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

Continue Reading

Siri III: Keperluan Malaysia terhadap Bioteknologi

Dalam siri I yang lepas, saya telah ungkapkan serba sedikit prospek bidang yang wujud dalam bioteknologi manakala dalam siri II, saya menghujahkan beberapa karakter yang diperlukan oleh seorang ahli bioteknologi. 

Pada entri kali ini, saya akan cuba mengupas satu isu yang agak kritikal iaitu sejauhmanakah prestasi bioteknologi di Malaysia pada masa sekarang dan seterusnya cuba mensasarkan unjuran keperluan ataupun kebergantungan Malaysia terhadap bioteknologi. 

Dasar Pemilihan Bioteknologi Negara

Pada tahun 2005, kerajaan Malaysia telah melancarkan The National Biotechnology Policy (BIOTEK) menyedari hakikat bahawa Malaysia memerlukan Bioteknologi bagi mencapai status negara maju pada 2020 dengan memajukan teknologi mengeksploitasi sumber alam semula jadi. Maka, bermulalah satu era baru bioteknologi di Malaysia. Bioteknologi yang dahulunya sekadar di khayalan kini mula dibawa ke pentas realisasi. 

Khayalan atau Realistik?

Bidang bioteknologi pasti akan mendapat tanggapan skeptikal bagi sesetengah individu yang cetek fikirannya bahkan daripada mereka yang terlibat dalam bidang professional termasuklah doktor perubatan sendiri. Bioteknologi seringkali menjadi tanda tanya dan persoalan yang masih tiada jawapan yang jelas di hadapan mata bagi mereka. Ironinya, sedar mahupun tidak sedar, impak bioteknologi terhadap dunia bukan khayalan, tetapi yang berkhayal hanyalah mereka yang tidak pernah mengenali bioteknologi dengan dekat. Ironi, seorang doktor bisa meragui bioteknologi tetapi pada masa yang sama beliau jarang meragui peranan antibiotik dalam melawan jangkitan kuman. Beliau juga tidak pernah kekok memberi khidmat suntikan vaksin kepada para pesakit, juga insulin dan ubat-ubatan lain. Hakikatnya, hampir kebanyakan ubat, antibiotik, vaksin merupakan salah satu hasil daripada kemajuan bioteknologi!

Bukan sedakar itu, bioteknologi bukan sahaja berfokus kepada bidang perubatan dan kesihatan bahkan ianya menjangkaui bidang perikanan, pertanian, mikrobiologi, marin, industri. 

Selagi mana wujudnya peranan biologi dalam kehidupan, di situlah realistiknya bioteknologi, dan di situlah juga akan wujud mereka yang masih berkhayal akan realistiknya bioteknologi. Jika tidak, sudah tentu Malaysia tidak akan mensia-siakan melabur dalam memajukan infrakstruktur ke arah kemapanan bioteknologi. 

Biodiversiti Malaysia: Ayo berikan kepada Barat!

Ayo kita berikan biodiversiti yang wujud di Malaysia ini kepada Barat, mari kita lihat apa akan jadi. Perkara pertama mereka akan buat ialah mengerahkan seluruh tenaga para saintis moden mereka untuk mengkaji segala macam sumber organisme yang ada di tanah Malaysia ini. Kerajaan mereka akan peruntukkan berbilion-bilion ke arah research & development, mencari penemuan demi penemuan untuk kegunaan dan dipasarkan kepada masyarakat dunia. Segala jenis tumbuh-tumbuhan akan disampelkan, segala jenis haiwan pula akan ditaksonomikan, segala  genom mikroorganisma akan disequencekan ke dalam bioinformatik untuk kegunaan masa hadapan, menghasilkan berbagai-bagai jenis produk seperti hormon dan protein dari sekecil-kecil makmal sehinggalah kepada produksi skala besar. 

Mereka akan mencari jalan untuk menghasilkan biofuel, mungkin ladang kelapa sawit di Malaysia akan ditukarkan kepada ladang biodiesel terbesar di dunia. Mungkin ladang tebu di Malaysia akan ditukarkan kepada ladang bioethanol termasyur di dunia. Segala jenis biomass, mereka akan cuba kaji untuk tukarkan kepada sumber tenaga yang mampu mengurangkan kebergantungan kepada petrol. 

Ayo, berikan biodiversiti kita kepada mereka. Pasti mereka akan hasilkan berbagai-bagai penemuan di luar jangkaan kita. 

Persoalannya, kenapa? Kerana mereka memiliki kepakaran, ilmu, kewangan dan juga sasaran.

Di manakah kita?

Malaysia pada tahun 2015 ini sudah berada di tahap yang sedikit matang, 10 tahun pengalaman telah memberi banyak pendedahan dalam bioteknologi. Agensi pemaju telah dilantik dan bekerja keras memajukan bioteknologi -Biotech Corportions. Beberapa isu penting seperti pembangunan teknologi, modal insan, research funding, kefahaman masyarakat serta kerjasama antara negara luar telah difokuskan bagi menapak bidang bioteknologi dengan stabil. Beberapa bidang penting seperti biofarmasieutikal, pertanian dan bioinformatik telah dijadikan faktor pemula dalam pembangunan ini dan diikuti dengan beberapa bidang lain. 

Faktanya, Malaysia kini merupakan satu-satunya negara membangun yang berani berdiri sama tinggi bersaing dengan negara-negara maju dalam menapaki dan mewujudkan bioekonomi. Jelas di sini ialah peranan bioteknologi bukan sahaja untuk melahirkan human capital (modal insan) dan juga kepakaran, tetapi peranan terbesarnya ialah untuk cuba mewujudkan peluang ekonomi kepada negara pada masa hadapan. Malaysia bukan satu-satunya negara yang menyedari hakikat peranan ini, negara maju lain seperti US, European Union serta Australia telah menlancarkan plan bioekonomi masing-masing seawal 2009. 

Manakala Malaysia tidak terkerbelakang dengan melancarkan Bioeconomy Transformation Program (BTP) pada tahun 2012. Hal ini penting kerana dalam unjuran yang dibuat oleh Organisation of Economics Co-Operation and Development (OECD), bioekonomi akan menyumbang sebanyak 2.7% pada tahun 2030. 

Sumber: Biotech Corp

Bioteknologi memacu Bioekonomi

Konsep penting kepada bioekonomi ialah ianya melepaskan negara kita daripada kebergantungan ekonomi yang terikat dengan perubahan harga tenaga sedunia daripada bahan bakar fossil, iaitu yang utamanya ialah petrol dan diesel. Juga menggalakkan penghasilan produk berasaskan organisma dan proses biologi yang sedia ada, secara langsung menyumbang kepada pembangunan GDP (ekonomi) negara. Pentingnya bioekonomi adalah disebabkan kemampuan ia menangani isu kritikal seperti perubahan iklim dunia, kehausan bahan bakar fossil, peningkatan populasi dunia yang dijangka mencecah 9 billion pada 2030. 

Bioteknologi jelas memainkan peranan dalam membantu merealisasikan konsep bioekonomi. Tanpa pembangunan platform bioteknologi yang jelas, sasaran merealisasikan bioekonomi akan meleset. Segala pelaburan wang dan usaha yang telah dijana hampir 10 tahun lalu akan rugi sekiranya impak dan modal kepakaran masih pada tahap yang sama. 

