Memahami dan meningkatkan kesehatan kita pada tingkat sel telah menjadi perhatian utama dalam ilmu kedokteran pencegahan
Kita semua menyadari bahwa kita harus mengonsumsi makanan dengan asupan gizi seimbang, banyak berolahraga, tinggal di lingkungan yang tidak tercemar dan menghindari stres kronis. Tetapi yang kurang kita pahami adalah bagaimana faktor-faktor ini memengaruhi mekanisme biologis (dan usia) kita, dalam kondisi apapun.
Jika dijelaskan secara sederhana dalam istilah TI, pengaruh eksternal tersebut adalah potensi bug (buruk) atau tambalan (baik) untuk sistem operasi internal tubuh kita. Bug seperti udara yang tercemar atau merokok menghambat kemampuan perangkat lunak untuk membaca perangkat keras dengan benar.
Dalam istilah biologis, perangkat keras adalah DNA kita yang dimiliki sejak lahir (kita mewarisi 50% gen kita dari masing-masing orang tua kita). Perangkat lunak adalah proses biologis yang disebut metilasi DNA.
Ini adalah bentuk pemrograman yang menginstruksikan gen kita untuk beraktivitas atau beristirahat saat gen bekerja untuk menjaga kelangsungan hidup tubuh. Dalam istilah biokimia, proses tersebut melibatkan penandaan gugus metil (CH3: satu karbon dan tiga hidrogen) ke molekul DNA.
Ketika prosesnya tidak berjalan dengan benar (misalnya, mematikan gen yang menekan tumor atau meredam peradangan), maka dapat mengakibatkan sejumlah penyakit kronis mulai dari penyakit kardiovaskular hingga kanker dan gangguan neurologis hingga diabetes. Hal ini juga dapat memiliki dampak buruk pada kesuburan.
Pentingnya memahami snips genetik
Memastikan metilasi DNA secara optimal semakin menjadi salah satu area yang menjadi fokus terbesar dalam ilmu kedokteran pencegahan. Dan salah satu langkah pertama yang dapat dilakukan seseorang untuk memahami faktor risiko pribadi mereka sendiri adalah tes genetik untuk mengetahui struktur perangkat keras (DNA).
Tes tersebut akan mengungkap tipe snips genetik, atau SNP (Single Nucleotide Polymorphism atau Polimorfisme Nukleotida Tunggal) yang mereka miliki. Snips tersebut mewakili varian dalam kode genetik yang menjadikan diri kita unik dan ada beberapa yang membuat metilasi DNA kurang efisien.
Varian gen MTHFR adalah salah satu yang paling penting karena gen tersebut dikaitkan dengan penurunan kadar 5-MTHF (metil-folat), yang memiliki peran kunci dalam siklus metilasi DNA.
Menurut proyek 1000 Genom, sekitar 47% orang Hispanik, 36% orang Eropa dan 30% orang Asia Timur memiliki varian MTHFR 677C>T. Varian ini kemungkinan menyebabkan tubuh tidak dapat melakukan metabolisme homosistein asam amino dengan baik. Pada akhirnya, homosistein akan terakumulasi dalam darah dan menyebabkan faktor risiko penyakit jantung dan penurunan kognitif.
Tetapi ada cara untuk menguranginya dan mendukung proses metilasi DNA. Salah satunya adalah dengan meningkatkan kadar asam folat (vitamin B9) dari sumber makanan, selain faktor pendukung lain yang membantu aktivitas metilasi termasuk B2 (riboflavin), B3 (niasin), B12 (cobalamin) dan zinc.
Pada tahun 2021, para peneliti di Institute of Function Medicine Amerika Serikat melakukan uji coba terkait pola makan tersebut. Setengah dari peserta uji klinis mengonsumsi makanan yang mendukung metilasi (banyak sayuran hijau yang mengandung asam folat) dan setengahnya mengonsumsi makanan secara normal. Pada akhir periode dua bulan, kelompok metilasi telah mengurangi usia biologis mereka rata-rata 3,23 tahun dibandingkan kelompok kontrol.
Oleh karena itu, menyesuaikan pola makan kita berdasarkan profil DNA adalah salah satu cara untuk mengurangi usia biologis kita. Memilih gaya hidup sehat dapat meningkatkan metilasi DNA, terlepas dari genetik yang mungkin kita miliki sejak lahir, sementara gaya hidup yang buruk memiliki efek sebaliknya.
