Friday, December 14, 2018

7 Sikap Yang Saya Pelajari Sebagai Pelajar PhD

Sedar tidak sedar, saya kini sudah hampir memasuki tahun akhir pengajian PhD di University of Cambridge, United Kingdom. Pada bulan Januari 2019 ini, genaplah dua tahun keberadaan saya di Cambridge. Dalam tempoh ini, walaupun kelihatan singkat; begitu banyak pengajaran dan pelajaran yang saya perolehi sama ada secara langsung mahupun secara tidak langsung semasa membuat kajian. Berikut, merupakan beberapa sikap-sikap utama yang saya pelajari selama mana saya menjadi pelajar PhD. 

Nota: Maaf sekiranya dalam penulisan ini contoh-contoh yang digunakan mengandungi jargon saintifik berlebihan. 


1. PhD Benar-Benar Menuntut erti Tidak Mengalah, Tidak Putus Asa dan Proaktiviti


Perkara ini merupakan perkara paling utama yang diperlukan oleh sesiapa sahaja dalam dunia kajian. Sebelum mengenali apa itu PhD, saya juga merupakan seorang yang beranggapan bahawa sesuatu kajian itu boleh 'tamat' dan 'berkesudahan' tetapi bila sudah berada dalam pengajian dan telah melalui banyak pengalaman - dapatlah saya katakan bahawa tiada istilah mengalah atau putus asa pada seseorang yang ingin melibatkan diri dalam sesuatu kajian. Kajian ini bukan seperti menjawab soalan yang memiliki jawapan pilihan: A, B, C atau D. Adakalanya, kita sudah pun menggunakan kesemua jawapan (solusi) itu terhadap permasalahan kita tetapi tetap gagal. Jika diikutkan falsafah logik soalan objektif tersebut, maka kita telah gagal menyelesaikan masalah dan tiada lagi jalan penyelesaiannya. Hakikat dunia kajian yang sebenar tidak sedemikian rupa. 

Ya, kita mungkin tidak mendapat menyelesaikan sesuatu permasalahan itu dengan solusi A, B, C atau D tetapi sebagai seorang penyelidik atau ahli saintis - kita perlu cari lagi jawapan E, F, G sehinggalah Z sekalipun kerana realiti cabaran sebenar tidak semudah jawapan A, B, C dan D. Mungkin, sampai satu tahap kita terpaksa menerima dan mengguna semua jawapan (kaedah) tersebut untuk mencapai objektif kita.  

Inilah apa yang terjadi kepada diri saya sendiri. Dalam satu objektif kajian yang saya lakukan bagi menentukan lokasi protin secara tepat dalam spora bakteria, saya terpaksa mencuba pelbagai jenis kaedah dan pendekatan. Kebiasaanya, untuk menentukan lokasi sesuatu protin baru yang tidak diketahui, para ahli molekul biologi akan menggunakan teknik yang dipanggil protin pelapor (reporter protein). Iaitu, dengan mencantumkan pelapor protein biasanya green fluorescent protein (GFP) dengan mana-mana protein yang ingin dikaji. Hasil pengimejan dan analisis terhadap cahaya fluorescence tersebut secara tidak langsung dapat menentukan lokasi protin yang ingin kita kaji. Dan teknik inilah yang telah saya gunakan; namun, teknik ini ternyata tidak berjaya bagi protin yang saya kaji walaupun ianya berjaya bagi kes-kes orang lain. Terlalu banyak faktor penyebab kenapa ianya tidak berjaya, antara salah satunya ialah disebabkan kegagalan protein cantuman (fusion protein) tersebut untuk berlipat (folding). Maka, pendekatan lain digunapakai seperti meembuat cantuman dari arah kepala protin (N-terminal) berbanding dari arah ekor protin (C-terminal) serta penggunaan pelapor yang berbeza seperti SNAP-tag dan Mcherry. Kesemua teknik ini juga ternyata gagal dan akhirnya saya mencuba pelapor yang jarang dipakai iaitu menggunakan pelapor Tdtomato. Proses untuk kaedah dan standard mendapatkan imej fluorescent ini telah mengambil masa selama hampir setahun dengan pelbagai percubaan demi percubaan! 

Inilah salah satu contoh mudah betapa tidak semudah itu dalam realiti kajian. Sesuatu kaedah itu mungkin kita anggap boleh dilakukan semudah A,B,C atau D secara teorinya tetapi secara praktikalnya semua ini memerlukan kesabaran dan sikap tiada erti mengalah dan tidak berputus asa. Saya pasti tidak akan mencapai sebarang dapatan kajian sekiranya saya telah berputus asa mencuba sebarang kaedah-kaedah baru yang bersifat alternatif. 

Kaedah kajian yang saya gunakan dalam menentukan lokasi protin dalam spora bakteri


2. Kegagalan itu Adalah Rutin dan Kebiasaan


Bagi mereka yang tidak biasa dengan dunia penyelidikan dan baru-baru berjinak dengannya, menghadapi sesuatu kegagalan akan menjadi satu mimpi ngeri. Tambahan lagi jika seseorang itu miliki sikap perfectionist. Tiada masalah untuk memiliki sikap perfectionist tetapi ianya perlu diurus dan diletakkan pada situasi yang sesuai. Saya akan terangkan di manakah situasi yang sesuai pada akhir perenggan ini. Bagi di luar dunia penyelidikan, kegagalan itu pada asasnya ditafsirkan sesuatu yang negatif dan tidak baik kerana kita sejak daripada kecil sudah dididik oleh sistem keluarga dan masyarakat bahawa kita perlu berjaya dalam segenap aspek. Kegagalan itu satu perkara yang memalukan diri. 

Dalam penyelidikan, paradigma terhadap kegagalan berbeza. Kegagalan itu adalah satu cabaran dan motivasi buat para penyelidik. Sikap menghadapi kegagalan ini akan benar-benar diterapkan ke dalam diri dan jiwa pelajar PhD supaya bila sudah keluar nanti, mampu menghadapi cabaran kajian yang lebih besar dan mampu mengharunginya tanpa sebarang kesukaran. Kegagalan dianggap sebagai rutin dan perkara biasa. Apabila berhadapan kegagalan; contoh, hari ini buat eksperimen dan gagal - rileks, tiada masalah - esok boleh cuba lagi dengan cara dan pendekatan berbeza. Latihan ini sudah tentu perlu melalui jalan yang agak sukar dan perlu melaluinya sendiri. 

Sama juga dengan pengalaman saya. Pada awal-awal latihan, setiap kali gagal dalam eksperimen -terbawa-bawa ke dalam mimpi ngeri. Susah mahu berubah paradigma ini kerana sebagai seorang yang perfectionist, saya pernah merasakan bahawa apa yang saya buat perlu berjalan seperti apa yang dirancangkan. Tetapi hakikat ini tidak berlaku dalam kebanyakan eksperimen berorientasikan kajian. Setiap kali buat, akan ada kegagalan demi kegagalan. Daripada sinilah, sedikit demi sedikit cara penerimaan kegagalan itu berubah daripada sesuatu yang pahit kepada sesuatu yang manis! Manis kerana daripada kegagalan inilah saya akan duduk berfikir, berbincang dan merencanakan beberapa solusi baru terhadap cabaran kajian tersebut. Akhirnya, saya menjadi seorang yang selesa dan biasa dengan kegagalan. Kegagalan bagi dunia penyelidik merupakan satu rahmat yang menghidupkan jiwa-jiwa ingin tahu akan keajaiban alam Ciptaan Tuhan. 

Jadi, di manakah perlu kita letak sikap perfectionist ini? Salah satunya ialah pada sikap pengurusan projek kajian. Seperti biasa bagi pelajar PhD dalam bidang saintifik, mereka akan dibekalkan satu atau banyak projek tertentu untuk dilaksanakan. Adakalanya, kita akan mudah berasa culas dan ada rasa 'sudah cukup' dalam menguruskan projek-projek ini tatkala pasti akan ada sesetengahnya gagal mencapai objektif dikehendaki. Maka, pada ketika inilah sikap perfectionism itu perlu ditampilkan. Kita perlu ada rasa ingin perfection dalam menjawab tesis atau persoalan kajian tersebut. Walaupun ianya mungkin gagal tetapi usaha kita untuk menjawab tesis atau persoalan kajian melalui sikap tersebut dianggap sesuatu yang penting dalam dunia penyelidikan. 


3. Tiada Istilah 'TAMAT' terhadap Kajian dan Penyelidikan


Bilakah sesuatu kajian itu boleh dikatakan TAMAT? Jawapannya mudah, ianya tidak akan tamat sampai bila-bila kerana tabiat ilmu manusia itu memiliki had. Jika kita beranggapan bahawa kajian dan penyelidikan boleh tamat - maka kita tersilap. Dalam dunia penyelidikan ini, anda kata sudah tiada apa yang perlu dikaji, maka akan tiadalah kajian demi kajian. Inilah tabiat sebuah penyelidikan. 