Sebagai sebuah negara yang berada di garisan khatulistiwa, wujud berbagai-bagai khazanah yang masih belum disentuh. Semua khazanah ini memiliki nilai yang amat besar, jika tidak dipelihara dan digunakan secara bijak, potensi yang wujud pasti akan hilang begitu sahaja. 

Satu Unjuran Ke Hadapan

Jika kita mampu bayangkan bagaimana sekiranya biodiversiti negara tercinta ini kita telah berikan kepada negara membangun, kenapa tidak kita bayangkan satu unjuran ke hadapan buat kita andaikata kita memiliki segala kepakaran dalam bidang bioteknologi ini. 

Malaysia, sebuah negara maju 2020 telah berjaya menghasilkan banyak penemuan baru. Khazanah yang lama tersimpan akhirnya kini telah dibongkar oleh pakar-pakar saintis dan ahli bioteknologi negara. Banyak breakthrough researches telah melayakkan beberapa orang saintis tempatan mendapat Nobel laureate. Antara sumbangan mereka ialah penemuan vaksin malaria yang mempunyai tahap efficacy tinggi dan selamat, penemuan ubat antiviral melawan HIV, penemuan vaksin Ebola yang berkesan, penemuan vaksin denggi, penemuan peranan baru protein dalam DNA modification dan penemuan new antibiotics dalam melawan antibiotic resistance. Kerajaan telah mengiktiraf beberapa institut kajian di Malaysia sebagai salah satu insititut kajian terulung di rantau asia dan juga dunia. Kerjasama antara negara-negara luar kini aktif dijalankan. Beberapa firma luar telah datang melabur dalam usahasama memajukan industri biofuel pertama negara.'

Ah, ini semua sains fiksi (fiction)! Poyo!

Ini Semua 'Poyo'!

Ya, mungkin poyo tapi US telah terbukti berjaya menghasilkan peluang ekonomi dalam bidang ini. Beberapa syarikat besar seperti Monsanto telah berjaya menghasilkan genetically modified crop untuk ditanam secara berleluasa di US dan tanpa ada sedari, anda mungkin merupakan salah seorang konsumer mereka! US juga telah berjaya menghasilkan biofuel untuk dicampurkan dengan konvesional petrol dan diesel. Bukan sahaja US, UK juga tidak ketinggalan zaman. Mereka telah banyak mempengaruhi dunia dengan penemuan antibiotik, kajian stem cells, vaksin serta produk berasaskan biologi sepeti Quorn. Poyo kan mereka? 

Bioteknologi telah banyak mempengaruhi corak hidup dan akan terus mempengaruhi masa hadapan (lagi statement poyo). 

Statistik

Statistik kadang-kadang membosankan tapi kadang-kadang berguna untuk terangkan fakta. 

Carta di atas menunjukkan jumlah kepakaran yang telah dihasilkan oleh Malaysia bagi tahun 2005-2007. Walaupun statistik ini sudah agak lama dan ianya tidak termasuk dari lepasan luar negara, saya yakin, trend yang kelihatan mungkin telah banyak berubah tetapi keperluan di peringkat MSc dan PhD adalah lebih kritikal. Kewujudan banyak kepakaran bukan sahaja menggalakkan aktiviti inovasi bahkan menarik minat syarikat-syarikat asing, menggalakkan pertukaran teknologi.

Kebangkitan Abad Bioteknologi

Kini beberapa buah firma besar dari luar negara sudah mula menapak di Malaysia. Contohnya seperti Biocon, sebuah syarikat terbesar di Asia tenggara yang aktif dalam penghasilan insulin telah melabur sejumlah 1 billion dan kini mula beroperasi di Johor. Kini telah wujud hampir 240 syarikat bioteknologi di Malaysia dengan nilai pelaburan sebanyak 4.41 billion. Dalam tempoh dengan hanya beberapa tahun, jumlah ini meningkat dengan kadar yang mendadak jika dibanding 5 tahun lalu, hanya sekitar 50-60 syarikat. Perkembangan terkini jelas menyatakan bahawa perkembangan bioteknologi berada di paras yang stabil dan berkembang luas. Maka, tidak hairan jika ditafsirkan pada 10 tahun akan datang, akan wujud beberapa penemuan di luar jangkaan kita. Bahkan saban tahun, kerajaan juga telah membelanjakan terlalu banyak peruntukan buat bidang bioteknologi walaupun para pemimpin silih bertukar ganti.

Jika dahulu, kita dipercikkan dengan abad teknologi maklumat hasil kemajuan 'lembah silicon' di US. Kali ini kita sekali lagi akan tersedar dari percikkan abad bioteknologi. Berbezanya abad ini dengan abad lembah silicon, abad bioteknologi akan memberikan peluang luas kepada negara kita dek kekayaan sumber biodiversiti yang telah kita miliki. Kita tidak perlu lagi menjadi konsumer seperti abad lembah silicon di mana berbagai-bagai jenis peralatan elekroniks diimport dari luar negara. Abad bioteknologi menjanjikan kita peluang yang total untuk berdikari menghasilkan produk untuk konsumer global.

Ianya bukan satu khayalan tetapi satu perubahan yang sedang berlaku dengan pantas sekali. 

Ringkasan

Adakah bioteknologi diperlukan oleh Malaysia? Ianya bukan satu tanda tanya lagi bahkan sudah terang lagi bersuluh, wujud satu trend di seluruh dunia bahawa bioteknologi kini dlihat bukan sahaja sebagai sebuah bidang aplikasi ilmu, tetapi menjangkaui aspek ekonomi dan sudah tentu secara langsung bakal pengaruhi politik dan socal negara. Pemilihan bioteknologi sebagai salah satu agenda polisi negara ternyata telah mengambil kira faktor perubahan global seperti perubahan iklim dan kehausan sumber tenaga pada masa hadapan. Bioteknologi jika digunapakai secara serius dan berkesan akan mewujudkan peluang pekerjaan yang luas, menjamin kelangsungan sumber alam, menyokong peningkatan populasi manusa serta memajukan sistem kesihatan negara. Walaupun pasti akan wujud banyak salah faham, paling tidak, masyarakat seharusnya dididik untuk memahami secara jelas dan mendalam akan peri pentingnya peranan bioteknologi dalam kehidupan.

Continue Reading

Siri II: 7 Sikap Ahli Bioteknologi

Bioteknologi merupakan salah satu bidang yang banyak disalahfahami oleh masyarakat umum termasuklah saya sendiri ketika mula-mula ingin menceburkan diri dalam bidang ini. Alhamdulillah kini saya sudah berada di fasa terakhir untuk menamatkan Msc Biotechnology di University of Edinburgh. Saya ada menulis sebelum ini berkenaan 'Kenapa Bioteknologi' pada siri I beberapa lama dahulu. Ini ialah sambungannya.

Berikut merupakan definisi ringkas dan antara yang terangkum. Pie chart seterusnya  memaparkan beberapa bidang yang selalunya melibatkan ahli Bioteknologi.

