Mengapa Mengurutkan Genom Manusia Gagal Menghasilkan Terobosan Besar Dalam Penyakit Para pendukung awal sekuensing genom membuat prediksi menyesatkan tentang potensinya dalam kedokteran. Natali_ Mis / Shutterstock.com

Seorang dokter ruang gawat darurat, awalnya tidak dapat mendiagnosis pasien yang mengalami disorientasi, menemukan pada pasien kartu berukuran dompet yang memberikan akses ke genomnya, atau semua DNA-nya. Dokter dengan cepat mencari genom, mendiagnosis masalah dan mengirim pasien untuk penyembuhan terapi gen. Itulah yang memenangkan hadiah Pulitzer wartawan membayangkan 2020 akan terlihat seperti ketika dia melaporkan Proyek Genom Manusia pada tahun 1996.

Era baru dalam dunia kedokteran?

Proyek Genom Manusia adalah kolaborasi ilmiah internasional yang berhasil memetakan, mengurutkan, dan menyediakan untuk publik konten genetik kromosom manusia - atau semua DNA manusia. Berlangsung antara tahun 1990 dan 2003, proyek ini menyebabkan banyak orang berspekulasi tentang masa depan kedokteran. Pada tahun 1996, Walter Gilbert, seorang pemenang Nobel, tersebut, "Hasil dari Proyek Genom Manusia akan menghasilkan perubahan besar dalam cara kita dapat melakukan pengobatan dan menyerang masalah penyakit manusia." Pada tahun 2000, Francis Collins, yang saat itu menjabat kepala HGP di National Institutes of Health, diprediksi, "Mungkin dalam 15 atau 20 tahun ke depan, Anda akan melihat transformasi lengkap dalam kedokteran terapi." Pada tahun yang sama, Presiden Bill Clinton menyatakan Proyek Genom Manusia akan "merevolusi diagnosis, pencegahan dan pengobatan sebagian besar, jika tidak semua, penyakit manusia."

Mengapa Mengurutkan Genom Manusia Gagal Menghasilkan Terobosan Besar Dalam Penyakit Presiden Clinton, diapit oleh J. Craig Venter, kiri, dan Francis Collins, kanan, mengumumkan penyelesaian rancangan kasar genom manusia pada 26 Juni 2000. Foto AP / Rick Bowmer

Sekarang tahun 2020 dan tidak ada yang membawa kartu genom. Dokter biasanya tidak memeriksa DNA Anda untuk mendiagnosis atau merawat Anda. Kenapa tidak? Seperti yang saya jelaskan baru-baru ini artikel dalam Journal of Neurogenetics, penyebab penyakit melemahkan umum adalah kompleks, sehingga mereka biasanya tidak setuju dengan perawatan genetik sederhana, meskipun harapan dan sensasi sebaliknya.

grafis berlangganan batin

Penyebabnya kompleks

Gagasan bahwa satu gen dapat menyebabkan penyakit umum telah ada selama beberapa dekade. Pada akhir 1980-an dan awal 1990-an, jurnal ilmiah terkenal, termasuk Nature dan JAMA, mengumumkan penyebab gen tunggal dari gangguan bipolar, skizofrenia dan alkoholisme, di antara kondisi dan perilaku lainnya. Artikel ini menarik perhatian besar dalam media populer, Tetapi segera ditarik kembali or gagal upaya at replikasi. Evaluasi ulang ini benar-benar merusak kesimpulan awal, yang sering diandalkan uji statistik salah arah. Para ahli biologi umumnya mengetahui perkembangan ini, meskipun studi lanjutan hanya mendapat sedikit perhatian di media populer.

Memang ada mutasi gen individu yang menyebabkan gangguan yang menghancurkan, seperti Penyakit Huntington. Tetapi kebanyakan penyakit yang melemahkan tidak disebabkan oleh mutasi gen tunggal. Ini karena orang yang memiliki penyakit genetik yang melemahkan, rata-rata, tidak bertahan cukup lama untuk memiliki banyak anak yang sehat. Dengan kata lain, ada tekanan evolusi yang kuat terhadap mutasi semacam itu. Penyakit Huntington adalah pengecualian yang bertahan karena biasanya tidak menghasilkan gejala sampai seorang pasien melampaui usia reproduksinya. Meskipun mutasi baru untuk banyak kondisi melumpuhkan lainnya terjadi secara kebetulan, mereka tidak sering muncul dalam populasi.

Sebaliknya, penyakit yang paling melemahkan disebabkan oleh kombinasi mutasi pada banyak gen, masing-masing memiliki efek yang sangat kecil. Mereka berinteraksi satu sama lain dan dengan faktor lingkungan, memodifikasi produksi protein dari gen. Banyak jenis mikroba yang hidup di dalam tubuh manusia juga dapat berperan.

Mengapa Mengurutkan Genom Manusia Gagal Menghasilkan Terobosan Besar Dalam Penyakit Perbaikan genetik peluru perak masih sulit dipahami untuk sebagian besar penyakit. drpnncpptak / Shutterstock.com

Karena penyakit serius umum jarang disebabkan oleh mutasi gen tunggal, mereka tidak dapat disembuhkan dengan mengganti gen bermutasi dengan salinan normal, premis untuk terapi gen. Terapi gen secara bertahap berkembang dalam penelitian di sepanjang jalan yang sangat bergelombang, yang termasuk penyebab tidak sengaja leukemia dan setidaknya satu kematian, tetapi dokter baru-baru ini telah berhasil mengobati beberapa penyakit langka di mana mutasi gen tunggal memiliki efek besar. Terapi gen untuk kelainan gen tunggal yang jarang mungkin berhasil, tetapi harus disesuaikan dengan kondisi masing-masing individu. Biaya yang sangat besar dan jumlah pasien yang relatif kecil yang dapat ditolong dengan perawatan seperti itu dapat menciptakan hambatan keuangan yang tidak dapat diatasi dalam kasus-kasus ini. Untuk banyak penyakit, terapi gen mungkin tidak pernah berguna.

Era baru bagi para ahli biologi

Proyek Genom Manusia memiliki dampak besar pada hampir setiap bidang penelitian biologi, dengan memacu kemajuan teknis yang memfasilitasi pengurutan dan manipulasi DNA yang cepat, tepat dan relatif murah. Tetapi kemajuan dalam metode penelitian ini tidak mengarah pada perbaikan dramatis dalam pengobatan penyakit umum yang melemahkan.

Meskipun Anda tidak dapat membawa kartu genom ke janji temu dokter Anda berikutnya, mungkin Anda bisa membawa pemahaman yang lebih bernuansa tentang hubungan antara gen dan penyakit. Pemahaman yang lebih akurat tentang penyebab penyakit dapat melindungi pasien dari cerita yang tidak realistis dan janji-janji palsu.

Tentang Penulis

Ari Berkowitz, Profesor Presidensial Biologi; Direktur, Program Pascasarjana Neurobiologi Seluler & Perilaku, University of Oklahoma

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.