Sebagai pelajar PhD, supervisor saya, iaitu individu paling rapat yang berpengalaman dan memahami selok belok penyelidikan acapkali berpesan kepada saya:

"There is always something else that needs to be done"  
(Sentiasa ada sesuatu lain yang perlu dilakukan/diselesaikan)

Ya, kadang-kadang saya sendiri merasakan sudah rasa 'cukup' dengan data dan dapatan kajian yang ada tetapi setiap kali itu juga akan ada perkara-perkara lain yang kita terlepas pandang dan perlukan penelitian. Ianya satu usaha yang berterusan dan panjang, memerlukan sikap yang betul bagi menghadapi situasi seperti ini.  Demikianlah tabiat sebuah penyelidikan, hanya ada permulaan tetapi tiada penamatnya kerana ilmu manusia itu terlalu cetek dengan ruang lingkup ilmu sebenar. 



  قُلْ لَوْ كَانَ الْبَحْرُ مِدَادًا لِكَلِمَاتِ رَبِّي لَنَفِدَ الْبَحْرُ قَبْلَ أَنْ تَنْفَدَ كَلِمَاتُ رَبِّي وَلَوْ جِئْنَا بِمِثْلِهِ مَدَدًا
Katakanlah (wahai Muhammad), “Sekiranya lautan menjadi tinta untuk (menulis) kalimat-kalimat Rabbku, sungguh habislah lautan itu sebelum kalimat-kalimat Rabbku habis (ditulis), meskipun Kami datangkan tambahan sebanyak itu (pula). (al-Kahfi/18:109)
Sebagai seorang Muslim, perkara ini kita imani sekuat-kuatnya bahawa Allah jualah pencipta yang mengetahui segala ruang lingkup ilmu. Maka, apabila kita memahami ilmu kita ini amat cetek - usaha ke arah menggali ilmu itu memerlukan satu jihad atau kerja kuat yang berterusan. Memahami kefahaman ini bermaksud seorang individu yang menggelar dirinya sebagai Muslim seharusnya memiliki sikap rajin dan tekun usaha untuk menyelami kehebatan sang Pencipta melalui pemerhatian terhadap segala keunikan penciptaanNya.

Tapi ya, pengajian PhD perlulah kena tamat! 


4. PhD Mengajar Saya Selami Rasa Kebodohan atau Kebingungan

       
Ramai orang takut digelar diri sebagai bodoh. Bahkan ramai pula hari ini di media sosial senang-senang melabel orang lain sebagai 'si bodoh'. Tidak kurang juga ada yang menjadikan frasa 'bodoh' ini sebagai satu hujah penghabisan dalam menghadapi sesuatu perbezaan pendapat. 

Dalam dunia penyelidikan, sebagai pelajar PhD - saya dididik untuk menyelami rasa kebodohan dan kebingungan. Dunia penyelidikan ini adalah dunia yang penuh kebodohan (tidak tahu menahu) dan kebingungan terhadap jawapan. Untuk menyelami rasa kebodohan ini kita perlu berhadapan dengan perkara yang kita tidak tahu menahu ataupun di luar kefahaman kita. Tetapi kebodohan yang bagaimana?

Untuk mudah faham, saya ambil contoh pengalaman saya dalam menghadapi 'kebodohan'. Saya telah ditugaskan untuk mengkaji sejenis protin yang wujud dalam spora bakteria tetapi tidak pernah ada mana-mana manusia di bumi pun yang tahu menahu dan tiada pula rekod-rekod kajian daripada journal menceritakan keperihalan protin ini. Maka - pada ketika itu bolehlah saya katakan saya menjadi insan yang 'bodoh' (tidak tahu menahu) tentang protin ini. Untuk merungkai 'kebodohan' ini, saya perlu tahu beberapa perkara penting dengan mengeluarkan beberapa persoalan, iaitu:

a) Apa tugas utama protin ini?, 
b) Di mana lokasi protin ini dalam bakteria spora?, 
c) Apa bentuk struktur protin ini supaya saya tahu tugasnya? dan 
d) Adakah protin ini memiliki sebarang interaksi dengan protin-protin yang sudah dikenal pasti?

Semua soalan-soalan ini adalah soalan-soalan orang yang 'bodoh' dalam usaha untuk keluar daripada rasa kebodohan itu. Ianya merupakan antara contoh persoalan-persoalan yang seringkali ditanya oleh para ahli saintis bagi merungkai 'kebodohan' mereka dan kita (sebagai manusia) dan cuba merungkaikan kebingungan terhadap pengetahuan (ilmu) yang manusia ada yang memiliki had itu. Protin ini berskala nanometer, sangat kecil dan di luar kemampuan manusia dan juga mikroskop biasa untuk melihatnya. Ilmu terhadap protin tersebut bagi diri saya ibarat satu ruang hitam yang tidak kelihatan. Maka, dengan menjawab persoalan-persoalan 'bodoh' di ataslah sedikit demi sedikitlah saya dapat keluar daripada 'kebodohan' dan kebingunan itu. 

Untuk menjawab persoalan-persoalan itu, sudah tentu, kami para pelajar PhD diajar untuk menggunakan disiplin dan metod pengkajian yang sesuai. Sebagai contoh, untuk menjawab persoalan 'a)', saya boleh menggunakan teknik yang ada dalam molecular genetics seperti mutational analysis dan over-expression. Begitu juga jika ingin menjawab persoalan '(b)', saya menggunakan teknik reporter protein (protein pelapor) seperti GFP dan sebagainya. Manakala persoalan (c) boleh dijawab menggunakan kaedah crystallography dan cryogenic electron microscopy (Cryo-EM) dan persoan (d) boleh dijawab dengan mana-mana kaedah molecular genetics seperti yeast hybridisation system dan lain-lain. 

Menyelami rasa 'kebodohan' ini menjadikan diri kita memahami bahawa terlalu banyak ilmu yang manusia tidak ketahui dari sekecil-kecil zarah DNA dan protin sehinggalah sebesar-besar planet dan alam cakerawala.

Maka, usah takut untuk rasa 'bodoh'. 




Gambar menunjukan bakteria spora bagi jenis Bacillus cereus menggunakan Scanning electron microscope (kiri) dan transmission electron microscope (kanan) 


5. Bersikap Skeptikal dalam Menghadapi Kajian dan Data Kajian


Dalam kajian dan penyelidikan, sudah tentu bila sampai masanya kita akan memperoleh data hasil daripada eksperiman yang dijalankan. Dalam latihan pengajian PhD, saya dilatih untuk menghadapi data kajian dengan penuh berhati-hati, berwaspada dan skeptikal sama ada dalam menghadapi data dapatan orang lain mahupun data dapatan kajian diri sendiri. 

Sikap skeptikal ini perlu wujud dalam kalangan ahli penyelidik atau saintis untuk mengelakkan daripada tersalah tafsir ataupun telah disalah tafsir. Dalam merungkai ruang lingkup ilmu yang kita 'bodoh' itu, ada kebarangkalian besar sesuatu dapatan kajian itu tidak tepat dan biased. Proses pentaakulan dan penelitian yang jitu perlu dilakukan bagi memastikan ianya benar-benar tepat. 

Antara pengalaman yang benar-benar mengajar diri saya semasa dalam latihan ialah apabila dapatan kajian saya sendiri sebenarnya tidak tepat dan berkemungkinan salah. Pada ketika itu, saya bolehlah dikatakan agak 'mentah' sikap sebagai seorang ahli penyelidik 'junior'. Data kajian saya sendiri berkenaan dengan penentuan lokasi protin menggunakan kaedah cantuman SNAP-tag yang selama ini saya percaya dan yakin rupa-rupanya memiliki masalah yang besar, iaitu ianya sebenarnya adalah false positive (tidak tepat). Semua ini hanya disedari apabila mula mendapat teguran oleh supervisor saya. Beliau dengan nada yang cuak berkata kepada saya:

"Amin, I feel so nervous and my hand is shaky when you show me this data"

Beliau dapat merasakan sesuatu tidak kena dengan data yang saya miliki. Ternyata sangkaan beliau agak tepat kerana hasil penelitian lanjut, didapati terdapat beberapa isu dalam penggunaan kaedah tersebut. Akhirnya, saya perlu mengambil inisiatif untuk menggunakan teknik yang lebih baik dan terjamin. 