Bioteknologi merupakan satu bidang yang sangat meluas. Selagi mana wujudnya aspek biologi di situ akan ada skop bioteknologi. Contoh-contoh skop bidang yang jarang kita dengar ialah regenerative medicine, stratified medicine, genetics, sequencing technology, vaccines development, drug development dan lain-lain. Untuk menjadi ahli bioteknologi yang baik, kita memerlukan beberapa sikap asas dan penting. Antaranya ialah:

1. Ilmu Biologi yang mendalam dan meluas
Untuk menjadi seorang ahli bioteknologi sebenarnya merupakan proses yang agak rumit tetapi amat menarik. Sikap ataupun karakter seorang ahli bioteknologi sebenarnya bolehlah dikatakan seorang yang optimis dan memandang ke hadapan digabung dengan sikap 'enterprenuerial' yang tinggi. Seorang ahli bioteknologi terlebih dahulu perlu memahami segala latar belakang ilmu biologi secara mendalam mahupun secara meluas. Contoh, untuk menghasilkan biological drugs, seorang ahli bioteknologi bukan sahaja perlu memahami bagaimana untuk menghasilkan protein tetapi perlu juga memahami mikrobiologi (untuk expression system), genetics (genetic modification), sequencing technology (mencari genes untuk protein), bioprocessing (nak hasilkan protein besar-besaran), human physiology (kena fahami kesan protein terhadap manusia), drug development (fahami fasa-fasa, regulatories) serta lain-lain.  Pendek kata, seorang ahli bioteknologi perlu mempunyai latar blakang ilmu biologi yang meluas dan pakar menguasainya secara intelektual mahupun praktikaliti.

2. Menguasai ilmu sampingan dan kemahiran
Seorang ahli bioteknologi juga tidak terlepas daripada berinteraksi dengan manusia lain yang mempunyai latar belakang berbeza. Jadi sudah pasti dirinya harus mempunyai ilmu dah kemahiran yang memungkinkan beliau mampu berkomunikasi dengan baik. Seorang ahli bioteknologi contohnya perlu memiliki ilmu sampingan seperti regulation, intellectual property, business & management, political economics, computer and information technology, kemahiran berucap, kemahiran mempengaruhi orang ramai, kemahiran berurusan, mampu pitching dan lain-lain. Dalam keadaan sebenar, dunia seorang ahli bioteknologi tidak akan berlegar di ruang makmal sahaja kerana kemungkinan pada sesuatu masa beliau perlu berinteraksi dengan potential investor mahupun ingin mendapat grant untuk mendapat dana projek. Di sini skills sampingan amatlah penting. Jelasnya seorang ahli bioteknologi itu bukan sahaja seorang yang pakar dalam bidang sains yang diceburi tetapi mampu berinterkasi dengan baik dengan orang lain.

3. Mampu melihat masalah dan permintaan (demand)
Masalah boleh jadi masalah biasa mahupun masalah global. Biasanya dalam sebarang masalah kita memerlukan penyelesaian. Masalah yang dimaksudkan di sini ialah sebarang masalah yang biasanya jika diselesaikan akan mendapat permintaan tinggi. Untuk mempunyai cara fikir ini amat susah tetapi boleh dilatih dari hari ke hari. Sebagai contoh, antara masalah yang timbul ialah berlaku pencemaran arsenic di beberapa buah Negara membangun seperti di India. Arsenik adalah toksik dan berbahaya. jadi pengkaji bioteknologi melihat ini sebagai satu peluang, dan jika beliau mampu menghasilkan satu penyelesaian, ianya sudah pasti akan mendapat permintaan. Maka wujudlah berbagai pihak menghasilkan pelbagai produk bioteknologi seperti biosensor. Biosensor merupakan sensor yang dihasilkan menggunakan aplikasi mikrobiologi. Menggunakan synthetic biology, bakteria seperti Escherichia coli mampu diubah genetiknya untuk menjadi satu 'device' yang mampu mengesan kehadiran input arsenic. Maka kesannya ialah E. coli ini mampu mengeluarkan output tersendiri seperti perubahan cahaya dan warna dan secara langsung dapat memberitahu pengguna bahawa wujud pencemaran arsenic di sekitar kawasan yang dikesan menggunakan biosensor ini.

4. Mampu menjana idea unik dan novel
Idea novel bererti idea yang tidak pernah difikirkan oleh orang lain. Idea tersebut biasanya unik dan berhak mendapat pujian ataupun intellectuall property. Karakter ini merupakan asas paling utama untuk menjadi seorang ahli bioteknologi berjaya. Ianya memerlukan kefahaman aspek biologi yang kuat ditambah dengan sikap berfikir yang berterusan. Dalam dunia sebenar, penyelesaian mampu hadir dalam berbeza bentuk dan bukan bersifat objektif A, B, C atau D. Tetapi mana-mana cara yang mampu menyelesaikan masalah ataupun membawa nilai tambah dikira sebagai novel. Sebagai contoh, artemisinin merupakan drug yang digunakan secara meluas dalam merawat malaria yang disebabkan oleh parasite Plasmodium falciparum. Artemisinin biasanya diperolehi daripada sejenis pokok yang dipanggil artermisia sp. Memandangkan jumlah penghasilan dan pengextrakkan dari pokok ini tidak terlalu efisien dan lambat, maka hadirlah satu idea bernas dan novel untuk menghasilkan drug artemisini ini menggunakan yeast. Genes yang 'encode' artemisinin ini di'sequnce' dan dikaji.Kemudiannya genes tersebut di'masuk'kan ke dalam yeast genome. Dengan ini penghasilan artemisinin dapat dihasilkan secara besar-besaran melalui proses fermentasi yeast menggunakan bioreactor.

5. 'Entrepreneurial' and 'business-minded'
Seorang ahli bioteknologi sudah pasti perlu memiliki 'otak business' dan juga memiliki karakter seorang usahawan. Hal ini termasuklan mampu melihat peluang, berani mengambil risiko, berdaya saing, proaktif dan kreatif. Realitinya, bidang bioteknologi ialah satu bidang 'membuat duit'. Hal ini kerana segala jenis hasil produk bioteknologi; target paling tingginya ialah untuk masuk ke dalam pasaran dunia, iaitu bergantung kepada wujudnya permintaan umum. Aspek business juga perlu ditekankan memandangkan tidak semua produk mampu masuk dengan jayanya. Contoh mudah ialah dari kisah yang berlaku kepada Quorn. Quorn merupakan salah satu produk bioteknologi yang berjaya memasuki ke dalam pasaran global. Quorn ialah sejenis makanan 'meat-free' yang dihasilkan daripada fungus ataupun mycoprotein. Pada awalnya, konsep ini diperkenalkan hanyalah untuk menghasilkan jumlah protein secara besar-besaran untuk dipasarkan di Negara membangun yang kebuluran protein dan mengalami kwashiorkor. Namun, setelah melalui proses pembangunan yang panjang, didapati produk ini menelan kos yang tinggi dan tidak membawa pulang langsung jika dipasarkan ke Negara yang sedang membangun. Akhirnya, melihat dari sudut business dan demand, produk ini akhirnya laris di UK dan beberapa Negara membangun disebabkan ianya mampu membuat keuntungan sekiranya mensasarkat marketnya kepada golongan yang berada dan suka menjaga pemakanan. Quorn diletakkan sebagai premium price untuk mereka yang inginkan meat-free protein tanpa lemak.

