Oleh: Dewi Saroh, Mahasiswa Program Studi Doktor Biologi, Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada (UGM)
GENOMIK saat ini menjadi kajian ilmu yang paling banyak di kembangkan dalam berbagai disiplin ilmu, baik bidang biologi, kesehatan, farmasi, perikanan, pertanian, teknologi, maupun bidang lainnya.
Lalu apa itu genomik? Manfaat apa yang bisa kita dapatkan dari bidang genomik? Bagaimana genomik untuk masa depan?
Lantas, mampukah Indonesia mengembangkan genomik untuk menjawab permasalahan?
Pertanyaan-pertanyaan ini akan selalu muncul di dalam benak pikiran, tentang bagaimana kesiapan kita dalam mengikuti perkembangan.
Genomik merupakan ilmu yang mempelajari keseluruhan informasi genetik suatu organisme seperti manusia, tanaman, hewan, virus, dan mikroorganisme lainnya.
Informasi genetik ini dapat dikodekan dalam bentuk DNA dan RNA. Oleh karenanya, semua hal yang berkaitan dengan struktur gen, DNA, RNA disebut dengan genom.
Bila kita menilik Kembali kondisi saat pandemi COVID-19, maka kita banyak belajar bahwa pandemi COVID-19 telah banyak mengubah tatanan salah satunya yaitu dalam diagnosis penyakit.
Sebelumnya diagnosis penyakit dilakukan secara konvensional berdasarkan keluhan dan pemeriksaan tradisional.
Namun sejak pandemi COVID-19, diagnosis penyakit mulai dilakukan secara molekuler sehingga membuka jalan untuk penelitian genomik itu semakin berkembang.
Ketika kita melihat kembali kemajuan bidang biologi, terobosan ilmiah yang utama yaitu adanya penggambaran secara terperinci instruksi genetik yang membentuk manusia.
Human Genom Project merupakan salah satunya, di mana proyek ini bertujuan untuk memetakan setiap gen dan mengeja huruf demi huruf benang kehidupan manusia yang disebut dengan DNA.
Bidang Kesehatan
Di era yang ditandai oleh pandemi, perubahan iklim, dan penyakit kronis, kesehatan manusia menghadapi tantangan kompleks yang menuntut solusi yang luas.
Diperlukan berbagai strategi untuk mencegah penyakit dan membangun masa depan yang lebih sehat bagi semua orang.
Salah satu strategi tersebut yaitu dengan pengobatan presisi.
Pengobatan presisi, juga disebut pengobatan genomik, di mana dalam pengobatan presisi menggunakan informasi yang dikodekan dalam genom setiap orang, dengan menggunakan rangkaian lengkap instruksi DNA kita untuk menyesuaikan perawatan kesehatan yang dibutuhkan.
Pendekatan berbasis DNA terhadap kesehatan dapat mengungkap penyebab tersembunyi suatu penyakit, memperkirakan risiko timbulnya penyakit bertahun-tahun sebelum penyakit itu terjadi.
Dalam beberapa kasus, menyarankan apakah suatu obat tertentu mungkin dapat diberikan sebelum penyakit tersebut muncul.
Salah satu contohnya ialah peneliti kanker yang secara langsung mengurutkan DNA tumor untuk meningkatkan diagnosis dan pengobatan kanker.
Bidang kesehatan khusus lainnya yaitu farmakogenomik, dengan menggunakan genetika untuk mengidentifikasi pengobatan yang tepat untuk orang yang tepat pada waktu yang tepat.
Farmakogenomik juga berupaya untuk menyempurnakan dosis pengobatan yang tepat untuk sejumlah besar gangguan.
Tidak semua penyakit bersifat genetik dan pada kenyataannya, beberapa penyakit yang saat ini berkembang seperti penyakit jantung, diabetes, dan beberapa kanker, dapat disebabkan oleh lingkungan dan gaya hidup.
Namun, penyakit-penyakit ini juga dipengaruhi oleh DNA kita. Gen dapat memengaruhi seberapa rentannya terhadap pemicu lingkungan yang dapat membuat sakit.
Pengukuran yang disebut skor risiko poligenik memperkirakan bagaimana versi gen yang ada memengaruhi risiko terkena penyakit tertentu.
Sehingga dapat kita ketahui bahwa genomik ini dapat membantu dalam perawatan pasien dengan memberikan pengobatan yang lebih tepat sesuai dengan karakterisik genetik dari masing individu pasien.
Selain itu, genomik diperkirakan dapat membantu dalam mengambil langkah-langkah untuk mendeteksinya lebih awal dan pencegahannya.
Bidang Pertanian
Pada bidang pertanian, saat ini dalam musim kemarau yang panjang terdapat permintaan air yang meningkat selain itu juga tekanan penyakit dan hama terus berkembang.
Hal ini menantang kemampuan petani untuk memelihara tanaman yang lebih tahan terhadap segala perubahan.
Lalu bagaimana sains dan teknologi akan mengatasi masalah tersebut sehingga pasokan pangan lebih stabil dan terjaga?
Untuk menemukan jawaban tersebut, dibutuhkan pengembangan genomik.
Genomik pertanian atau agrigenomik merupakan bidang yang kaya, yang telah berkontribusi pada kemajuan dalam pengembangan tanaman pangan selama beberapa dekade.