Sikap skeptikal ini juga perlu wujud terhadap data atau dapatan kajian yang dihasilkan oleh orang lain. Boleh jadi orang lain menipu data tersebut, boleh jadi juga ada banyak errors dalam dapatan kajian yang tidak dijelaskan dalam penulisan laporannya, dan boleh jadi juga beliau hanya melaporkan sebahagian data yang signifikan berbanding yang tidak bermakna. Bahkan, dalam aktiviti harian di makmal juga perlu ada sikap skeptikal. Sebagai seorang ahli mikrobiologi atau biologi molekul, aspek berkerja dalam kondisi sterile sentiasa perlu diutamakan. Perlu ada rasa skeptikal dalam menggunakan alatan ekskperimen orang lain dan juga perlu ada rasa skeptikal sekiranya orang lain telah menggunakan alatan kita dan lain-lain lagi. 

Pendek kata, sikap skeptikal adalah salah satu sikap yang penting bagi seorang penyelidik kerana seorang penyelidik bukanlah orang yang naif dan mudah untuk menerima; kerana tugasnya adalah untuk selidik dan kaji.



6. Keraguan Adalah Titik Permulaan kepada Pencarian Kesahihan

(Disclamer: Konteks ini tiada kaitan langsung dengan persoalan konteks agama)

Sikap ini mungkin akan dibaca agak sedikit janggal bagi mereka yang tidak berada dalam skop kajian dan penyelidikan bahkan boleh disalah tafsirkan. Dalam dunia penyelidikan keraguan atau skeptikal ini adalah titik permulaan kepada kesahihan. Keraguan yang dimaksudkan dalam konteks ini rasa tidak percaya atau yakin terhadap sesuatu dapatan atau penemuan. Sikap ini akan membawa kepada sikap keberhati-hatian dalam mencari kesahihan dalam menerokai ruang lingkup ilmu yang belum terjawab. 

Dalam skop kajian saintifik terutamanya dalam bidang molecular biology yang mana skop kajian melibatkan kajian terhadap sesuatu yang tidak boleh nampak dengan mata kasar seperti protein, DNA dan molekul, keberangkalian untuk tersalah tafsir amat besar sekali. Setiap kumpulan penyelidik sudah pasti akan menggunakan kaedah penyelidikan yang berbeza. Untuk mudah faham, untuk menjawab persoalan (b), iaitu di mana lokasi protin tertentu dalam bakteria spora; para penyelidik boleh menggunakan berbeza kaedah. Ada yang menggunakan kaedah pelapor protin (reporter protein) seperti yang saya gunakan, dan ada ada pula yang menggunakan kaedah western blotting dan lain-lain berdasarkan hujah dan justifikasi masing-masing. Disebabkan perbezaan kaedah ini, masing-masing akan memberi tafsiran terhadap dapatan kajian yang berbeza-beza dan boleh jadi ianya disalah tafsir. 

Analogi yang biasa diguna pakai oleh sesetengah dalam menggambarkan situasi dan falsafah ini ialah analogi 'Orang Buta dan Si Gajah' atau dalam bahasa Inggerisnya The Blind Men and The Elephant. Apabila si buta masing-masing mentafsirkan sesuatu 'dapatan' baru berdasarkan konteks dan kemampuan masing-masing, maka terhasillah suatu pentafsiran yang berbeza-beza. Sama juga seperti seorang ahli saintis yang cuba mengkaji sesuatu protin yang tidak dapat dilihat, bahkan disentuh. Masing-masing akan mengeluarkan tafsiran tersendiri yang barangkali 'betul' daripada perspektif kaedah yang digunakan tetapi 'salah' daripada perspektif kaedah yang lain. 

Analogi Para Penyelidik 'Buta' dan si Gajah



Maka, sebab itulah sikap keraguan atau skeptikal ini perlu bagi para penyelidik khususnya dalam bidang molecular biology. Dengan adanya keraguan, barulah 'kesahihah' itu boleh dicari walaupun secara amnya, kesahihan dalam skop penyelidikan ini adalah relatif dan diluar jangakauan melainkan ianya terbukti secara teori dan praktikaliti. 



7. Akhirnya, 'it is what it is', wallahua'lam!


'It is what it is' , komentar daripada supervisor saya apabila mendapat dapatan kajian yang lengkap. 

Apa pun data dan kajian yang diperolehi dan mungkin berbeza daripada orang lain, itulah dapatannya. Sikap ini bukanlah bermaksud sikap mengalah tetapi lebih kepada sikap penerimaan had dan limitasi yang ada pada manusia. Buatlah kajian sehebat manapun untuk cuba buktikan sesuatu teori hebat tetapi akhirnya jika data kajian mendapati ianya tidak betul, itulah dapatannya. 

Makna kata lain, jika hasil kajian yang dibuat tidak berjaya dan mendapat keputusan negatif, itulah dapatannya. Manusia hanya boleh menggunakan kaedah empirikal untuk mentafsirkan sesuatu perkara yang tidak dapat dilihat. 

Sejauhmanakah 'kesahihan' dapatan kajian tersebut, manusia tidak dapat memastikannya kerana pakailah apa sahaja kaedah dalam mentafsirkan dunia molekul, semua adalah relatif dan yang lebih mengetahui adalah Sang Pecipta yang Maha Mengetahuinya. Kita hanyalah manusia yang cuba merungkai ilmu itu dengan skala yang termampu.

Sebagai seorang muslim, kita lebih memahami konteks ini kerana hakikatnya Allah jualah yang lebih mengetahui (wallahua'lam)!





Tuesday, October 2, 2018

Di Sebalik Kerisauan Sengatan 'Semut Charlie': Endosimbiotik Bakteria, Pederin dan Potensi Antitumor





Sebagai seorang pelajar PhD dalam bidang Bioteknologi dengan kepakaran dalam pengkhususan mikrobiologi molekul, saya tertarik untuk membuat satu kupasan terhadap satu topik yang selalu diviralkan oleh orang ramai, iaitu berkenaan 'Semut Charlie'. ‘Semut Charlie’ ataupun nama saintifiknya ialah Paederus sp. sebenarnya bukanlah di bawah kategori ‘semut’ seperti yang disangka-sangkakan tetapi merupakan sejenis kumbang daripada keluarga Staphylinidae.

Kumbang Paederus ini seringkali diviralkan di media facebook dan twitter kerana ianya begitu terkenal dengan ‘bisa’ yang menyakitkan dan meninggalkan kesan melecur pada permukaan kulit atau secara klinikalnya dikenali sebagai Paederus dermatitis. Ramai menyangkakan bahawa kesan lecuran ini disebabkan oleh sengatan atau gigitan kumbang Paederus ini. Sangkaan ini ternyata tidak tepat kerana ianya tiada langsung kaitan dengan gigitan atau sengatan tetapi berkait rapat dengan cecair yang dirembes oleh kumbang tersebut.

Rembesan cecair ini mengandungi sejenis toksin yang dikenali sebagai pederin. Teknik rembesan ini merupakan salah satu kaedah pertahanan kimia yang diadaptasi oleh kumbang tersebut dalam menghadapi sebarang ancaman fizikal. Menariknya, toksin pederin ini tidak dihasilkan oleh kumbang Paederus itu sendiri, tetapi sebaliknya penghasilannya bergantung kepada kewujudan sejenis endo-simbiotik bakteria yang menghuni di abdomen kumbang tersebut, iaitu Pseudomonas sp.. Hubungan rapat antara kumbang Paederus dengan bakteria ini dikenali sebagai simbiosis, iaitu kedua-duanya memperoleh kelebihan; si kumbang menggunakannya sebagai senjata semula jadi, manakala si bakteria pula mampu hidup dengan baik dan ‘aman’ di dalam abdomen kumbang tersebut.


Dalam kajian sains, toksin pederin telah pun dan mula mendapat tempat dalam kajian anti-tumor. Toksin ini secara asasnya memiliki kebolehan menghalang proses mitosis (pembahagian sel) dengan menghalang pensintesisan DNA dan penghasilan protein pada tahap molekul. Disebabkan oleh faktor inilah, kesan lecuran akan terjadi sekiranya permukaan kulit terdedah kepada cecair rembesan kumbang Paederus. Namun, yang lebih menarik – kesan lecuran ini sebenarnya ialah satu manifestasi bahawa pederin mampu ‘mematikan’ tumbesaran sel-sel. Maka, toksin pederin telah pun mula dikaji secara mendalam akan potensi sebagai antitumor semula jadi. Bahkan, terdapat kajian telah melaporkan bahawa toksin pederin ini mampu melanjutkan jangka hayat tikus yang memiliki sel tumor. Namun, ianya sudah pasti memerlukan kajian yang lebih mendalam bagi menyumbang terhadap kajian anti-kanser.

Secara kesimpulannya, semut Charlie ataupun Kumbang Paederus ini sememangnya berbahaya dan langkah pengurusan sewajarnya perlu diambil sekiranya tersentuh dengan permukaan kulit. Di sebalik kerisauan terhadap kumbang ini, wujud satu satu hubungan rapat antara kumbang dan bakteria dalam memastikan kelangsungan hidup masing-masing. Toksin pederin juga memiliki aktiviti antitumor dan ianya mula mendapat tempat dalam kajian sains walaupun ianya mungkin bukanlah satu-satunya solusi terhadap rawatan anti-kanser. Namun, diharapkan kajian terhadap toksin ini mampu memberi sumbgan terhadap selok-belok terhadap rawatan antitumor dan antikanser.