6. Mampu bekerja keras dan menerima kegagalan
Dua sikap ini adalah sikap penting untuk menjadi ahli bioteknologi. Hal ini kerana tidak semua yang dilakukan semasa dalam kajian akan menjadi dengan baik. Kebanyakannya akan gagal. tetapi biasanya dari kegagalan itulah akan lahir satu penyelesaian baru. Kajian memerlukan individu yang mampu berusaha keras dan mampu menyahut cabaran. Seorang ahli bioteknologi juga harus jelas akan apa yang ingin dicapai. Hal ini penting kerana tanpa sasaran yang jelas segala kerja akan menjadi sia-sia dan tidak membuahkan sebarang keputusan yang baik.

7. Sentiasa ambil tahu perkembangan penemuan semasa
Aspek ini antara yang penting kerana seorang ahli bioteknologi tidak mencukupi dengan ilmu yang dimiliki daripada degree, master atapun PhDnya. Sifat ilmu dalam dunia biologi sentiasa berkembang, bahkan kita hanya mengetahui sedikit daripada apa yang belum kita ketahui. Saban hari, berbagai-bagai penemuan baru ditemui dan semua ini pasti akan mempengaruhi cara dan teknik kita menyelesaikan masalah yang ada. Contohnya, beberapa tahun dahulu, saintis tidak pernah tahu bagaimana  cara untuk membuat bacterial cloning. Tetapi disebabkan penemuan restriction enzymes, ligase, dan lain-lain telah membolehkan saintis hari ini melakukan proses tersebut dengan mudah di makmal-makmal biasa. Bahkan proses cloning ini merupakan salah satu proses yang paling berleluasa berlaku hari ini dan ianya bukan satu benda yang baru. Seorang ahli bioteknologi perlu sentiasa membuat bahan bacaan ilmiah sama ada di website sains, menghadiri conference, berdiskusi mahupun berdialog dengan para saintis lain.


Rumusannya, karakter seorang ahli bioteknologi itu sangat dinamis dan memerlukan integrasi segala macam ilmu. Ianya sudah tentu memerlukan pengorbanan yang berterusan. Ianya juga unik kerana mampu berdialog dengan semua jenis individu yang berlatarbelakang berbeza seperti doctor, jurutera, farmasi, businessman dan lain-lain. Seorang ahli bioteknologi paling tidak pasti mempunyai isu persamaan dengan mana-mana individu lain.

Continue Reading

Keperluan Bioteknologi Dalam Menguruskan Biodiversiti Malaysia

Malaysia, sebuah negara yang sedia maklum kita tahu mempunyai biodiversiti yang cukup luas. Merupakan sebuah negara yang kaya dengan hutan Khatulistiwa sebenarnya menyimpan sejuta khazanah alam yang sangat luas untuk diterokai. Biodiversiti ataupun biokepelbagaian lebih mudah kita tafsirkan kepelbagaian organisma hidup yang semuanya terbentuk pada asas DNA ataupun deoxyribonucleic acid.

Setiap organisma hidup (kecuali bacteria dan virus) dicipta untuk memiliki organ, kemudiannya setiap organ pula terdiri daripada pelbagai sel tisu, dan sel tisu pula terdiri daripada sejumlah sel-sel. Bagi setiap sel ini terdiri daripada pelbagai struktur halus yang digelar sebagai organelles. Asas pembinaan dan pembesaran satu-satu sel amat bergantung kepada penghasilan protein-protein dan setiap protein ini dihasilkan oleh struktur organelle yang digelar golgi apparatus yang maklumat untuk menghasilkan protein ini datang daripada satu transcript yang kita gelar sebagai RNA. RNA pula adalah salinan yang diubahsuai sedikit daripada maklumat asalnya iaitu DNA. DNA, terletak di dalam nucleus sesuatu sel dan dari sinilah kisah kehidupan bermula. Maha suci Allah dalam penciptaan.

Struktur sel yang kompleks tetapi cukup bijak dan sempurna dalam mewujudkan kehidupan. 

Pendek kata, setiap organisma hidup, sama ada tumbuh-tumbuhan, haiwan, fungus, bakteria, virus, manusia, dan lain-lain semuanya mempunyai asas kod yang sama iaitu DNA. Dan dari sinilah peranan Bioteknologi muncul dengan membawa berbagai-bagai kaedah dan pemahaman dengan mengkaji segala jenis interaksi yang ada bermula dari sudut molecule asas yang membina DNA iaitu adenine (A), Guanine (G), Cytosine (C) dan Thymine (T). Susun atur keempat nitrogen base ini secara berbeza-beza mentafsirkan pelbagai jumlah protein yang mampu dihasilkan. Hanya dengan 4 bases ini sahaja sebuah kehidupan mampu tercipta. Dan Bioteknologi mengkaji kod ini pada lensa yang mampu diterjemahkan kepada aplikasi manusia.

Gambaran mudah bagaimana daripada DNA kita mampu menghasilkan protein

Ambil sahaja contoh satu bakteria mudah iaitu Escherichia coli. E. coli yang pada asasnya merupakan bakteria yang sudah banyak dikaji pada lensa sains telah banyak menyumbang kepada kefahaman kita terhadap bagaimana semua ini terjadi. Namun, masih banyak lagi yang kita ketahui. Masih banyak lagi khazanah dan perkara yang kita tidak terokai. Kita hanya mampu mengkaji secara detail untuk E. coli namun tidak lagi secara details makhluk-makhluk lain, ini pun sudah membuatkan kita kagum dengan ciptaan Allah.

Gambaran imej E. coli. Organisma model yang paling banyak dikaji sejak berabad-abad lalu. 

Dengan teknologi yang terkini seperti high-throughput DNA sequencing technology, kita kini mampu 'membaca' lembaran susunan DNA yang wujud dalam setiap individu organisma. Dan untuk pengetahuan pembaca, DNA adalah kod yang universal. Hal ini bererti kita mampu 'menciplak' (copy and paste) sesuautu kod itu lalu dimasukkan ke dalam sel lain. Dan dari kaedah ini lahirlah apa yang kita panggil sebagai genetic engieering. Dan yang terkini dengan teknologi yang baru diketemui, kita juga telah mampu untuk menulis ataupun 'print' DNA secara sintetik dan dimasukkan ke dalam sesuatu sel (digelar sebagai synthetic biology) dengan teknik-teknik tertentu yang kita gelar sebagai transformation. Transformation juga adalah teknologi kehidupan dan bukannya manusia menciptanya. Transformation secara mudah bererti satu teknik yang memboleh kita memasukkan sesautu DNA asing ke dalam sesuatu sel baru. Dan kesannya kita mampu menghasilkan sesuatu teknologi yang memberi peluang kepada kita untuk menghasilkan produk-produk yang hebat seperti insulin, drugs, serta antibiotic pada kuantiti yang besar.

Genetic engineering juga lebih mudah 'copy and paste' sesuatu genes (susunan DNA) ke dalam sel baru

Synthetic Biology bermula apabila manusia kini mampu 'menulis' sendiri DNA menggunakan 'printer'

Banyak contoh teknologi yang kita peroleh dalam Bioteknologi asalnya datang daripada proses semula jadi. Dan ini adalah sebenarnya apa yang kita gelar sebagai Bioteknologi, memahami teknologi kehidupan dengan cara yang praktikal dan membawanya kepada aplikasi. Bioteknologi sangat menarik untuk diterokai dan telah lama mempengaruhi kehidupan manusia. Bioteknologi klasik bermula dari aspek fermentasi wine dan beer dan kemudiannya bercambah ke dalam bidang pertanian seterusnya melibatkan segala jenis aplikasi dalam segala benda hidup terutamanya dalam aspek pencarian molekul yang besar untuk digunakan sebagai ubat-ubatan. Paling besar peranan Bioteknologi ialah dalam penghasilan antibitok dan vaksinasi. Proses yang dahulu kita tidak tahu yang telah menyebabkan kematian berjuta-juta orang. Kini setelah kita menguasai, jumlah kematian disebabkan penyakit berjangkit telah berjaya diatasi dengan jayanya.