Metilasi DNA dan meningkatkan deteksi kanker
Dalam bidang penelitian, metilasi DNA adalah bagian dari epigenetik, ilmu yang meneliti bagaimana lingkungan dan perilaku kita dapat memengaruhi cara kerja gen. Dan salah satu bidang penelitian paling mutakhir berkaitan dengan kanker.
Di masa lalu, ahli bedah harus mengidentifikasi sel-sel ganas di bawah mikroskop setelah melakukan biopsi untuk mengangkat jaringan. Kini, mereka menggunakan biopsi cair (tes darah sederhana) untuk menganalisis pola metilasi yang tidak biasa dalam fragmen DNA yang beredar dalam darah.
Pola-pola ini memberikan biomarker pra-kanker yang penting karena dapat mendeteksi risiko keganasan sebelum terjadi, sehingga memungkinkan tindakan pencegahan yang harus diambil.
Salah satu tanda peringatan khusus adalah adanya hipermetilasi, suatu proses yang berperan dalam inaktivasi gen tertentu yang menekan tumor dan memperbaiki DNA. Ini pertama kali ditemukan pada kanker mata yang menyerang anak, yaitu retinoblastoma: gen penekan tumor RB1 telah dimatikan.
Beberapa kemajuan terbesar tahun ini berkaitan dengan sejumlah kanker wanita: payudara, ovarium serviks dan rahim. Oktober ini, misalnya, para peneliti dari Innsbruck University Austria dan University College London (UCL) menjelaskan bagaimana mereka dapat meningkatkan diagnostik melalui pengurutan metilasi DNA - tes WID-CIN.
Setelah menguji 1.254 sampel apus serviks yang disimpan di Karolinska Centre untuk Eliminasi Kanker Serviks di Swedia, para peneliti mampu memprediksi perubahan sel empat tahun lebih cepat sebelum terlihat di bawah mikroskop pada 55% wanita yang terinfeksi HPV.
Pada tahun 2019, US Food & Drug Administration (FDA) atau Badan Pengawas Obat & Makanan Amerika Serikat juga memberikan status terobosan untuk tes Galleri, yang menggunakan pembelajaran mesin (machine learning) untuk mendeteksi kanker dari pola metilasi dan menentukan di bagian tubuh mana tumor berada.
Tahun ini, GRAIL (perusahaan AS yang mengembangkan Galleri) merilis hasil dari 6.662 individu di batch awal yang mengambil bagian dalam uji coba PATHFINDER, dan ditargetkan selesai pada tahun 2026.
Dari hasil uji coba ditemukan 36 kanker, di mana hampir setengahnya (48%) berada pada stadium awal. Mungkin yang perlu menjadi perhatian adalah hampir tiga perempatnya (71%) merupakan kanker yang tidak selalu terdeteksi lebih awal karena kurangnya program skrining – tulang, kepala, hati, leher, pankreas, usus kecil dan rahim.
Memahami pola metilasi DNA tidak hanya membantu untuk mendeteksi kanker lebih awal, tetapi juga membantu untuk penanganan yang lebih baik. Sebagai contoh, penelitian menunjukkan bahwa wanita yang menderita kanker payudara dengan metilasi gen GSTP1 abnormal memberikan respons baik terhadap obat kemoterapi doxorubicin.
Saat ini sejumlah obat juga telah disetujui untuk mengaktifkan kembali gen penekan tumor. Terapi yang dikenal dengan epidrugs ini, termasuk guadecitabine, memiliki tingkat efektivitas tinggi bagi wanita dengan kanker ovarium stadium akhir.
Perubahan metilasi DNA dimulai lebih awal
Perubahan pada metilasi DNA kita membantu untuk memahami bagaimana kita menua. Dan penelitian terbaru menunjukkan bahwa perubahan yang merugikan ini dapat terjadi bahkan sebelum kita dilahirkan.
November ini, Barcelona Institute for Global Health (ISGlobal), mengumumkan bahwa mereka telah mengidentifikasi 1.170 hubungan antara paparan lingkungan yang buruk (249 selama kehamilan) dan 921 selama masa kanak-kanak) dengan perubahan dalam metilasi DNA. Beberapa faktor utama meliputi paparan logam berat kadmium, jejak mineral molibdenum dan merokok.
Hal tersebut menunjukkan bahwa tidak pernah ada kata terlalu dini untuk mulai membuat pilihan gaya hidup yang membantu proses biologis dengan lebih baik: untuk diri kita sendiri maupun bagi mereka yang mungkin berada dalam kandungan kita.
Sumber : https://bit.ly/46nn9CR
