» » Peneliti Menemukan Senyawa yang Berefek pada Jam Biologis

Peneliti Menemukan Senyawa yang Berefek pada Jam Biologis

"Ini membantu tubuh mengejar ketinggalan saat jet-lag atau mengatur ulang ke siklus siang-malam normal jika telah dilempar dari fase akibat adanya peralihan."
Dengan menggunakan teknik pemindaian otomatis yang dikembangkan oleh perusahaan farmasi yang khusus untuk menemukan obat baru, tim peneliti dari UC San Diego dan tiga institusi penelitian lainnya telah menemukan molekul yang memiliki efek paling kuat yang pernah terlihat pada jam biologis.
Dijuluki oleh para ilmuwan sebagai “longdaysin” karena kemampuannya yang secara dramatis memperlambat jam biologis, senyawa baru serta penerapan metode pemindaian ini bisa membuka jalan bagi sejumlah obat baru untuk mengobati gangguan tidur berat, atau secara cepat mengatur ulang jam biologis para wisatawan yang mengalami jet-lag akibat perjalanan melintasi beberapa zona waktu.
“Secara teoritis, longdaysin atau senyawa seperti ini bisa digunakan untuk memperbaiki gangguan tidur seperti gangguan genetik sindrom tidur tingkat lanjut familial, yang dicirikan dengan jam biologis yang berjalan terlalu cepat,” kata Steve Kay, dekan UCSD Divisi of Biological Sciences, yang memimpin tim peneliti dan mempublikasikan temuannya dalam jurnal PLoS Biology edisi 14 Desember.
Peneliti menemukan longdaysin lewat pemindaian ribuan senyawa dengan robot kimiawi. (Kredit: UC San Diego)
“Suatu senyawa yang memperlambat atau mempercepat jam biologis juga bisa digunakan untuk fase-peralihan jam – dengan kata lain, menggeser atau mengatur ulang jam ini. Ini akan membantu tubuh Anda mengejar ketinggalan ketika mengalami jet-lag atau mengatur ulang ke siklus siang-malam normal apabila telah dilempar dari fase akibat adanya peralihan.”
Para peneliti menunjukkan efek dramatis longdaysin dengan memperpanjang jam biologis larva ikan zebra lebih dari 10 jam.
“Longdaysin sejauh ini adalah juara dalam hal seberapa banyak ia bisa menggerakkan jam,” kata Kay, yang pada studi sebelumnya telah telah menemukan senyawa yang dapat menggeser jam biologis di laboraturiom UCSD. “Kami benar-benar terkejut begitu mengetahui seberapa banyak Anda dapat memperlambat jam biologis dengan senyawa ini dan tetap memiliki sebuah jam yang sedang berjalan.”
Para ahli biologi di laboratorium Kay dan Genomics Institut Novartis Research Foundation, yang dipimpin oleh Tsuyoshi Hirota, penulis pertama makalah, menemukan longdaysin lewat pemindaian ribuan senyawa dengan menggunakan robot kimia yang menguji reaksi masing-masing senyawa dengan barisan sel-sel kanker tulang manusia yang telah direkayasa secara genetis oleh para peneliti, sehingga mereka secara visual dapat melihat perubahan pada sel-sel ritme sirkadian. Ini dilakukan dengan melampirkan gen jam dalam sel ke sebuah gen luciferase, gen yang digunakan kunang-kunang untuk bersinar di malam hari, sehingga sel-sel ini bersinar ketika jam biologis diaktifkan.
Sebuah robot kimia memindai lebih dari 120.000 senyawa potensial dari sebuah pustaka kimia menjadi sumur mikro-titer individual, suatu sistem yang digunakan oleh perusahaan-perusahaan obat, yang disebut sebagai pemindaian high-throughput, dan secara otomatis memilih molekul yang ditemukan memiliki dampak terbesar pada jam biologis.
Setelah kelompok Kay mengisolasi longdaysin, ia lalu dialihkan ke para ahli kimia biologis di laboratorium Peter Schultz, The Scripps Research Institute, untuk mengkarakteristik molekul dan mencari tahu mekanismenya dalam memperpanjang jam biologis. Analisis menunjukkan bahwa tiga kinase protein terpisah pada senyawa bertanggung jawab pada efek dramatis longdaysin, salah satunya, CK1alpha, sebelumnya telah diabaikan oleh para peneliti kronobiologi.
“Karena senyawa ini tidak hanya mencapai satu sasaran, tetapi beberapa sasaran, ia menunjukkan pada kita bahwa jika Anda ingin menggeser jam biologis dengan cara yang besar, Anda harus menekan beberapa kinasenya,” kata Kay.
Peneliti kemudian menunjukkan longdaysin yang memiliki efek yang sama, yaitu efek yang memperpanjang jam biologis, pada sampel jaringan tikus dan larva ikan zebra, di mana mereka membawa gen luciferase yang dilampirkan pada gen jam mereka.
“Kami benar-benar terdorong untuk menemukan bahwa ketika kami menambahkan longdaysin pada ikan zebra ini, kami memperpanjang jam biologisnya dan tidak melihat adanya efek merusak yang jelas,” kata Kay. “Mereka tumbuh secara normal selagi mereka terkena senyawa ini. Itu menunjukkan kepada kami bahwa pengujian high-throughput kami ini telah berhasil dan memprediksi secara akurat bagaimana senyawa ini bekerja pada jam biologis ikan hidup. Hal berikutnya yang harus dilakukan adalah mencoba ini dalam sistem mamalia.”
Tim peneliti Kay berencana menguji longdaysin pada tikus dalam waktu dekat, tetapi tujuannya tidak untuk mengembangkan longdaysin menjadi obat.
“Longdaysin tidak begitu kuat seperti yang kami inginkan,” tambahnya. “Ini akan menjadi alat untuk penelitian.”
Rekan penulis selain Hirota dan Schultz adalah Warren Lewis, Eric Zhang, Ghislain Breton dan David Traver dari UCSD; Jae Wook Lee dari TSRI; Xianzhong Liu, Michael Garcia Eric Peters dari Institut Genomics Novartis Research Foundation, dan Pierre Etchegaray dari Universitas Massachusetts Medical School.

0 Response to "Peneliti Menemukan Senyawa yang Berefek pada Jam Biologis"

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)