Sekian,

Amin Rukaini Bin Mustafa
Pelajar PhD tahun Kedua
PhD in Biotechnology,
Unviersity of Cambridge (UK).

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Rujukan lanjut:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3225135/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC137826/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22827176
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC528957/

Friday, September 8, 2017

Memahami Ancaman Spora Bakteria: Ketika Bangunnya Sang Tidur

Anthraks - Masih Ingatkah?
            Adakah anda masih ingat dengan kes penyebaran Anthraks di US pada tahun 2001? Sebaik sahaja tersebar berita bahawa World Trade Centre diserang oleh pengganas, telah berlaku satu lagi tragedi yang mengejutkan dunia iaitu tersebarnya 'Anthrax' melalui surat layang di White House, Washington. Hampir 50% daripada mangsa telah meninggal dunia disebabkan serangan anthrax pada bahagian paru-paru atau dikenali sebagai pulmonary anthrax. Ianya satu jangkitan yang jika tidak dirawat dengan rejim antibiotik - akan membawa maut. Namun, kes pada tahun 2001 tersebut ternyata lebih rendah jika dibandingkan angka purata sebenar disebabkan jangkitan pulmonary anthrax, iaitu mencecah purata 80-90% kematian.  Modus operandi serangan jangkitan tersebut amat mudah, iaitu dengan hanya menyebarkan spora bakteria dari species Bacillus anthracis melalui surat layang. Satu modus operandi yang begitu rapi dan sudah pasti didalangi oleh mereka yang pakar dalam bidang mikrobiologi atau paling tidak memahami asas selok belok tentang bakteria spora dan yang pasti mereka yang membuat 'senjata biologi' ini seharusnya memiliki kelengkapan yang mencukupi walaupun tidak perlu terlalu canggih untuk menghasilkan spora bakteria tersebut.

          Ramai yang salah sangka bahawa Antraks adalah sejenis virus sehingga ada yang menggelarkannya sebagai 'Virus Antraks'. Salah tanggapan ini adalah satu kebiasaan bagi kalangan masyarakat umum yang tidak begitu arif dalam selok belok ilmu biologi khususnya mikrobiologi. Seperti yang diperkatakan - perkataan Antraks itu sendiri berasal daripada nama bakteria penyebab iaitu Bacillus anthracis.



Pulmonary anthrax terjadi disebabkan oleh spora B. anthtracis yang disedut masuk ke dalam paru-paru - mampu menyebabkan kematian jika tidak dirawat secara langsung.



Apakah itu Spora Bakteria?

            Umumnya, bakteria daripada genera (kumpulan) Bacilli serta Clostridi memiliki kemampuan untuk menghasilkan sejenis bentuk sel khusus dikenali sebagai spora apabila menghadapi keadaan yang sukar terutamanya kekurangan sumber makanan (contohnya sumber karbon). Apabila bakteria daripada jenis ini berada dalam keadaan terdesak untuk terus hidup bagi memastikan kelangsungan genetiknya, spora bakteria ataupun endospores dihasilkan melalui proses yang dipanggil sebagai sporulation. Spora bakteria amat tahan lasak terhadap persekitaran ekstrim seperti tiada air, pH yang terlalu asid atau alkali, tekanan tinggi, sinaran radiasi dan suhu ekstrim. Bahkan, spora bakteria juga dikatakan mampu bertahan dalam keadaan dorman (tiada aktiviti metabolisme) sehingga berjuta-juta tahun. Hal ini dibuktikan dengan penemuan bakteria spora yang masih dorman daripada ketulan ais glasier dan fosil yang telah tertimbus jutaan tahun lalu. Walaupun dapat bertahan dalam keadaaan dorman berjuta-juta tahun, spora bakteria ini sentiasa 'mengawasi' atau 'merasai' persekitarannya. Apabila persekitarannya mula selesa dan sesuai untuk pertumbuhan (iaitu memiliki sumber makanan dan keadaan yang sesuai), spora bakteria tersebut dengan pantas - hanya beberapa minit sahaja dapat berubah kepada bentuk sel vegetatif seperti sedia kala melalui proses yang dipanggil percambahan. Satu kebolehan yang luar biasa dan adaptasi yang cukup hebat!

              Untuk mudah faham, spora bakteria juga boleh kita umpamakan seperti 'biji benih' yang tahan lasak, bila ada air dan nutrien , sang tidur ini (spora) bangun dari tidur yang panjang kembali bercambah semula. Ada dua perkara penting yang boleh diperkatakan bila sang tidur ini bangun. (1) Apabila spora bakteria kembali bertukar kepada bentuk sel vegetatif biasa, maka hilanglah ketahanan lasak yang dimilikinya dan mula terdedah kepada aspek yang mampu membunuh (seperti agen antimikrob dan sebagainya). (2) Melalui proses percambahan ini jugalah kebanyakan penyakit dan ancaman terhasil.


Kitaran hidup bagi bakteria daripada jenis Bacillus dan Clostridium - mampu keluar daripada kitaran vegetatif kepada sporulasi apabila persekitaran tidak memuaskan. 


Ancaman: Apabila Sang Tidur Bangun

             Proses penghasilan spora (sporulation) dan percambahan (germination) inilah yang menjadi penyebab bagaimana Bacillus anthracis mampu menyebabkan pulmonary anthrax, lantas dieksploitasi oleh pengganas sebagai agen bioterrorisme. Satu ancaman yang sentiasa ada dan pihak berkuasa pertahanan seluruh dunia termasuklah Centre for Diseases and Control (CDC) sendiri juga amat peka terhadap ancaman tersebut. Selain pulmonary anthrax, spora bakteria juga turut dikaitkan dengan agen penyebab kepada pencemaran makanan khususnya keracunan makanan terutamanya dalam industri penyediaan makanan.

           Sebagai contoh, bakteria dari jenis Bacillus cereus mampu menghasilkan spora yang mampu mencemarkan makanan tertentu terutamanya nasi dan makanan berasaskan bijiran gandum. Percemaran nasi disebabkan spora bakteria B. cereus selalunya terjadi disebabkan kewujudan spora bakteria tersebut. Walaupun sudah dimasak nasi tersebut, spora tersebut masih tetap hidup mandiri. Apabila nasi dibiarkan pada suhu sederhana pada tempoh yang lama, keadaan sekeliling spora bakteria tersebut menjadi sesuai dan menyebabkannya bertukar semula kepada sel vegetatif. Percambahan dan pertumbuhan sel vegetatif inilah yang akhirnya merembeskan toksin berbahaya. Apabila termakan nasi yang mengandungi toksin tersebut, seseorang itu akan mula mengalami gejala keracunan makanan seperti sakit perut, muntah-muntah dan dehidrasi.

            Selain B. cereus,  spesis terdekat iaitu Bacillus subtilis pula terkenal dalam menghasilkan spora yang menjadi penyebab pencemaran dalam penghasilan tenusu (susu). Ianya menjadi cabaran terbesar kepada para pengusaha tenusu kerana sekiranya masih terdapat sedikit spora dalam produk tenusu - kebarangkalian untuk berlaku pencemaran terhadap seluruh kumpulan produk tenusu adalah amat tinggi. Oleh itu, beberapa langkah bagi mengatasi masalah tersebut biasanya akan diambil. Antara penyelesaiannya ialah dengan memastikan spora tersebut bercambah terlebih dahulu sebelum melalui proses pensterilisasi (sterilisation). Hal ini kerana dengan percambahan sahaja akan mendedahkan faktor kelemahan bakteria spora tersebut kepada faktor ektrim. 

Bagi bakteria dari spesis Clostridium, beberapa gejala penyakit kritikal seringkali dikaitkan dengan spora bakteria. Antaranya ialah gejala gas gangrene yang disebabkan oleh spora bakteria Clostridium perfringens, gejala pseudomembranous colitis disebabkan oleh spora bakteria Clostridium difficile, gejala tetanus (kancing gigi) disebabkan oleh spora bakteria Clostridium tetani. Walaupun secara langsung spora bakteria bukanlah penyebab kepada gejala-gejala tersebut (sel vegetatif yang menghasilkan toksin bukan spora) tetapi wujud perkaitan dan bukti yang kukuh bahawa spora bakteria memainkan peranan dalam agen penyebaran jangkitan tersebut. Gejala-gejala jenis ini seringkali dikaitkan sebagai hospital-acquired infection ataupun jangkitan bawaan hospital kerana jangkitan tersebut tersebar di persekitaran hospital melalui agen tahan lasak (iaitu spora) melalui sama ada bawaan sentuhan, cecair atau bawaan udara (airborne) - lain tidak bukan spora bakteria dari species Clostridium tersebut.