Peta minda mudah menggambar beberapa cabang-cabang Bioteknologi

Pasti sebagai ahli Bioteknologi, saya melihat Malaysia mempunyai peluang yang luas untuk maju ke hadapan dalam menguruskan dan mengeksploitasi biodiversiti yang kiita ada. Setiap individu organisma menyimpan sejuta khazanah protein, kita panggil sebagai novel proteins yang mempunyai potensi untuk tujuan tertentu seperti antimicrobial agents, enzymes, serta active agent untuk biopharmaceutical. Peranan Bioteknologi janga dipandang enteng, bahkan dalam kehidupan kita tanpa kita sedari produk-produk bioteknologi adalah sangat dekat dengan kita. Contohnya seperti detergents, ajinomoto, penapaian, soy sauce, artifical sweeteners aspartame, antibiotik serta lain-lain.Antara produk-produk antarabangsa ialah QuornTM, Genetically modified crops, Biofuel termasuklah bioethanol, biodiesel, pest and weed resistant crop, regenerative medicine, dan lain-lain.  Semuanya memberi kemudahan mahupun menyediakan alternatif kepada produk yang sedia ada.

Usaha asas dan pertama ialah melahirkan cendekiawan dan para saintis yang cemerlang dalam Bioteknologi

Saya yakin, jika Malaysia menfokuskan kepada bidang ini saya pasti suatu hari nanti kita mampu melahirkan produk-produk yang berkualiti serta berdaya saing di persada dunia. Kajian demi kajian telah banyak dilakukan dan prosesnya seterusnya ialah untuk memastikan hasil novel tersebut mampu menembusi commercialization. Rakyat Malaysia perlu sedar bahawa kita memiliki khazanah alam yang sangat luas. Khazanah yang sekian lama kita simpan tanpa kita terokai. Sudah tiba masa untuk kita membuka mata untuk tidak lagi memandang rendah peranan Bioteknologi dalam kehidupan. Budaya Sains juga haruslah dipraktiskan secara amaliah. Aspek penaakulan yang tinggi mampu melahirkan individu pemikir yang hebat dan seterusnya mampu menjana-jana idea yang bernas dalam bidang ini.


Amin Rukaini Mustafa
BSc of Biotechnology
MSc of Biotechnology (current student)
University of Edinburgh, UK.

Bacaan lanjut:

Synthetic Biology
http://www.ploscollections.org/article/browseIssue.action?issue=info:doi/10.1371/issue.pcol.v02.i18

Bioteknologi
http://www.bio.org/node/517

Genetic Engineering
http://www.the-scientist.com/?articles.list/tagNo/298/tags/genetic-engineering/

Continue Reading

Tribulogi Ilmu: Lincirkan dengan Satu Kalimah

Banyaknya ilmu; lagi banyak tak tahu

Jangan disangkakan bidang ilmu itu terbatas. Bahkan ianya luas.

Saya kini menuntut dan menyambung pelajaran saya dalam bidang Master of Biotechnology. Sudah hampir tiga bulan dalam program ini dan berbaki lagi 9 bulan.

Jangan anggap ilmu itu remeh-temeh kelak kita akan diremeh temehkan.

Berada dalam lapangan ilmu sains; lagi banyak saya membaca, lagi banyak yang saya tidak tahu. Lagi banyak kebesaran Allah yang belum pernah saya tahu.Kita dahlah hamba, kadang-kadang Pencipta sendiri pun tak pernah kita nak kenal.

Bidang sains ini bagi saya ruang untuk mengenali Allah, akan keesaaNya dan kebesaranNya. Banyak sangat. Allah itu maha besar maha bijaksana. Setiap apa yang Dia ciptakan penuh dengan ketakjuban bilamana manusia mula mengkajinya.

Stem Cells & Regenerative Medicine

Semester ini saya ambil satu course pilihan iaitu Stem Cells & Renegarative Medicine. Saya ambil course ini kerana saya yakin course ini banyak yang saya tak tahu dan ingin sangat saya ambil tahu. Dan course ini memang ada kaitan dengan Biotechnology.

Hebat ciptaan Allah, manusia hanya mampu meneliti dan membuat pemerhatian dan hipotesis. Tapi Lagi Maha Hebat Allah kerana semua ciptaanNya dikaji, diteliti dan diambil kefahaman itu lalu diterjemahkan dalam bentuk teknologi.

Dan inilah lahirnya Bioteknologi. Saya belajar hukum alam, biologi. Memahami dan diterjemahkan, maka saya gelar sebagai Bioteknologi. Bioteknologi ini teknologi Allah, teknologi yang Allah ciptakan di dalam segala makhluknya yang hidup, ada DNA. Dan manusia guna. Hebat. Maha Suci Allah yang Maha luas ilmuNya mengajar manusia pelbagai ilmu.

Ada sekali dalam diskusi saya bersama pensyarah dan rakan-rakan lain. Pensyarah saya bertanyakan berbagai-bagai soalan untuk menarik minat kami supaya berfikir, biasanya kami dan dia ada jawapan. Tapi ada satu soalan dia sendiri jadi keliru dan tiada jawapan.

Dia tanya kami (diadaptasi ke dalam bahasa melayu): "Awak semua rasa apakah yang menyebabkan setiap sel itu mampu menentukan takdir mereka masing-masing bermula daripada segumpal sel asal iaitu blastocyst? Saya tiada jawapan sebab setakat ini tidak ada langsung penjelasan mekanisma bagaimana daripada blastocyst itu mampu melahirkan sel-sel lain secara terkawal dan sangat terperinci. Ini bukan disebabkan epigenetic dan DNA semata-mata, semua itu tidak akan berhasil. Ditambah pula, apakah pula yang menyebabkan setiap sel ini mampu membentuk tisu-tisu yang mempunyai 'scaffold' (kerangka). Mekanisme apakah yang membentuk (mould/fashion) scaffolds ini? Sains tiada penjelasan. Mungkin disebabkan evolusi. Tiada jawapan yang absolute."

Evolusi ataupun Evolution dalam bahasa Inggerisnya. Inilah jawapan mana-mana individu yang tidak pernah mengenali Allah. Bagi mereka orang bukan Islam, mereka tidak pernah mengenali Tuhan dan pencipta. Maka Evolution bagi mereka, dan sepatutnya perkataan ini disebut sebagai Creation bagi kita. Maha Suci Allah yang Menciptakan segala-galanya. Semoga hidayah sampai kepada mereka.

Salah siapa?

Saya tergamam apabila pensyarah saya sendiri cakap sebegitu. Ini adalah tanda-tanda kebesaran Allah. Mana mungkin tanpa mengkaji sampai tahap master, PhD, post-doctorate dan lain-lain kita mampu ketahui semua ini. Namun, masih ramai walaupun mengkaji mereka tidak terbuka hati untuk menerima hakikat penciptaan Tuhan ini.

Adakah sebab mereka hati tertutup?

