RADARBONANG.ID – Cahaya kini dapat digunakan untuk memengaruhi aktivitas sel saraf secara presisi melalui teknologi optogenetik.
Metode ini memungkinkan ilmuwan mengaktifkan atau menghambat neuron tertentu untuk mempelajari cara kerja otak, termasuk kaitannya dengan gerakan dan respons terhadap lingkungan.
Optogenetik menjadi salah satu pendekatan penting dalam penelitian ilmu saraf modern.
Teknologi ini memadukan rekayasa genetika dengan rangsangan cahaya untuk mengatur aktivitas sel yang menjadi sasaran penelitian.
Perkembangannya berawal dari penelitian terhadap alga hijau Chlamydomonas reinhardtii.
Organisme bersel satu ini mampu merespons cahaya meski tidak memiliki otak maupun sistem saraf.
Peter Hegemann dan Georg Nagel bersama sejumlah peneliti kemudian mempelajari protein peka cahaya yang memungkinkan respons tersebut terjadi.
Pada awal 2000-an, penelitian mereka mengidentifikasi channelrhodopsin, protein yang dapat membentuk kanal ion ketika terkena cahaya.
Pergerakan ion melalui kanal tersebut mengubah kondisi listrik sel. Mekanisme inilah yang kemudian membuka peluang untuk mengendalikan aktivitas sel menggunakan rangsangan cahaya.
Karl Deisseroth dan peneliti lainnya mengembangkan penerapan protein tersebut pada neuron.
Pada 2005, penelitian menunjukkan bahwa channelrhodopsin-2 dapat digunakan untuk memicu aktivitas listrik neuron melalui cahaya biru.
Cara Kerja Optogenetik dan Potensinya untuk Penelitian Otak
Dalam penjelasan di kanal YouTube Fajrul Fx, optogenetik digambarkan sebagai teknologi yang memungkinkan protein peka cahaya ditempatkan pada sel otak tertentu.
“Penghargaan Nobel Kedokteran 2026 ini membahas protein yang dapat ditempatkan pada sel otak tertentu,” urai narasi sebagaimana dalam video tersebut.
Protein itu kemudian dapat berfungsi seperti saklar untuk mengatur aktivitas sel saraf.
“Protein tersebut bisa berfungsi seperti saklar yang dapat dinyalakan dan dimatikan sehingga penelitian otak bisa dilakukan secara lebih presisi,” lanjut narasi yang ada.
Secara ilmiah, prinsip tersebut memungkinkan peneliti mempelajari hubungan antara aktivitas kelompok neuron dan fungsi tertentu.
Dengan mengaktifkan atau menghambat sel yang menjadi sasaran, ilmuwan dapat mengamati perubahan yang terjadi pada respons maupun perilaku hewan percobaan.
Meski demikian, perubahan perilaku dalam eksperimen tidak berarti ilmuwan telah mampu mengendalikan pikiran atau kesadaran secara menyeluruh.
Optogenetik digunakan untuk menguji fungsi rangkaian saraf tertentu dalam kondisi penelitian yang terkontrol.
Dibandingkan sejumlah metode lain, teknologi ini menawarkan ketepatan waktu dan sasaran yang tinggi.
Obat dapat memengaruhi banyak sel sekaligus, sedangkan stimulasi listrik berpotensi memengaruhi sel di sekitar elektroda.
Optogenetik memungkinkan peneliti mengarahkan rangsangan pada sel yang telah dibuat peka terhadap cahaya.
Namun, penerapannya memerlukan sejumlah tahapan teknis, termasuk memasukkan protein peka cahaya ke sel target dan mengirimkan cahaya ke lokasi yang diteliti.
Karena itu, optogenetik belum dapat diterapkan secara bebas pada semua jenis sel atau kondisi.
Peluang Terapi Medis dan Tantangan Etika
Selain membantu penelitian dasar, optogenetik juga dikembangkan untuk keperluan medis.
Salah satu contohnya adalah terapi eksperimental bagi gangguan retina yang menyebabkan kebutaan.
Pendekatan tersebut memanfaatkan protein peka cahaya agar sel retina tertentu dapat kembali merespons cahaya.
Strategi ini berpotensi membantu sebagian pasien, tetapi hasilnya bergantung pada kondisi retina dan metode terapi yang digunakan.
Pemulihan penglihatan secara penuh tidak dapat dijamin pada semua pasien.
Potensi tersebut berjalan beriringan dengan tantangan biologis dan etis.
Penggunaan optogenetik pada manusia membutuhkan metode pengiriman protein dan penyampaian cahaya yang aman, efektif, serta sesuai dengan kondisi pasien.
Kemampuan memengaruhi aktivitas sel saraf juga menuntut pengawasan dan penelitian yang bertanggung jawab, terutama ketika teknologi ini dikembangkan untuk penggunaan klinis.
Dalam penerapannya saat ini, optogenetik bukan teknologi yang dapat digunakan untuk mengendalikan otak seseorang dari jarak jauh secara bebas.
Perjalanan optogenetik menunjukkan bagaimana penelitian terhadap organisme sederhana dapat membuka jalan bagi pemahaman yang lebih mendalam tentang otak.
Meski masih menghadapi berbagai tantangan, teknologi ini menawarkan peluang untuk mempelajari penyakit saraf dan mengembangkan pendekatan terapi yang lebih terarah. (*)
Editor : Shafa Dina Hayuning Mentari