             Hand sanitiser yang banyak diperkenalkan di hospital mungkin berkesan dalam membunuh kuman-kuman (bakteria) biasa sehingga ke 99.9% keberkesanan, tetapi bagi bakteria spora - ianya sama sekali tidak berkesan untuk membunuhnya keranan daya tahan lasak yang dimilikinya. Hal ini sudah pasti menimbulkan masalah kerana bukan sahaja jangkitan daripada pesakit pembawa kepada pesakit yang lain mudah berlaku. Sebagai contoh, cadar katil yang tercemar dengan sedikit najis pesakit yang mengandungi agen bakteria spora sudah memadai untuk disebarkan kepada pesakit yang lain. Ianya juga boleh berjangkit kepada orang awam yang datang melawat ke persekitaran hospital. 

              Tambahan lagi, kaedah pensterilisasi alat-alat pembedahan juga tidak terlepas daripada kelemahan dalam menghapuskan bakteria spora. Akibatnya, kes-kes jangkitan pasca perbedahan (selepas pembedahan) menjadi kebiasaan kerana kebarangkalian untuk bakteria spora tercemar dan tersebar semasa operasi pembedahan adalah tinggi. Namun begitu, terdapat satu kaedah pensterilisasi yang mampu menghapuskan spora bakteria, iaitu proses yang dinamakan autoclave. Autoclave ialah sejenis teknik yang menggunakan suhu dan tekanan, terbukti mampu membunuh sebarang jenis microorganisma. Walaubagaimapun, proses tersebut agak sedikit melecehkan dari aspek pengurusan.


Spora bakteria terdiri daripada beberapa lapisan yang berperanan menjadikannya begitu tahan lasak terhadap persekitaran ekstrim. 



Solusi dan Penyelesaian

             Ternyata, bakteria spora banyak membawa masalah dan kesukaran terhadap aktiviti manusia. Walaupun jarang diketahui umum, impak dan kesannya sentiasa dirasai sama ada pada peringkat masyarakat sehinggalah kepada ancaman keselamatan negara. Setakat ini, masih belum ada cara penyelesaian yang khusus dan berkesan secara total dalam mengawal dan mengatasi ancaman serta masalah yang dicetuskan oleh bakteria spora. Proses percambahan bakteria spora telah menjadi subjek kajian sejak berdekad-dekad lamanya kerana ianya satu-satu proses yang memberi ruang kepada bakteria spora untuk keluar daripada daya tahan lasak tersebut. Saintis global mula menfokuskan kajian terhadap proses percambahan spora (spore germination) kerana ianya memiliki aset yang penting (1) untuk memahami keunikan kitaran spora tersebut dan (2) untuk mencari solusi kepada usaha menyahkan (decontamination) spora bakteria sama ada dalam aspek pertahan bioterorisme, kesihatan serta jangkitan pemakanan.

            Antara usaha-usaha yang sedang dijalankan ialah dengan memahami sejenis enzim yang terlibat dalam proses percambahan spora yang dipanggil Cortex Lytic Enzyme (CLE) yang terdiri daripada protin - SleB dan CwlJ. Kedua-dua protin ini diketahui berperanan untuk menghancurkan lapisan cortex yang bertanggungjawab terhadap proses dorman spora. Jika diberi signal tertentu seperti nutrien, CLE akan menghancurkan lapisan cortex tersebut seterusnya akan menggalakkan proses percambahan. Melihat kepada peranan CLE ini, saintis khususnya dalam bidang Bioteknologi mula mengkaji secara mendalam akan peranan CLE untuk memahami dan cuba merungkaikan misteri mekanisme yang terlibat secara jelas dalam proses percambahan spora. Matlamat utamanya ialah untuk mencari sejenis bahan kimia (drugs) yang mampu menghalang proses penghancuran lapisan cortex oleh CLE. Jika berjaya, ini bermakna dunia global akan mampu mengawal dan menguruskan pencemaran (jangkitan) disebabkan oleh spora bakteria.


Kesimpulan

            Setakat ini, masih banyak yang belum terjawab ditambah dengan penemuan-penemuan protein baru yang sama ada terlibat secara langsung mahupun tidak langsung terhadap mekanisme CLE tersebut. Walaupun sudah hampir berdekad-dekad kita mengkaji, masih banyak yang belum diketahui dan terlalu banyak misteri spora ini yang belum terjawab. Lantas ia memberikan tekanan kerana masih banyak potensi ancaman keselamatan dan keterselamatan (safety & security) yang akan berlaku sekiranya sang tidur (spora) itu bangun daripada tidurnya.


Untuk rujukan lanjut: 
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16907803
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3993344/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14662349

Disclaimer: Artikel ringkas ini adalah berdasarkan hujahan dan pandangan serta sebahagian daripada fokus kajian yang sedang dilakukan oleh penulis (Amin Rukaini Mustafa), iaitu merupakan pelajar PhD in Biotechnology di University of Cambridge. Sebarang pertanyaan boleh emailkan kepada: aminruk@yahoo.com



Friday, September 2, 2016

Zika, Isu dan Alternatif Penyelesaian: Satu Cadangan

Artikel asal diambil daripada penulisan di FB page saya:

