Pada tahun 1956, sejumlah peneliti nuklir di Oregon State University menemukan
fakta yang sangat mencengangkan. Ternyata, bakteri Deinococcus radioduran
dapat bertahan pada tingkat radiasi ribuan kali lipat dari yang dapat
dilakukan kebanyakan mahluk hidup di Bumi.
Sebagai gambaran, bakteri Deinococcus radiodurans tidak hanya sanggup hidup
di dalam inti reaktor nuklir, ia juga sanggup bertahan dari segala hal.
Mulai dari bahan kimia beracun, asam korosif, hingga panas ekstrem di atas
titik didih air.
Tak hanya itu, di suhu jauh di bawah nol di Antartika dan ruang hampa udara,
ia juga bisa bertahan. Artinya, bakteri yang satu ini benar-benar bakteri
yang dapat survive dalam kondisi yang ekstrim.
Mikroba semacam ini disebut ekstrimofil yang diterjemahkan sebagai pencinta
lingkungan ekstrem. Koloni mereka ditemukan pada banyak tempat aneh.
Contohnya, ada tiga spesies jamur ditemukan di dalam Pembangkit Listrik Tenaga
Nuklir Chernobyl yang telah ditinggalkan. Di sana, para ilmuwan menemukan
bahwa koloni jamur tersebut tumbuh lebih cepat jika dihadapkan dengan radiasi.
Mereka bahkan "memakan" radiasi menggunakan pigmen melanin yang dapat
menangkap energi radiasi. Bisa dikatakan, mereka menyerap’ radiasi tersebut.
Metodenya mirip melanin yang menangkal dadiasi UV pada kulit manusia untuk
membantu menghindari sengatan matahari.
Potensi untuk Membuat Vaksin
Baru-baru ini, para ahli mikrobiologi yang dipimpin oleh Dr. Michael Daly di
Uniformed Services University di Bethesda, Washington, telah menggunakan
pengetahuan tentang mahluk hidup ekstrofil ini untuk membantu memproduksi
vaksin lebih cepat, lebih murah dan lebih aman.
Sebagai informasi, radiasi dapat merusak DNA. Sementara, sel dapat melindungi
DNA itu sendiri dari paparan radiasi. Namun gagasan itu berubah.
Saat ini diketahui bahwa kematian sel lebih disebabkan oleh kerusakan protein,
terutama protein yang merupakan enzim, molekul-molekul yang melakukan hampir
semua reaksi seluler. Daly menyebutkan ini sebagai kematian karena kerusakan
protein.
Di sisi lain, extremophiles seperti D. radiodurans melindungi protein DNA
mereka, bukan DNA itu sendiri, melainkan enzim-enzim yang membangun kembali
DNA setelah rusak.
Radiasi sebenarnya tidak banyak merusak sel atau tubuh kita. Sama seperti
oksigen dalam tubuh kita, sebuah foton atau partikel subatomik biasanya
merobek elektron dari atom hydrogen. Atau karbon dan elektron melepaskan
elektron lain dan seterusnya, menyebabkan kaskade ratusan atau bahkan ribuan
elektron, dan menciptakan jumlah radikal bebas dalam jumlah besar dan molekul
pengoksidasi yang dapat menyebabkan kerusakan di seluruh sel.
Baca juga:
Oksigen ternyata lebih banyak menyebabkan kerusakan sel daripada radiasi yang
kita dapat. Itulah sebabnya sel mengembangkan mekanisme perbaikan pada sel
miliaran tahun yang lalu ketika oksigen bebas pertama kali memasuki atmosfer.
Maka dari itu, kita sebaiknya memakan antioksidan lebih banyak.
Tetapi jika tingkat radiasi menjadi sangat tinggi, mekanisme perbaikan ini
dapat digunakan untuk memperbaiki kerusakan sel yang sama.
D. radioduran memproduksi enzim antioksidan khusus yang menggabungkan unsur
mangan, untuk melindungi protein perbaikan sel, bukan untuk melindungi DNA
atau RNA sel. Daly menyadari bahwa ini bisa menjadi titik terang dalam
pembuatan vaksin.
Menggunakan antioksidan yang mengandung mangan dapat mengembangkan vaksin
secara selektif yang nantinya akan melindungi protein yang dibutuhkan untuk
kemanjuran vaksin. Karena sistem kekebalan tubuh kita mengenali protein
tersebut dan membuat antibodi terhadapnya, tetapi tidak melindungi DNA atau
RNA yang membuat mikroba penyerang menular.
Metode tradisional untuk produksi vaksin membutuhkan waktu lama dalam
percobaan dan banyak kesalahan untuk menentukan protein apa yang akan
dibutuhkan untuk membuat vaksin. Vaksin menggunakan DNA rekombinan untuk
menghasilkan hanya protein yang diinginkan.
Tetapi metode Daly lebih efisien karena melewati proses trial and error dengan
membuat seluruh virus yang tidak aktif dengan cepat, menyimpan protein
penghasil antigen ini pada permukaan mikroba yang menginfeksi menggunakan
antioksidan, sambil membiarkan DNA dan RNA di dalamnya dihancurkan oleh
radiasi.
Banyak ahli penyakit menular setuju bahwa metode Daly dapat secara unik cocok
untuk mempercepat produksi vaksin selama pandemi, termasuk Covid-19, serta
momok lainnya seperti malaria dan HIV. Semoga!