Ataupun adakah sebab mereka tidak diberitahu?

Dan siapakah yang sepatutnya memberitahu?

Tidakkah kita yang mengetahui?

Saya pertama sekali menempelak diri sendiri kerana gagal secara total dalam melaksanakan tugasan dakwah kepada orang bukan Islam. Adakah kita mahu kata orang bukan Islam ini sebagai kafir sedangkan tidak sampai dakwah dan seruan terhadap Islam kepada mereka?

Berapa ramai di luar sana reverts yang mengadu jika mereka tahu akan Islam lebih awal mereka pasti akan memeluk Islam.

Kita dan Kita (ya kita): Inferiority Complexes

Jadi, bagaimana? Adakah kita mahu assume mereka tidak akan menerima seruan kita sedangkan kita masih berdiam malu berkata-kata soal Islam?

What is Islam? Terkaku-kaku mahu memberi penjelasan? Ataupun Islam is a religion of peace, we believe in one God which we called as Allah. Kita Mampu?

Ataupun ayuh kita lancarkan peperangan memerangi golongan bukan Islam! Sebab? Sebab kita rasa mereka tidak mahu menerima Islam. Sekali lagi saya tanya, bagaimana mereka tidak mahu menerima andaikata dalam pergaulan harian kita jauh dari mereka. Bukan nak tegur, pandang dan senyum pun tidak.

Jadi, mahu tidak mahu kita kena berani. Kerana kelak kita yang akan ditanya. Peringatan buat diri saya juga dan mereka yang membaca. Moga terus bina diri dan berani mewakili Islam dan menjelaskan.

Bukanlah susah nak jelaskan dengan kata-kata. Mungkin sebab kita ini ada penyakit inferiority complex. Rasa cuak. Padahal sama sahaja macam kita ceritakan pasal sesuatu movie ataupun cerita menarik. Tak begitu?

Tribulogi Ilmu: Lincirkan dengan Satu Kalimah

Persoalan ini saya lontarkan agar mengingatkan diri saya agat berterusan berada di jalan dakwah ini. Islam dan Sains adalah selari. Bahkan menguatkan jika digunapakai dengan baik.

Setiap bidang yang kita ceburi ada kemampuan dan kekuatan yang boleh kita sumbangkan kepada Islam. Ambillah Stem Cells & Regenerative Medicine ke, medic ke, engineering ke, biotechnology ke, accountancy ke. Andai kata kita memahami apa yang Islam ingin bawa dan kita kasihan melihat diri kita dan orang bukan Islam yang tidak pernah mengenali Islam sebab kita tak pernah cerita.

Marilah semula reflek diri. Bukan sekadar kuat usrah, kuat baca Al-Quran, kuat hafaz surah-surah tapi pelaksanaannya kita senyap. Diam. Malu.

Ataupun, mungkin kita ini hebat, gaji tinggi, jadi saintis terkenal, doktor pakar, akauntan bank Negara, barisan eksekutif, punyai syarikat besar-besar tapi bila sampai bab soal Islam jadi diam. Terkedu. Malu.

Tapi cuba kita lihat para sahabat. Orang biasa. Baju pun tak cukup. Tak mewah. Tak ada PhD pun. Tapi bila disuruh cakap soal Islam. Berapa ramai yang masih tinggal di Kota Madinah demi berdakwah kepada dunia? Semua syahid di jalan Allah, mungkin di China, di India, di Malaysia mungkin, di Turki, di merata pelusuk dunia mereka jelajah demi satu kalimah.

Lailaha illallah. Muhammad Ar-rasullullah.

Ilmu ibarat gear-gear yang berputar tanpa minyak pelicir. Hukum Tribology. Lagi lama ia berputar, geseran dan geselan permukaan hasil putaran gear-gear lama-lama akan panas dan haus. Satu cara muda. Licinkan dengan minyak pelincir.

Begitu juga ilmu, lagi banyak ilmu yang kita tahu jika tidak disebarkan dengan erti dakwah satu kalimah lama-lama ia akan lesu dan diam menyepi. 

Kosa kata:

Tribology -is the science and engineering of interacting surfaces in relative motion. It includes the study and application of the principles of friction, lubrication and wear. (wikipedia)

Ditulis oleh Amin Rukaini Mustafa

Msc Biotech. University of Edinburgh. 

Sebelum aku menamatkan bujang.

Continue Reading

Bioteknologi & Anda

Assalamualaikum dan salam sejahtera kepada sidang pembaca. Acap kali saya ingin menulis akan tajuk ini, banyak sekali halangan yang tiba. Tapi saya tetap terpanggil juga untuk menulis tajuk ini kerana saya yakin ramai adik-adik dan orang ramai di luar sana ingin tahu apakah itu sebenarnya bioteknologi. Juga bagi rakan-rakan yang lebih muda dari saya yang dalam preparation programm seperti IB, A-Ievel dan sebagainya, mereka sudah pasti ingin tahu dengan lebih lanjut soal ini. Di sini saya juga ingin merakamkan kesyukuran kepada Allah SWT, tiada tuhan melainkan Dia yang hanya layak disembah kerana memberikan saya peluang melanjutkan pelajaran pada tahap ini. Alhamdulillah dan perjalanan ini masih jauh untuk diterokai.

Bioteknologi. Sekali imbas, ia hanyalah satu bidang biasa. Namun, pada hakikatnya bioteknologi merupakan salah satu bidang paling banyak memberikan impak kepada kemajuan manusia di seluruh dunia. Bahkan terdapat begitu banyak sekali sumbangan bioteknologi dalam kehidupan yang tidak pernah kita terfikir dan ambil tahu. Sebagai contoh, dunia kini bergantung kepada sumber makanan utama iaitu makan ruji seperti beras, gandum, jagung dan ubi-ubi. Sedar ataupun tidak sedar, bioteknologi telah meningkatkan kualiti pemakanan kita pada hari ini pada tahap di mana kita mampu memiliki tumbuh-tumbuhan yang mampu mengeluarkan hasil yang banyak, berkualiti tinggi, mempunyai daya tahan terhadap cuaca, angin, dan serangan serangga perosak. Bahkan, beras yang anda makan hari ini adalah beras yang telah melalui begitu banyak proses kacukan baka dan teknologi genetik.

Tambahan lagi, dunia kini diancam dengan berbagai-bagai jenis penyakit terutamanya disebabkan oleh mikroorganisma seperti virus, bacteria dan fungi. Contoh umum ialah terjadinya wabak pandemic H1N1 di seluruh dunia baru-baru ini. Kini kita mula memahami bagaimana mekanisme yang diperlukan untuk melawan penyakit seperti ini. Berbagai-bagai vaksin dikeluarkan untuk melindungi manusia dan ianya tidak lain tidak bukan melalui sebahagian ilmu bioteknologi. Bahkan banyak lagi contoh-contoh lain seperti penghasilan aspartame (pemanis tiruan) untuk diabetes, kit ujian kehamilan, kit ujian darah, kit ujian virus dan lain-lain, penghasilan makanan sihat seperti yogurt, penghasilan penyedap makanan (ajinomoto), bahan pencuci pakaian, penghasilan protein ubat-ubatan serta banyak sekali.