Sebagai individu yang memiliki latar belakang bioteknologi, saya melihat perkembangan kes jangkitan virus Zika sebagai sesuatu yang merisaukan kerana saya yakin sesiapa yang memahami epidemiology, sains biologi dan seangkatannya pasti mampu untuk bersetuju dengan saya, iaitu jangkitan virus Zika ini mungkin telah merebak ke dalam masyarakat Malaysia. Hal ini berdasarkan kes-kes yang mula dikenalpasti positif yang juga berlaku di negara jiran kita Singapura dan Thailand. Memandangkan jangkitan virus Zika ini tidak terlalu teruk bahkan asimptomatik (tiada tanda-tanda gejala), maka keberangkalian untuk ia sudah berada di Malaysia itu amat tinggi hinggalah apabila ianya mula dikesan dan dikenal pasti oleh pihak KKM melalui laporan gejala yang jelas.
Walaupun jangkitan virus Zika tidak teruk pada individu biasa, ianya memiliki hubungan penyebab (causal relationship) dengan kes-kes microcephaly untuk ibu mengandung dengan peratusan 1-13% kes. Inilah yang menjadi isu besar dan penting dalam menangani kes Zika ini dan memaksa saintis di seluruh dunia memberi fokus yang serius dalam membanteras virus ini.
Setakat ini, terdapat progres penting dalam penghasilan vaksin dan therapeutic drug (ubatan rawatan). Satu calon vaksin telah memasuki percubaan klinikal yang dihasilkan oleh syarikat farmaseutikal, Inovio Pharmaceutical. Dengan menggunakan cebisan DNA sintetik sama seperti yang terdapat dalam virus Zika, ianya diharapkan mampu menjana sistem imun dan pertahanan yang mencukupi dalam melawan virus tersebut. Ketika ini, ianya mula melalui fasa percubaan klinikal di mana hampir 160 orang telah disuntik dengan vaksin tersebut. Terdapat dua therapeutic drugs yang sedang berada dalam reliminary study (kajian permulaan) yang dikatakan mampu melindungi sel otak daripada rosak namun kajian selanjutnya diperlukan.
Saranan untuk mengelak daripada mendapat anak yang dikeluarkan itu ada benarnya. Cuma, ianya mungkin bersifat jangka masa pendek kerana seperti yang sedia maklum, mana-mana jangkitan yang melibatkan bawaan vektor nyamuk ini adalah satu wabak penyakit yang sukar dikawal dan akan kekal dalam herd (kelompok) ini untuk beberapa lama mungkin berdekad-dekad. Hal ini kita dapat lihat daripada kes-kes jangkitan bawaan nyamuk yang lain seperti Denggi dan Malaria. Ditambah dengan ketiadaan vaksin bagi kedua-dua jenis jangkitan ini, faktor vektor bawaan nyamuk menjadi masalah utama kerana ianya amat sukar dikawal dan berubah mengikut persekitaran (suhu, kebersihan, dan cuaca). Semua ini di luar jangkauan kita. Hal ini sudah pasti sama dengan virus Zika kerana saya pasti untuk meneruskan kelangsungan dalam sesuatu herd (kelompok), ianya pasti akan sedaya upaya untuk terus hidup di dalam reservoir (pembawa/penyimpan) tersebut. Jadi, kerisauan saya ialah saranan untuk tidak conceive itu sebenarnya bukanlah bersifat sementara tetapi sebenarnya boleh jadi berdekad-dekad, dengan assumption virus ini akan terus kekal dalam herd ini seperti denggi dan malaria selagi mana vaksin dan therapeutic drug tidak wujud.
Dari sudut perkembangan bioteknologi pula, secara global usaha pencarian dalam menyelesaikan masalah ini adalah amat aktif. Banyak cadangan-cadangan pelaksanaan termasuklah baru-baru ini kita dengan tentang penggunaan genetically modified(GM) mosquitoes yang telah digunakan dalam mengurangkan vektor nyamuk Aedes. Namun, seperti biasa apa-apa penggunaan yang melibatkan kejututeraan genetik (genetic engineering) pasti akan menerima tentangan yang cukup hebat daripada pihak pendesak. Maka, usaha menggunakan GM mosquitoes ini amat sukar menembusi ruangan global.
Salah satu alternatif lain yang seringkali dipandang tidak besar ialah penggunaan bakteria Wolbachia sp. dalam mengurangkan penyebaran virus atau pathogen dalam serangga khususnya nyamuk aedes. Wolbachia-infected mosquitoes kini dikatakan menjadi harapan besar dalam menangani vektor nyamuk aedes ini. Wolbachia bakteria adalah bakteria semula jadi yang mampu menyerang dan hidup di dalam serangga di dunia ini, Ianya dikatakan hidup hampir 60% di dalam serangga di muka bumi ini.
Tetapi bagaimana ia mampu menghalang Virus Zika?
Idea disebalik pencarian ini ialah: Wolbachia bakteria memerlukan host terutamana serangga untuk terus survive dan akan membunuh sebarang jangkitan lain jika wujud. Ianya hidup di dalam abdomen serangga dan tidak mengakibatkan kematian terhadap serangga tersebut tetapi persekitaran tersebut akan bebas daripada jangkitan virus ataupun bakteria lain. Namun, yang menariknya - ianya jarang sekali berada dalam abdomen nyamuk Aedes. Menyedari hakikat ini, kajian yang berpusat di Monash University dan kerjasana dengan Brazil telah memperkenalkan Wolbachia kepada nyamuk Aedes dan kesannya amat memberangsangkan. Hasil kajian mendapati nyamuk aedes yang diberi suntikan Wolbachia (Wolb+) dengan jayanya menghapuskan virus Zika secara total. Bahkan kajian lain juga konsisten dengan menyatakan bahawa paling tidak hampir 90% virus Zika tersebut dilenyapkan daripada nyamuk Aedes dengan menggunakan Wolbachia. Kajian ini sebenarnya dipelopori dalam menangani kes denggi namun menjadi popular kerana kes Zika yang melanda dan dijangka akan memberi impak yang besar kelak kerana ianya lebih natural dan tidak melibatkan perubahan genetik.
Walaubagaimanapun, kajian wolbachia-infected mosquitoes ini masih dalam kajian dan setakat ini memberangsangkan. Dari sudut pelaksanaan, nyamuk Aedes yang bebas dari virus akan dipilih dan disuntik dengan Wolbachia dan bakteria ini akan terus hidup di dalam host nyamuk tersebut. Wolbachia-infected mosquito tersebut akan dibebaskan ke persekitaran. Sekiranya nyamuk tersebut mengawan dengan mana-mana nyamuk lain yang memiliki bawaan Virus Zika mahupun denggi, Wolbachia akan menghapuskan jangkitan tersebut menggunakan kaedah dan strategi tertentu dan kesannya - nyamuk tersebut akan bebas jangkitan Zika mahupun Denggi. Hal ini juga sama dengan anak hasil persenyawaan nyamuk tersebut. Secara perlahan-lahan, kaedah ini akan menghasilkan kelompok nyamuk Aedes yang bebas daripada jangkitan Zika dan denggi bagi tempoh jangka panjang. Ianya dikatakan sebagai one-shot (satu usaha sahaja) dan tidak memerlukan pengulangan seperti GM mosquitoes.
Kesimpulannya, saya melihat perkembangan wabak Zika ini sebagai suatu yang serius. Banyak usaha yang boleh dibuat bermula daripada setiap individu dan target utama seharusnya dalam menangani vektor pembawa itu sendiri iaitu nyamuk Aedes. Dengan wujudnya Zika ini, kita mula sedar bahawa usaha menghapuskan vektor ini adalah serius dan kita juga menyedari bahawa vaksin dan therapeutic drugs adalah kritikal. Ini mengingatkan kita akan kepentingan vaksin secara jelas. Ianya merupakan satu-satunya harapan paling besar untuk mengatasi masalah ini. Namun, perlu juga kita sedari penghasila vaksin sudah pasti mengambil masa bertahun-tahun (6-7 tahun bergantung kepadap progres dan keberkesanan). Moga apa yang berlaku ini kita muhasabah, tidak terlalu gusar tetapi meletakkan usaha dan tawakal ini kepada Sang Pencipta.
Wallahualam.
disclaimer: apa yang ditulis ini adalah pendapat peribadi penulis semata-mata dan ianya mungkin tidak selari dengan mana-mana pendapat dan dapatan yang lain.
Sekian, terima kasih
Amin Rukaini Mustafa
MSc, BSc Biotechnology (Edinburgh)
Commencing PhD candidate, Biotechnology (Cambridge) (soon)
Credit gambar: Cell and Host (2016)

Tuesday, February 16, 2016

Menjawab Konspirasi Teori Virus Zika Dan Rockefeller

Saya menyedari wujud beberapa teori konspirasi berkenaan virus zika yang kononnya dimiliki oleh Rockefeller foundation. Hal ini telah menimbulkan rasa curiga dan kerisauan dalam kalangan masyarakat umum yang kurang memahami selok belok bidang ini. Semua terjadi gara-gara kerana sebuah website iaitu www.atcc.org ada mengatakan bahawa Zika Virus boleh diperolehi secara online dan boleh dibeli dengan harga sekitar 430/516 US dollar.

Website ATCC

Beberapa pihak telah menggunakan sumber ini bagi menguatkan hujah teori konspirasi mereka mengatakan bahawa virus Zika ini dimiliki oleh Rockefeller Foundation dan tujuannya ialah untuk memastikan umat manusia bergantung kepada vaksin. Hal ini membolehkan organisasi ini menguasai ekonomi dalam bidang perubatan moden. Orang ramai yang mula risau mengambil hujah konspirasi ini sebagai satu yang logik dan seterusnya menviralkan dakwaan-dakwaan tersebut.
Bagi saya, dakwaan-dakwaan tersebut amatlah tidak saintifik dan tiada asas yang kukuh.
Berikut merupakan penjelasan dan pembetulan berdasarkan hujah-hujah saya:

1) Virus Zika dalam website tersebut merupakan sejenis specimen virus asal yang dikeluarkan atas nama ATCC® VR-84 TM, strain MR 766.

2) Strain virus Zika MR 766 ini digunapakai untuk tujuan kajian saintifik demi memahami dengan lebih mendalam akan virus Zika, ini termasuklah dalam mengkaji genomik, karakter genetik dan sebagainya.
Rujukan: 

3) Virus Zika MR 766 tersebut tidak dimiliki oleh oleh Rockefeller Foundation. Ianya hanya didepositkan (disimpan) oleh salah seorang saintis dari Rockefeller Foundation yang bernama Dr. Jordi Casals di Rockefeller Foundation Virus Laboratory pada tahun 1953. Yang memiliki virus Zika ATCC® VR-84 TM, strain MR 766 ialah company ATCC sendiri (lihat nama strain pun akan tahu). ATCC merupakan supplier spesimen seperti bahan-bahan biologi dan mikrob.
(updated: Dr Jordi Casal merupakan salah seorang ahli virologi terkemuka dunia yang banyak menyumbang dalam penemuan virus-virus baru dan menyimpan banyak koleksi spesimen virus untuk kegunaan research)
Rujukan: 

4) Bahkan ada mengatakan Rockefeller Foundation telah patent virus jenis ini. Setahu saya, tiada virus mahupun mikroorganisma asal (natural) boleh dipatentkan di bawah undang-undang sedia ada di dunia ini. Apa-apa jenis organisma asal (naturally-occuring) tidak boleh dipatentkan. Jika ada, pasti ia akan mendapat tentangan yang hebat seperti kes BRCA1/BRCA2 breast cancer genes.

5) Dan jika masih ada juga yang mahu patentkan virus Zika, ianya sudah pasti dari jenis yang sudah dimodifikasikan (genetik) untuk tujuan kajian seperti ATCC® VR-84 TM MR 766 ini yang mana ianya dijadikan supaya tidak berbahaya kepada manusia. Bahkan sumber asal MR 766 ini juga berasal daripada haiwan asalnya bukan manusia.
Apa yang perlu anda tahu ialah, strain virus MR 766 ini dilabel sebagai biological safety level 2 pathogen. Maka ianya tidak berbahaya seperti E-bola dan lain-lain, ianya memerlukan sedikit latihan asas mikrobiologi bagi sesiapa yang ingin mengkajinya.

