalan protein di otak dan mengalami penurunan kognitif yang tajam.

 

Dubal dan rekan-rekannya membesarkan tikus-tikus ini dengan tikus-tikus yang dikuatkan Klotho. Ketika anak-anak menua, mereka membuat gumpalan protein seperti nenek moyang mereka. Namun dalam hal pembelajaran dan daya ingat, mereka juga menguji tikus yang sehat.

 

Ketika para peneliti membiakkan tikus yang sehat untuk menghasilkan Klotho ekstra, mereka mendapat hasil yang lebih mengejutkan. Tikus tidak hanya ulet – mereka melakukan tes belajar lebih baik daripada biasanya.

Pada bulan Maret, Dr. Dubal dan rekan-rekannya menerbitkan sebuah penelitian yang menunjukkan bahwa Klotho juga dapat memberikan beberapa perlindungan dari penyakit Alzheimer kepada orang-orang juga.

 

Salah satu faktor risiko terbesar untuk penyakit Alzheimer adalah varian genetik yang disebut APOE e4. Mewarisi dua salinan gen dapat meningkatkan risiko lebih dari delapan kali lipat.

 

Dubal dan koleganya menemukan bahwa banyak orang dengan APOE e4 tampaknya sedang dalam perjalanan menuju penyakit Alzheimer walaupun mereka belum memiliki tanda demensia. Mereka memiliki spidol yang menunjukkan penumpukan gumpalan di otak mereka.

 

Kemudian Dr. Dubal dan rekan-rekannya melihat orang-orang dengan APOE e4 dan Klotho ekstra. Mereka tidak memiliki rumpun ekstra.

 

Mungkin saja pada orang-orang ini Klotho memperlambat efek membawa APOE e4, Dr. Dubal berspekulasi. “Mungkin otak mereka secara biologis lebih muda,” katanya.

 

Beberapa kelompok penelitian lain juga menemukan hasil yang menjanjikan pada orang, tetapi semua studi – termasuk Dr. Dubal – kecil. Namun demikian, kombinasi hasil dari orang dan tikus telah mendorong beberapa peneliti Klotho untuk mencoba mengubah pengetahuan mereka menjadi pengobatan.

Pelindung Otak?

Pada 2015, salah satu kolaborator Dr. Dubal, Carmela Abraham dari Universitas Boston, memutuskan sudah waktunya untuk membentuk sebuah perusahaan. Dia dan para pendirinya menyebutnya Klogene Therapeutics.

Berdasarkan 15 tahun penelitiannya, Dr. Abraham beralasan bahwa menaikkan level Klotho di otak dapat melindungi orang dari gangguan degeneratif otak. Klogene telah mengembangkan berbagai teknik baru untuk memanipulasi hormon.

 

Dalam satu baris percobaan, mereka menggunakan teknik pengeditan gen yang disebut Crispr untuk mengubah DNA neuron manusia. Sel-sel yang direkayasa menghasilkan lebih banyak Klotho.

 

Klogene juga telah menguji senyawa yang dapat meningkatkan produksi Klotho. “Solusi impian kami adalah Anda minum pil sehari, seperti Anda menggunakan statin sekarang,” kata Dr. Abraham.

 

Dubal juga berkolaborasi dalam penelitian obat-obatan: Dia sedang menyelidiki menyuntikkan Klotho ke dalam tubuh. Strategi ini keluar dari studi 2017 yang mengejutkannya.

 

Dia akan mengamati apa yang terjadi pada tikus yang mendapat suntikan Klotho di otak. Tetapi pertama-tama dia menyuntikkan hormon ke dalam perut tikus, untuk mendapat perbandingan. Dalam beberapa jam setelah injeksi, tikus-tikus itu mulai melakukan tes kognitif yang lebih baik.

 

Dubal sekarang menindaklanjuti hasil yang tidak terduga itu dengan startup biotek untuk melihat apakah suntikan dapat mencegah penyakit Alzheimer.

 

“Visi itu akan menjadi bidikan di perut,” katanya. “Tapi kita tidak tahu sampai kita mengujinya.”

 

Di awal karirnya, Dr. King membantu Dr. Abraham mencari senyawa yang memacu otak untuk membuat lebih banyak bahasa Klotho. Tetapi belakangan ini, Dr. King skeptis tentang prospek obat: “Saya pikir masih terlalu dini untuk langsung menuju ke sana.”

King tidak membantah hasil luar biasa dari eksperimen Klotho. Hanya saja para peneliti tidak dapat menjelaskannya.