Kemajuan dalam teknologi dan aplikasi telah menghasilkan terobosan dalam perbaikan tanaman pangan.
Inovasi-inovasi ini telah menghasilkan kultivar-kultivar unggul yang telah dipilih berdasarkan sifat-sifat yang diinginkan, termasuk hasil panen yang tinggi, toleransi terhadap stres, dan ketahanan terhadap hama.
Namun, lingkungan tempat tanaman pangan tumbuh semakin rentan terhadap perubahan kondisi dalam bentuk pola cuaca atau ekologi yang tidak stabil.
Genomik berperan dalam memaksimalkan utilitas, keragaman, dan hasil sumber daya, serta dalam berkontribusi pada ketahanan pangan berkelanjutan.
Misalnya, dengan memetakan genom tanaman, ilmuwan dapat melakukan modifikasi genetik untuk menghasilkan tanaman yang lebih tahan kekeringan atau memiliki kandungan nutrisi yang lebih tinggi, yang sangat penting dalam menghadapi perubahan iklim dan ketahanan pangan di masa depan.
Bidang Perikanan
Ikan-ikan di laut memainkan peran penting dalam memenuhi kebutuhan pangan saat ini dan masa depan.
Perikanan tangkap merupakan satu-satunya sumber protein hewani yang tersisa, dan akuakultur merupakan sektor produksi pangan yang tumbuh paling cepat di dunia.
Bersama-sama, keduanya menyediakan setidaknya 15% protein hewani bagi 4,5 miliar manusia.
Populasi manusia diperkirakan akan mencapai 9 miliar pada tahun 2050.
Sehingga pertanyaan yang mendesak adalah apakah perikanan dan akuakultur dapat membantu mengatasi masalah ketahanan pangan?
Teknologi berbasis genomik ini juga memungkinkan pemenuhan spektrum kebutuhan dan aplikasi komprehensif yang relevan dengan perikanan, akuakultur, dan biosekuriti.
Studi genomik juga meningkatkan pemahaman tentang bagaimana organisme akuatik beradaptasi dan merespons lingkungan, dan meningkatkan kemampuan untuk memantau variasi lingkungan dan spesies yang dieksploitasi.
Studi genomik juga dapat memberikan data fundamental untuk menginformasikan manajemen perikanan dan produksi akuakultur.
Studi ini juga berpotensi untuk memajukan produksi akuakultur melalui seleksi genomik untuk pertumbuhan atau ketahanan terhadap penyakit, dan mengidentifikasi populasi liar dengan potensi terbesar untuk domestikasi.
Genomik juga dapat meningkatkan biosekuriti, misalnya, dengan mengidentifikasi ikan yang lolos dari peternakan ikan.
Sejumlah kecil hingga sedang penanda, terkadang dapat memberikan kekuatan yang cukup untuk menjawab pertanyaan yang ada.
Genomik juga dapat meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana organisme akuatik beradaptasi dan merespons lingkungan mereka dari tingkat spesies hingga tingkat komunitas.
Serta meningkatkan kemampuan kita untuk memantau variasi lingkungan biologis atau spesies yang dieksploitasi.
Misalnya, seperti yang disediakan oleh pengembangan eksponensial DNA lingkungan (eDNA) dan metode metabarcoding.
Biodiversitas dan Konservasi
Genomik memainkan peran penting dalam memahami dan melestarikan biodiversitas (keanekaragaman hayati).
Biodiversitas mengacu pada variasi kehidupan di bumi, mencakup variasi genetik, spesies, dan ekosistem.
Dalam konteks konservasi dan pengelolaan lingkungan, genomik memberikan alat baru untuk menganalisis, melindungi, dan memperbaiki populasi spesies yang terancam atau mengalami perubahan lingkungan.
Variasi genetik yang tinggi dalam suatu spesies umumnya menunjukkan kemampuan yang lebih baik untuk bertahan menghadapi perubahan lingkungan atau tekanan seleksi.
Studi genomik membantu mengidentifikasi populasi yang kekurangan variasi genetik, yang mungkin lebih rentan terhadap kepunahan.
Melalui genomik, para ilmuwan dapat memantau populasi spesies dengan lebih akurat.
Genomik dapat menginformasikan strategi konservasi yang lebih tepat.
Dengan memahami genom suatu spesies, ilmuwan dapat menentukan populasi mana yang perlu dilindungi karena mereka mengandung variasi genetik penting untuk kelangsungan hidup jangka panjang.
Misalnya, pemuliaan terarah dalam konservasi dapat menggunakan data genomik untuk memaksimalkan variasi genetik di antara spesies yang terancam punah, sehingga meningkatkan peluang adaptasi terhadap perubahan lingkungan.
Indonesia memiliki peluang besar dalam pengembangan teknologi genomik di masa depan.
Hal ini karena Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang luas, data genomik, dan jumlah populasi yang cukup besar.
Sehingga dapat diperkiran apabila Indonesia mampu memetakan data genomik ini, maka Indonesia mampu menjawab segala permasalahan yang terjadi.
Seperti pada permasalahan bidang kesehatan, bidang ketahanan pangan, bidang konservasi, dan lain sebagainya. (*)
Editor : Syahaamah Fikria