6) Berdasarkan kepada website ATCC tersebut juga, virus Zika MR 766 hanya dijual kepada mereka yang benar-benar layak (memiliki permit) dan mematuhi syarat sahaja. Individu biasa yang tiada latar belakar sains sudah tentu tidak boleh membelinya.
(Tidak percaya? Ada duit? Cubalah order satu)

7) Sesetengah pihak hanya menayangkan snapshot dari 'history' yang terdapat di website tersebut tetapi ramai tidak sedar bahawa selain 'history' virus Zika ATCC® VR-84 TM tersebut, wujud juga maklumat lebih penting iaitu documentation sebenar tentang virus MR766 yang ramai terlepas pandang. Sila layari http://www.atcc.org/products/all/VR-84.aspx#documentation untuk memahami serba sedikit tentang strain MR766 ini.

8) Akhir kata, adapun teori konspirasi mengatakan bahawa semua ini dibuat untuk tujuan keuntungan vaksin dan melemahkan umat Islam. Bagi saya:
i - kos untuk membuat vaksin itu sendiri amat tinggi dan sukar untuk menguntungkan
ii - Rockefeller akan lebih kaya kalau dia tidak galakkan vaksin kerana kos kawalan rawatan kepada penyakit-penyakit yang ada tanpa vaksin ternyata lebih lumayan.
iii - Umat Islam boleh jadi kaya juga jika berjaya dapat hasilkan vaksin dan keluarkan sendiri.
iv - Yang melemahkan umat Islam sebenarnya ialah golongan antivaksinasi yang mempercayai tanpa vaksin manusia boleh hidup tanpa jangkitan. Barangkali mereka lupa apa yang sedang terjadi di Afrika Selatan, kes Ebola yang masih lagi tiada vaksin yang berkesan. Mereka juga lupa tanpa vaksin, proses menunaikan haji lebih mencabar kerana akan berlaku banyak jangkitan yang mampu dihindari dengan vaksin seperti jangkitan meningitis (pneumococcal).

Kesimpulannya, website tersebut memang jual virus Zika tapi bukan virus zika yang tengah outbreak. Ianya strain jenis lain yang digunapakai untuk tujuan kajian di makmal, dijamin selamat dan di bawah pantauan ketat.
Konspirasi teori muncul kerana kita gagal memahami dan tiada solusi sendiri. Maka, yang wujud ialah andaian bukan-bukan.

Kasihan dekat para doktor perubatan yang belajar penat-penat; usaha sungguh-sungguh nak kawal infection, last-last ada sekelompok masyarakat ini dengan mudah buat dakwaan Zika dan vaksin ini Yahudi yang punya!

Wallahualam, sekadar pencerahan; jangan kecam saya. 

Monday, December 28, 2015

Genome Editing: Potensi & Impak Masa Hadapan

Kemunculan Era Teknologi Baru
Pada tahun 2010 yang lalu, saya merupakan salah seorang penuntut di University of Edinburgh, United Kingdom. Saya masih ingat lagi dalam course genetics, kami para pelajar mempelajari salah satu cutting-edge technology pada masa itu yang dipanggil gene therapy. Bahkan, pensyarah meminta beberapa pelajar untuk membentangkan serta membahaskan tajuk ini secara mendalam. Selang beberapa tahun kemudian semasa saya sedang membuat Master in Biotechnology di universiti sama, mula kedengaran satu teknologi baru yang berpotensi luas dan lebih baik daripada gene therapy. Teknologi tersebut ialah genome/gene editing ataupun kalau kita tafsirkan ke dalam bahasa Malaysia - ubahan genom/gen. Saya tidak pasti bagaimana mahu alih bahasa tapi saya lebih selesa menggunakan frasa gene editing supaya maksud yang ingin disampaikan tidak berubah.

Gene Therapy vs Gene/Genome Editing
Sebagai bekas seorang pelajar yang memegang ijazah sarjana muda dan sarjana dalam bioteknologi, saya memang faham bahawa gene therapy mempunyai banyak masalah bahkan teknologi ini terlalu kontroversi dan berisiko tinggi untuk dilaksanakan dalam konteks dunia sebenar. Maka, gene therapy ini selalunya didiskusikan pada skop potensi, masalah dan kekangan pelaksanaannya. Berbeza dengan gene therapy, teknologi gene editing ternyata memiliki kelebihan lebih jauh baik kerana (1) mampu mensasarkan dengan tepat ke atas sasaran gene yang ingin diubah (2) lebih terkawal, (3) tidak melibatkan kesan sampingan seperti salah sasaran dan sebagainya. Namun, kedua-dua teknologi ini (gene therapy dan gene editing) berperanan untuk merawat penyakit yang berkait rapat dengan genetic disorders dan ditemui dari sistem asas yang digunapakai oleh mikroorganisma.


Gene therapy dan konsepnya. Dengan menggunakan virus yang sudah tidak berbahaya, maklumat DNA boleh 'dibungkus; dan dimasukan ke dalam mana-mana sel yang dingini. 

Gene Therapy dan Permasalahannya
Gene therapy secara amnya mengeksploitasi kelebihan virus dalam 'membungkus', membawa dan menyuntik DNA demi mengubah genom di dalam satu-satu sel badan. Sebagai contoh, virus seperti Lentivirus memiliki keupayaan untuk 'memasukkan' maklumat genetik (RNA virus) ke dalam satu-satu sel menggunakan enzim reverse transcriptase. Proses ini adalah semula jadi tetapi dieksploitasi oleh para saintis, dijadikan teknologi gene therapy. Memandangkan teknologi ini menggunakan virus, maka sasarannya sangat rawak (random) dan sukar diselia rapi oleh para saintis menyebabkan sel-sel yang tidak disasar juga boleh terlibat. Teknologi ini amat kontroversi jika dilaksanakan terhadap germ-line cells ataupun sel seks, iaitu sperma dan ovum - melibatkan kesan seumur hidup dari bayi hingga ke akhiran kepada individu tersebut jika dilaksanakan. Terdapat beberapa kejayaan dengan penggunaan teknologi ini. Antaranya ialah kejayaan merawat penyakit genetik menggunakan gene therapy dapat dilihat dalam kes merawat Wiskott-Aldrich syndrome menggunakan lentivirus. Bagaimanapun dalam kes tersebut, para saintis masih berhati-hati untuk menyatakan keberkesannya kerana ianya dilakukan pada skala kecil; skala yang besar diperlukan bagi menentukan bukti dan kesahihannya - sesuatu yang amat sukar dilakukan dalam konteks dunia sebenar kerana melibatkan risiko nyawa orang ramai. Secara ringkas, gene therapy sudah lama diketahui memiliki potensinya tetapi bagi mereka yang mengkajinya pasti memahami bahawa terlalu banyak risiko dan kelemahan yang ada pada teknologi ini.

Breakthrough dan Potensi Gene/Genome Editing
Pada awal bulan Disember baru-baru ini, dunia dikejutkan dengan satu breakthrough dalam bidang kesihatan tatkala seorang pesakit acute lymphoblastic leukaemia (sejenis kanser) bernama Layla Richard yang baru berumur setahun telah berjaya dirawat menggunakan satu teknik moden dikenali sebagai genome/gene editing. Pihak hospital Great Ormond Street terpaksa menggunakan teknik yang belum popular tersebut memandangkan kedua-dua ibu bapa pesakit tersebut meminta pihak hospital berusaha sedaya upaya menyelamatkan anak mereka itu. Jika tidak dirawat, Layla Richard mungkin tidak mampu terus hidup dan hanya mampu menantikan maut tiba. Hasil daripada tindakan proaktif pihak hospital, mereka telah berjaya memastikan Layla Richard terus langsung hidup sehingga sekarang. Walaupun masih awal untuk menyatakan sama ada rawatan genome editing tersebut benar-benar menyumbang terhadap kesan tersebut, kejayaan tersebut telah mendapat sambutan yang luar biasa dari media-media luar.

Gambar menunjukkan Layla Richards (kiri hadapan), bayi berumur dalam lingkungan setahun yang berjaya 'dirawat' menggunakan teknologi gene editing.

Baru-baru ini juga, dunia sains juga mendapat satu lagi breakthrough melalui penggunaan gene editing technology ini. Dengan menggunakan teknologi ini, para saintis dari dua buah institusi termasuklah University of California dan Imperial College London telah berjaya menghasilkan gene-edited mosquitoes bagi misi mengatasi masalah malaria yang berpanjangan di sekitar negara seperti Afrika Selatan dan Asia, Saintis di University of California telah berjaya menghasilkan nyamuk yang kalis kepada jangkitan malaria menggunakan teknik gene editing manakala Imperial College London pula telah berjaya menghasilkan nyamuk pembawa malaria betina yang tidak subur menggunakan sistem CRISPR-Cas9 (salah satu sistem dalam gene editing). Kedua-dua pihak telah membuktikan secara jelas bahawa teknologi ini mampu mengatasi masalah jangkitan malaria yang sekian lama masih belum ada penyelesaian yang terbukti berkesan.