Secara ringkas, bioteknologi ialah satu bidang yang memerlukan seseorang itu memahami secara menyeluruh kefahaman cabang biologi seperti genetik, genomic, fisiologi, biologi sel, immunology, tumbuhan, haiwan, microbiology dan lain-lain. Dengan mengabungkan segala jenis disiplin yang ada, seorang ahli bioteknologi mampu menjana idea-idea yang menarik; menggunakan teknologi biologi yang ada seterusnya menghasilkan satu produk baru demi kebaikan bersama. Bahkan bioteknologi juga dianggap sebagai satu bidang untuk menjana kekayaan kerana mampu mempelopori keusahawanan dan bisnes.

Konsep bioteknologi telah lama wujud dalam masyarakat di dunia ini sejak zaman kuno dahulu. Manusia dilengkapi dengan pemikiran dan kebolehan berfikir dengan baik. Oleh itu, sejak dahulu lagi telah wujud 'bioteknologi' tapi fokusnya lebih kepada pemakanan, pertanian dan kemandirian hidup. Sebagai contoh, daging-daging yang diperoleh daripada pemburuan biasanya akan disimpan terlebih dahulu melalui proses peraman (fermentasi) untuk meningkatkan tempoh pakainya. Selain itu, wujud penghasilan arak dan alcohol secara meluas di pelusuk dunia. Namun kini, era bioteknologi berkembang dari konsep pertanian dan sara diri kepada era perindustrian dan komersialisasi. Kini, sesuautu produk itu perlu dipasarkan secara meluas kepada seluruh dunia. Jadi, wujud satu keperluan untuk memastikan ianya dapat dilakukan dengan skala besar dan efisyen. Contoh, satu-satu vaksin yang ditemui bukan sahaja perlu effektif dan selamat, tetapi ia juga perlu digandakan jumlah keluaran secara besar-besaran bagi memenuhi permintaan dunia.

Dalam sebuah buku tulisan Richards W. Oliver yang bertajuk, The Biotech Age. Beliau membahaskan bahawa bioteknologi akan mendominasi dunia dalam masa beberapa tahun lagi. Beliau memberikan beberapa hujah yang menarik untuk difikirkan. Antaranya ialah dunia bermula dengan Era Agraria (pertanian), Era Perindustrian, Era Teknologi Maklumat (kini) dan sudah pasti akan diganti dengan satu era baru! Melalui dapatan kajian beliau, beliau medapati bahawa era teknologi maklumat sekarang sedang berada pada taham maksimun (plateau) dan menunggu masa untuk digantikan dengan era baru. Beliau menyebutkan era tersebut sebagai era 'Bioterial era' di mana manusia akan mula berfokus kepada teknologi alam semula jadi. Segala bahan-bahan ada berasaskan kepada sumber semula jadi yang mesra alam sekitar dan mapan. Dan ini dijana oleh satu bidang yang lain tidak bukan iaitu Bioteknologi!

Satu perbezaan ketara antara zaman kini berbanding pada zaman dahulu ialah munculnya syarikat-syarikat bioteknologi seperti cendawan tumbuh selepas hujan. Hal ini disebabkan oleh berbagai-bagai penemuan baru yang menjadi impetus kepada pencarian dan penghasilan produk bermutu tinggi. Sebagai contoh, teknologi 'recombinant DNA' serta 'recombinant protein' ternyata memberi peluang luas kepada jurutera genetik untuk menghasilkan berbagai-bagai produk bermutu tinggi dan membawa pulangan lumayan. Sebagai contoh, hari ini protein seperti insulin, hormone tidak lagi diambil dari sumber binatang tetapi dihasilkan oleh mikrob. DNA yang mempunyai maklumat sesuautu protein boleh diekstrak dan dimasukkan kedalam mikrob seterusnya dalam menghasilkan protein tersebut secara lambakan! Dan teknologi ini mula mendominasi dalam bidang perubatan dan biopharmceutical.

Penemuan-penemuan lain yang mesra alam seperti penciptaan microbial fuel (bateri janaan mikrob), penghasilan bioethanol dari cellulose, Bioremediation (rawat kawasan tercemar), Waste-water treatment plant (rawatan air) dan lain-lain. Paling giat kajian dijalankan ialah berkaitan dengan drug melawan penyakit berbahaya seperti HIV/AIDS, Heptstein Barr Virus diseases, penyakit kanser dan penyakit bawaan genetik. Proses kajian biasanya mengambil masa yang lama, namun ianya memberikan peluang yang luas kepada ahli-ahli bioteknologi untuk bergiat aktif.

Malaysia khususnya mempunyai peluang yang amat luas dalam bidang Bioteknologi. Hal ini disebabkan beberapa faktor utama seperti biodiversiti yang begitu luas, pengurusan sumber pertanian yang belum efisyen, penerokaan sumber hijau, tenaga sumber manusia yang makin meningkat, peluang komersialisasi dan bisnes yang tinggi, polisi kerajaan, serta penyelidikan yang berterusan. Namun, beberapa halangan masih wujud terutamanya kurangnya kesedaran umum, kurangnya elemen pendidikan yang menyeluruh, masih wujud peratusan buta huruf serta sains, kemiskinan tegar, serta sikap negatif masyarakat yang memandang remeh akan soal ilmu. Kemiskinan jika dilihat satu halangan bagi sudut bioteknologi, namun bioteknologi sebenarnya berperanan kuat dalam membangunkan taraf hidup masyarakat. Kemiskinan dan pertanian merupakan satu ikatan yang kuat namun dapat dibantu dengan wujudnya teknologi. Sebagai contoh, nelayan yang tidak mengaplikasikan kefahaman teknologi dalam tangkapannya tidak akan kaya tetapi seorang nelayan yang mempunyai ilmu mampu menjana pulangan yang sangat lumayan. Hari ini bioteknologi membolehkan konsep akuakultur dijalankan di mana-mana sahaja. Ini satu peluang yang sangat luas kepada pengusaha ikan air tawar mahupun masin.

Golongan-golongan yang terlibat dalam bidang bioteknologi sangat banyak. Ada di antara mereka adalah para saintis yang berterusan menjalankan kajian, para cendekiawan, para pensyarah, para usahawan moden, para petani moden, para kejuruteraan, para penyelidik kecil-kecilan, serta lain-lain. Masyarakat khususnya perlu diberi pendedahan yang luas akan bioteknologi. Murid-murid seharusnya diberi pendedahan agar mereka mempunyai minat yang mendalam terhadap ilmu sains. Setiap masyarakat berperanan untuk merebut peluang yang ada serta mengaplikasikan segenap ilmu dalam kehidupan. Kerajaan perlu lebih proaktif dalam melaksanakan segala agenda pembangunan ilmu dan pembelajaran, dana-dana seharusnya diperuntukan dengan baik dan digunapakai secara berhemat dan cermat. Ibu bapa pula perlu juga proaktif memberi galakan dan dorongan kepada anak-anak. Sains seharusnya tidak dipisahkan daripada agama (khususnya Islam) kerana sains dan Islam adalah sangat selari dan saling melengkapi.

Kesimpulannya, Bioteknologi adalah sebuah bidang yang mapan. Sebuah bidang yang menjanjikan satu pulangan yang lumayan untuk generasi akan datang. Walaupun timbul berbagai-bagai isu sampingan, namun kesan jangka panjang bioteknologi ada sangat baik. Bidang ini merupakan bidang yang telah lama wujud dan memerlukan kecekapan tinggi dalam mengaplikasikan cabang-cabang ilmu biologi dalam kehidupan. Usaha-usaha perlu dilakukan bagi menjadikan negara Malaysia sebagai sebuah hub-bioteknologi pada masa hadapan. Generasi pelapis perlu sedar tanggungjawab yang ada bagi memakmurkan dunia yang kita miliki.


