Ilmuwan Temukan Antivirus untuk Manusia di Dasar Laut

LONDON - Virus telah mengancam organisme hidup sepanjang sejarah evolusi. Pada manusia dan vertebrata lainnya, salah satu mekanisme pertahanan utama tubuh terhadap virus bergantung pada protein yang disebut MAVS.

Ketika virus terdeteksi, MAVS membantu mengaktifkan sistem kekebalan tubuh untuk merespons infeksi. Dengan cara tertentu, mekanisme ini menggunakan taktik menekan mekanisme sistem kekebalan tubuh untuk... melawan virus.

Hewan mengaktifkan sistem kekebalan tubuh mereka ketika mendeteksi virus yang menyerang, tetapi anemon laut menggunakan strategi yang berlawanan.
Temuan ini menunjukkan bahwa evolusi telah menghasilkan lebih dari satu strategi yang berhasil untuk memerangi virus di kerajaan hewan.

Penelitian ini, yang dipimpin oleh mahasiswa PhD Ton Sharoni dan Profesor Yehu Moran di Universitas Ibrani Yerusalem, bekerja sama denganpara ilmuwandari Universitas North Carolina di Charlotte, telah diterbitkan dalam jurnal Nature Ecology & Evolution.

Anemon laut, hewan laut purba, berpisah dari garis evolusi yang mengarah pada manusia lebih dari 600 juta tahun yang lalu. Sebagai kerabat dekat karang dan ubur-ubur, anemon laut memberikan wawasan berharga bagi para ilmuwan tentang evolusi awal sistem kekebalan tubuh hewan.

Selama penelitian mereka, mereka menemukan protein yang sebelumnya tidak dikenal dan menamakannya CARDIB (CARD Inhibitor Binding protein).

Anemon laut Nematostella vectensis telah membantu para ilmuwan menemukan mekanisme resistensi antivirus yang "tidak lazim".

Awalnya, CARDIB memiliki struktur yang sangat mirip dengan MAVS, sehingga para peneliti percaya bahwa virus ini dapat menjalankan peran antivirus yang serupa seperti pada manusia. Namun, asumsi itu dengan cepat runtuh.

Profesor Yehu Moran, kepala Departemen Ekologi, Evolusi, dan Perilaku di Universitas Ibrani, mengatakan: "Kami menemukan bahwa cara kerjanya justru sebaliknya. Alih-alih mengaktifkan mekanisme pertahanan terhadap virus, CARDIB justru menghambatnya."

Sebuah protein yang mengejutkan telah ditemukan yang menawarkan perlindungan dengan memperlambat sistem kekebalan tubuh. Penemuan ini segera menimbulkan pertanyaan penting: Mengapa seekor hewan sengaja menekan respons kekebalan tubuhnya sendiri?

Untuk menyelidiki hal ini, para peneliti menggunakan metode penyuntingan gen CRISPR untuk menghilangkan gen CARDIB dari anemon laut sebelum memaparkannya pada virus.

Hasilnya di luar dugaan: anemon laut tanpa CARDIB menjadi jauh lebih rentan terhadap infeksi. Virus berkembang biak lebih cepat, organisme tidak mampu mengaktifkan sistem pertahanan mereka, dan kemampuan mereka untuk melawan infeksi berkurang drastis.

"Hasilnya benar-benar berlawanan dengan apa yang kami harapkan," kata Sharoni. "Meskipun CARDIB bertindak sebagai imunosupresan dalam kondisi normal, penekan tersebut ternyata sangat penting untuk menghasilkan respons antivirus yang efektif."

Secara keseluruhan, eksperimen menunjukkan bahwa anemon laut bergantung pada jalur antivirus yang sama sekali berbeda dari yang digunakan oleh manusia, meskipun kedua sistem tersebut mengandung komponen molekuler yang terlihat sangat mirip.

Para peneliti juga ingin menentukan implikasi apa yang dimiliki jalur imun yang baru ditemukan ini di luar kondisi laboratorium yang terkontrol ketat.

Untuk menjawab pertanyaan itu, anemon laut hasil rekayasa genetika dipindahkan dari tangki laboratorium ke ekosistem laut luar ruangan yang dialiri air muara alami di Carolina Selatan. Hal ini membuat mereka terpapar berbagai virus dan mikroorganisme yang ditemukan di habitat normal mereka.

Para ilmuwan terkejut mengetahui bahwa imunosupresi justru membantu anemon laut melawan virus dengan lebih efektif.

Perbedaan tersebut menjadi jelas hanya setelah beberapa hari. Anemon laut yang kekurangan gen CARDIB dan gen antivirus terkait mengakumulasi virus secara signifikan lebih banyak daripada individu tanpa modifikasi genetik tersebut.

Para peneliti juga menemukan bahwa gen imun yang tampaknya hanya memiliki peran yang cukup penting dalam percobaan laboratorium menjadi sangat penting dalam kondisi lingkungan alami.

Ini menunjukkan bahwa penemuan ini bukan sekadar fenomena laboratorium. Penemuan ini memainkan peran penting dalam membantu hewan-hewan ini mengatasi tantangan yang ditimbulkan oleh virus di alam liar.

Temuan ini menunjukkan bahwa evolusi tidak berhenti pada satu strategi antivirus universal. Sebaliknya, kelompok hewan yang berbeda mungkin secara independen mengembangkan sistem molekuler yang berbeda untuk mendeteksi virus dan mencegah penyebarannya.