Teknologi gene/genome editing bolehlah diibaratkan seperti sepotong gunting yang mampu menggunting mana-mana lokasi DNA dengan tepat sekali dan kemudiannya bersambung semula.

Kedua-dua kajian breakthrough di atas ternyata memberi kita gambaran akan potensi gene editing technology. Ianya kini menjadi salah satu bualan paling hangat dalam dunia molecular biology. Para saintis terutamanya ahli molekular biologi begitu menyedari hakikat kelebihan teknologi ini. Teknologi gene editing seperti yang dikatakan pada awalnya, memiliki kelebihan yang banyak berbanding gene therapy. Teknologi ini muncul hasil daripada penemuan semula jadi yang digunakan oleh bacteria dalam melawan virus. Secara mudahnya, bakteria memiliki beberapa teknik untuk melawan serangan virus. Salah satunya ialah dengan menghasilkan sistem pertahanan sama ada berbentuk protein, enzyme ataupun RNAase untuk menghancurkan DNA virus yang menyerang sel tersebut. Sistem ini mampu mengenal pasti dan membezakan maklumat genetik virus tersebut (DNA/RNA) dan DNA sel dengan begitu tepat dan seterusnya membuat potongan terhadap DNA virus seperti gunting. Kemampuan untuk mensasarkan dengan tepat ini memberi satu kelebihan yang hebat kepada para saintis moden. Apabila sesuatu DNA itu dipotong, akan berlakulah satu proses yang dikenali sebagai repair mechanism yang seterusnya mengubah maklumat DNA yang asal. 

Terdapat tiga jenis sistem yang selalu diguna pakai dalam gene editing technology. Masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Tiga sistem tersebut ialah Zinc-finger nuclease (ZFN), TALEN dan CRISPR-Cas9 seperti yang dipaparkan pada diagram di bawah. Tidak perlu untuk saya ulaskan secara mendalam berkenaan ketiga-tiga sistem ini kerana ianya pasti akan mengelirukan pihak pembaca kerana perlu memahami pada tahap molekul.

Tiga jenis pilihan yang wujud dalam teknologi gene/genome editing: ZFN, TALENs dan CRISPR. Ketiga-tiga sistem ini memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.

Impak terhadap Kita
Walaubagaimanapun, perlu kita fahami bahawa impak teknologi gene editing ini dijangka besar terhadap perkembangan kajian penting dan kritikal pada masa kini termasuklah pencarian alternatif dalam menangani masalah kanser, penyakit berkaitan genetik serta penyakit autoimun. Saya menjangkakan teknologi ini bakal mendominasi sebahagian besar kajian berimpak tinggi pada hadapan dan sekarang. Ianya satu teknologi yang boleh diguna pakai oleh sesiapa sahaja dalam skala makmal yang standard. Impak tersebut saya meramalkan wujud dalam beberapa bidang penting seperti: (1) kajian tumbuh-tumbuhan, (2) Keselamatan makanan (food security), (3) Kesihatan dam (4) Tenaga. Bagi saya, keempat-empat bidang ini pasti menerima impak besar daripada teknologi gene editing ini. Pada masa mendatang, pasti kita akan mula mendengar lagi breakthrough demi breakthrough di luar jangkaan kita. Memandang teknologi ini amat baru, mudah diguna serta belum diterokai dengan lebih luas ianya pasti menjanjikan sesuatu yang bernilai tinggi. 

Tambahan lagi, sektor biologi terutamanya dalam bidang farmaseutikal kini seolah-olah buntu dalam menghasilkan produk-produk yang hebat seperti zaman penemuan antibiotik. Walaupun sejumlah besar pelaburan dibuat, hanya sedikit produk yang terhasil. Maka, atas faktor ini saya merasakan syarikat-syarikat multinasional bertaraf dunia pasti akan mula melihat dan berkerjasama dengan syarikat-syarikat yang mempelopori bidang bioteknologi. Sudah pasti, teknologi gene editing ini bakal dieksploitasi dan diterokai dengan lebih mendalam serta mendapat pelaburan kajian yang tinggi. Walaupun pada masa sekarang, kita melihat bahawa kajian banyak didahului oleh para saintis di universiti-universiti bagi membuktikan proof-of-concept. Andai kata jika teknologi ini benar-benar berdaya saing, pasti akan wujud pelaburan yang banyak dibuat oleh syarikat-syarikat multinasional pada masa akan datang. 

Impak terhadap masyarakat pula kita dapat lihat dari sudut keberhasilan rawatan dalam menangani masalah kritikal kesihatan, penghasilan tanaman yang tahan lasak terhadap persekitaran serta keselamatan yang lebih terjamin dari sudut makanan serta bio-security.  Namun, antara isu yang mungkin muncul pula lebih kepada isu etika dan moral. Pasti akan ada percubaan demi percubaan daripada individu saintis yang cuba menggunakan teknologi ini bagi menerokai kajian-kajian yang kontrovesi seperti kajian menggunakan janin manusia untuk tujuan tertentu. Hal ini sudah pasti akan menimbulkan rasa kerisauan dan gusar terhadap teknologi ini jika ianya berlaku. 

Selain itu, penggunaan teknologi ini terhadap bidang pertanian dalam menghasilkan tumbuhan tahan lasak masih dalam peringkat awal. Setakat ini, beberapa syarikat seperti DuPont  mula mengorak langkah dalam menggunakan teknologi gene editing bagi menghasilkan baka pokok yang tahan lasak. Seperti kita sedia maklum, teknologi genetic modification yang melibatkan mengubah DNA tumbuh-tumbuhan menerima maklum balas yang begitu kontrovesi. Ada pihak yang menerima, ada pihak yang begitu keras menentang terutamanya di wilayah Eropah. Berbanding teknologi sedia ada, gene editing tidak melibatkan perubahan terhadap DNA tumbuh-tumbuhan. Gene editing hanya 'memotong' gene yang sedia ada daripada tumbuh-tumbuha dan tidak menambah sebarang DNA asing. Hal ini mungkin akan menjadikannya lebih mudah diterima di pasaran global. Tambahan lagi, ianya juga dikatakan tidak akan diwarisi oleh generasi tumbuhan yang seterusnya serta tidak tersebar melalui pendebungaan; menjadikan ia lebih selamat kepada persekitaran berbanding genetic modification. Setakat ini, pihak FDA belum mengeluarkan sebarang kenyataan berkenaan isu ini. 
Antara isu paling hangat yang akan kedengaran ialah persoalan genetically modified food. Adakah gene-edited food akan termaktub di bawah undang-undang GMO? Setakat ini, tiada lagi keputusan namun ia dijangka akan memberikan gambaran positif kepada masyarakat umum disebabkan teknik yang lebih selamat dan terjamin.

Kesimpulan
Secara kesimpulannya, teknologi genome/gene editing bolehlah dikatakan amat baru dan memiliki potensi yang cukup luas. Ianya dijangkakan akan memberi impak serba besar kepada segenap bidang. Impaknya pasti memberi penyelesaian kepada masalah-masalah kritikal yang belum memiliki penyelesaian yang berkesan. Dalam setiap teknologi, sudah pasti akan ada impak negatif. Dalam hal ini, antara isu yang mampu ditimbulkan ialah dari sudut moral dan etika. Namun, kawalan dan pemantauan secara berterusan perlu dilakukan bagi memastikan ianya digunakan secara baik dan bijak. Sebagai sebuah negara yang cuba membangun ke arah bioekonomi, saya juga merasakan Malaysia seharusnya tidak melepaskan peluang ini untuk mengeksploitasi teknologi ini demi kebaikan dan kepentingan bersama. Jika dahulu era genomik itu dikagumi, kini yakinlah bahawa era gene editing mula menjadi igauan para saintis sedunia.


Ditulis oleh Amin Rukaini Bin Mustafa
M.Sc in Biotechnology (Edinburgh), BSc (hons) in Biotechnology (Edinburgh). 
Calon pelajar PhD di University of Cambridge UK,  PhD in Biotechnology.

Jika berminat dan inginkan sebarang pertanyaan lanjut:-
Emel: aminruk@yahoo.com

Bahan rujukan lanjut:
http://www.nature.com/nbt/journal/vaop/ncurrent/full/nbt.3439.html
http://www.wired.com/2015/11/gene-drives-explaining-technology-behind-malaria-free-mosquitos/
http://www.sciencealert.com/scientists-have-developed-gene-edited-mosquitoes-that-can-t-transmit-malaria
http://zlab.mit.edu/assets/reprints/Cox_D_Nat_Med_2015.pdf
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25430774
https://www.sciencenews.org/article/year-review-breakthrough-gene-editor-sparks-ethics-debate