Ditulis oleh,
AMIN RUKANI MUSTAFA
Pelajar Tahun Terakhir Bioteknologi (Hons)
University of Edinburgh, UK.

Membangunkan Teknologi Hijau

Continue Reading

Genetik: Vaksin Pisang Goreng?

Pisang (gambar hiasan)

Kadang-kadang susah saya mahu cerita apa itu bioteknologi kepada orang ramai. Sebab jika saya sebut ianya berkaitan  aplikasi biologi dalam kehidupan, mereka pasti angguk kepala menandakan faham. (mungkin tidak pada hakikatnya). Tipikal orang Malaysia.

Tapi di sini analogi mudah untuk fahami dengan lebih lanjut, mungkin barangkali mengejutkan. Tahukah anda bahawa pisang goreng boleh dijadikan vaksin melawan hepatitis B virus ataupun (HBV)?

Mungkin pelik, tapi itulah hakikat penguasaan ilmu bioteknologi. Kini dengan adanya kombinasi ilmu cross-discipline (ilmu berbagai cabang), kita mampu menghasilkan pisang yang mengandungi vaksin dan ianya memerlukan penguasaan dalam bidang Genetic Engineering.

DNA terpilih (mengandungi maklumat protein receptor HBV) diambil dan dimasukkan ke dalam vector (pembawa DNA) yang kemudiannya dimasukkan ke dalam DNA pokok pisang (menggunakan peranan Agrobacterium iaitu bacteria semula jadi yang mampu menyuntik DNA ke dalam tumbuhan). 

Kesannya ialah pisang yang terhasil mengandungi protein Hepatitis B virus. Ianya tidak berbahaya dan membantu sistem immune tubuh badan untuk menghasilkan antibody serta mampu menghalang serangan HBV.

Crunchy super delicious (gambar hiasan)

Jadi, sedar tidak sedar, anda boleh menikmati vaksin pisang goreng yang enak dalam pada masa yg sama memperoleh daya immune system yang kuat. Walaupun pada hakikatnya protein tidak mampu bertahan dalam suhu yg panas. (sengaja saya sebut, siapa tahu). Mungkin juga boleh dibuat banana chips!

XD

Kelebihan penghasilan vaksin daripada tumbuhan seperti pisang ialah kosnya yang murah, mampu dibiakkan melalui vegetative, sesuai untuk negara membangun, enak dan sedap. Buat masa ini, pisang adalah tumbuhan terbaik untuk menghasilkan vaksin. Walaupun kajian secara mendalam masi dijalankan di tambah lagi dengan kerisauan para saintis akan kesan sampingannya (kebarangkalian kontaminasi dan cross breeding). Namun ianya menjanjikan satu teknologi yang cukup menarik untuk diterokai pada masa hadapan! 

Rujukan: 

• "Production of Hepatitis B Surface Antigen in Recombinant Plant Systems: An Update", Biotechnology Progress
• Kumar et al. Expression of hepatitis B surface antigen in transgenic banana plants.Planta. 2005 Oct;222(3):484-93. Epub 2005 May 26. 
• Sharma et al. A banana or a syringe: journey to edible vaccines, WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY, 27: 471-477

Bagi yang berminat untuk membaca abstract dan journal berkaitan:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15918027?dopt=Abstract

Continue Reading

Saya dan Bioteknologi = Cinta Pandang Pertama

Cuti raya cina hanya membenarkan saya bercuti selama empat hari sahaja. Namun sudah cukup untuk melepaskan rindu yang terpendam terhadap kampung halaman. (bukanlah kampung sangat pun)
Perasaan ini sebenarnya rindu akan si kecil yang berumur baru enam bulan begitu. Pada kali terakhir melihatnya ialah pada bulan 12 yang lalu. Kecomelannya menarik hati kecil in yang sangat suka kepada baby untuk terus pulang.

Niat lain ialah untuk melepaskan tekanan IB dan juga sebagai persediaan dalam memasuki stage 'Booster dose'. IRP stage bakal tiba. InsyaAllah, akan ada lonjakan. Berdoa agar ditetapkan iman dan juga semangat juang yang tinggi.

Walaupun keputusan sem 3 yang baru dapat tidaklah sehebat mana. Seperti yang dijangka. Tapi rasa bersyukur juga setakat ini telah menerima tiga conditional offer untuk ke universiti UK. Antaranya ialah conditional offer ke Edinburgh University, New Castle University dan juga University of Birmigham. Ketiga-tiga university memnyediakan Course J700, iaitu Bachelor (Hons) of Biotechnology (3 tahun).  Dua universiti yang belum memberi maklum balas ialah Universirty of Surrey dan juga Cardif University. Kedua-dua university ini pula menyediakan course C 300 Degree in Bachelor Biochem/Genetics/ dan Microbiology. Namun saya lebih meminati J700 berbanding C300.


Untuk pengetahuan pembaca, minat terhadap bidang ini saya mula pupuk pada ketika saya berada di tingkatan empat. Walaupun pada asalnya niat dan hasratnya sangatlah menggunung untuk menjadi seorang doktor perubatan. Tapi entah bagaimana satu paradigma muncul. " Kejayaan itu tidak bererti aku mesti menjadi doktor". Ucapan ini keluar dari minda bawah sedar pada ketika itu. Maka bermulalah gerak langkah, segala pelan dirancangkan dengan teliti dan alhamdulillah semuanya berjalan lancar.

Saya bercita-cita luas bahkan lagi luas dari bidang kedoktoran mahupun bioteknologi. Bioteknologi dipilih bukan sebagai pilihan utama, tapi sebagai tapak permulaan bagi vbidang professionalisme. Saya ada perancangan yang lagi luas.

Rasa terkedu tatkala gambar di atas di'tag' oleh sahabat . Nostalgia lama. Manis. ^_^

Tapi, ramai mempersoalkan bidang bioteknologi sebagai bidang yang boring~~. Hehe, saya faham. Sebab tidak ramai yang memahami, Tapi saya cukup faham. Cinta pertama dan selama-lamanya. Mungkin jua saya merupakan hasil keluaran Pak Lah. (Pelik bila fikir mcm tu) Tapi tidak, saya bertindak atas inisiatif sendiri. Bergerak mengikut plan bukan paksaan keluarga. Kerna perinsip hidup saya, setiap manusia ibarat nakhoda, dia berhak menentukan arah tujunya. Nakhoda yang baik ialah mereka yang merancang dan berfikir dengan baik.

P/S, saya suka akan Microbes! hehe, bila time biologi, saya mampu menghafaz dan mencatat nama-nama penting dan balik sahaja di bilik, masuk wikipedia, search dan baca. Wo..! Cool! Hebat ciptaan Allah.
(saya mula pelik sejak bila saya suka akan microbes padahal sejak dahulu saya pelik kenapa orang suka benda kecik2 ni)

Sebenarnya sekadar coretan setakat ini shaja. Sebentar lagi saya sudah mahu bergerak pulang. Bas saya pukul 9 malam. (flight tiket habies, huhu) Doakan perjalanan saya!! Salam.

Continue Reading