 

Ketika Dr. Dubal menyuntikkan Klotho ke tikus, misalnya, hormon itu tidak benar-benar masuk ke otak. Ini harus memicu serangkaian reaksi dalam tubuh – tetapi tidak ada yang bisa mengatakan apa itu.

 

Untuk bagiannya, Dr. King berpikir prioritas sekarang adalah untuk memperhatikan dengan seksama apa yang Klotho lakukan dalam sel-sel individual.

 

“Kami memiliki banyak pengamatan yang sangat besar, dan kami benar-benar perlu memahami apa yang terjadi di tingkat sel yang akan menjelaskannya,” katanya.

 

King dan rekan-rekannya telah memeriksa sel-sel yang diambil dari daerah otak tikus yang disebut hippocampus, yang penting untuk daya ingat. Tanpa Klotho, neuron-neuron ini tumbuh perlahan dan tidak menumbuhkan cabang-cabang yang sehat. Menyiram mereka dengan hormon memungkinkan mereka berkembang biak dengan normal lagi.

 

Studi lain menunjukkan bahwa Klotho dapat mengubah jenis neuron lainnya. Tetapi Dr. King ragu bahwa satu hormon dapat melakukan banyak hal berbeda pada banyak jenis sel yang berbeda.

 

“Saya ingin tahu apakah ada sesuatu yang mendasar yang dilakukan Klotho untuk mendukung otak,” katanya. “Jika Anda memiliki pembantu ini, mereka berfungsi lebih baik.”

Peningkatan dan Etika

Apa yang akan terjadi jika Dr. Abraham menemukan solusi mimpinya dan menemukan pil untuk meningkatkan kadar Klotho di otak?

 

Mungkin orang akan merespons seperti tikus, mendapatkan perlindungan terhadap gangguan seperti penyakit Alzheimer. Mungkin juga orang sehat akan merespons pil seperti itu seperti cara tikus sehat merespons ekstra Klotho – pikiran mereka akan ditingkatkan.

 

Bagi Dr. Juengst, etika obat semacam itu akan sulit untuk diselesaikan. “Peningkatan itu secara inheren tidak jahat,” katanya. “Kita semua harus menyerah kopi kalau itu benar.”

 

Namun kami tidak menyukai obat-obatan yang meningkatkan kinerja karena mereka menyinggung perasaan kami yang adil. Memenangkan Tour de France berkat doping terasa seperti pengkhianatan. Jika orang dapat meningkatkan skor SAT dengan minum pil pada malam sebelum ujian, itu mungkin juga tidak adil bagi banyak dari kita.

 

Dr. Juengst berpikir bahwa eksperimen Klogene dengan Crispr menimbulkan beberapa pertanyaan yang sangat sulit. Apakah bisa diterima menggunakan pengeditan gen untuk mengubah otak orang sehingga mereka menghasilkan lebih banyak hormon? Mengapa tidak memulai lebih awal dan mengubah Klotho menjadi embrio?

 

Survei tentang pengeditan gen cenderung mencerminkan kesenjangan tradisional antara penyakit dan peningkatan. Orang lebih cenderung menyetujui pengeditan gen untuk mencegah penyakit, dan cenderung mengatakan peningkatan itu salah.

 

Tetapi jika perawatan berbasis Klotho suatu hari mencegah demensia, mungkin tidak ada cara untuk menikmati manfaat itu tanpa juga menerima penggunaannya sebagai peningkatan otak.

“Saya masih berjuang dengan itu,” kata Dr. Dubal. Terlepas dari kompleksitas etika, ia berpikir bahwa peningkatan kognitif dari Klotho bisa menjadi hal yang baik – tidak hanya untuk individu, tetapi untuk masyarakat.

 

“Jika Anda akan menjalani operasi otak, Anda ingin ahli bedah saraf Anda menjadi setajam mungkin,” katanya. “Apakah salah baginya untuk mengambil suntikan Klotho sebelum operasi Anda? Mungkin tidak.”

 

Tetapi Dr. Dubal memang melihat risiko ketidakadilan jika hanya beberapa orang yang ditawarkan manfaat dari obat peningkat otak. “Mengapa mereka tidak tersedia untuk semua?” Tanyanya.

 

Namun, pada akhirnya, faktor terpenting bagi Dr. Dubal adalah apakah kekhawatiran etis tentang peningkatan mencegah penelitian ke dalam bahasa Klotho sebagai cara untuk mengobati penyakit yang mengancam jiwa.

 

“Kami akan memiliki 115 juta orang dengan penyakit Alzheimer pada tahun 2050,” katanya. “Jika kita bisa menjadikan ini pengobatan yang efektif, maka tidak etis untuk tidak melakukannya.”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *