Oleh Pesach Benson • 2 Juli 2026
Jerusalem, 2 Juli 2026 (TPS-IL) — Para ilmuwan Israel telah menciptakan metode untuk mengubah sel manusia menjadi sistem “pengambilan keputusan” yang dapat diprogram, memungkinkan mereka mengevaluasi beberapa sinyal biologis sekaligus sebelum merespons. Terobosan ini dapat memajukan pengembangan pengobatan medis generasi mendatang secara signifikan, di mana sel-sel yang direkayasa mendiagnosis penyakit dari dalam tubuh dan mengirimkan terapi yang ditargetkan hanya saat diperlukan.
Para peneliti di Universitas Ibrani Jerusalem telah mengembangkan metode untuk merekayasa sel manusia menjadi sistem “pengambilan keputusan” yang dapat diprogram yang dapat memproses dan merespons berbagai sinyal biologis secara bersamaan. Kemajuan ini selangkah lebih dekat menuju apa yang digambarkan oleh para peneliti sebagai terapi hidup yang dapat diprogram.
Para ilmuwan telah lama berupaya merekayasa sel yang dapat mengenali penyakit dan merespons secara otomatis. Namun, sirkuit genetik tradisional cenderung menjadi kurang efisien seiring bertambahnya kerumitan. Setiap tambahan lapisan “logika” genetik memperkenalkan kebisingan biologis, mengurangi keandalan, dan membuat sistem tersebut sulit untuk diskalakan untuk penggunaan klinis.
Pendekatan baru ini, yang dikembangkan oleh mahasiswa PhD Keren Roas dan Dr. Lior Nissim, mengatasi keterbatasan ini dengan mengurangi jumlah langkah genetik yang diperlukan untuk pengambilan keputusan seluler. Alih-alih mengandalkan rantai reaksi sekuensial yang panjang, sistem ini menggunakan trans-splicing RNA, sebuah proses seluler alami di mana fragmen pesan genetik digabungkan bersama-sama. Para peneliti menggabungkan ini dengan elemen pengatur yang direkayasa yang berfungsi seperti pemrosesan biologis yang ringkas.
Dengan merestrukturisasi cara instruksi genetik diproses, sistem ini memungkinkan sel mengevaluasi beberapa sinyal biologis pada saat yang sama alih-alih satu demi satu. Secara praktis, sebuah sel dapat menilai beberapa kondisi secara paralel dan merespons hanya ketika kombinasi yang tepat ada, meningkatkan efisiensi sekaligus mengurangi jumlah komponen genetik yang diperlukan.
Untuk mendemonstrasikan konsep tersebut, tim membangun perangkat biologis yang meniru elemen dasar sistem komputer. Ini termasuk “full adder” biologis, yang mampu melakukan aritmatika biner, dan “multiplexer” biologis, yang memilih di antara sinyal input yang berbeda. Protein fluoresen digunakan untuk memvisualisasikan hasil di dalam sel hidup, memungkinkan para peneliti mengamati sirkuit yang direkayasa berfungsi secara real time.
Sistem ini juga menggabungkan mekanisme keselamatan bawaan: jika sel mendeteksi konfigurasi yang tidak valid atau kelebihan beban, sel tersebut menghasilkan sinyal peringatan. Para peneliti mengatakan fitur ini dapat membantu mengidentifikasi kesalahan dan meningkatkan kontrol dalam aplikasi eksperimental dan terapeutik di masa depan.
Para peneliti menekankan bahwa sistem ini tetap berada pada tahap eksperimental dan belum diuji dalam pengaturan klinis.
Pendekatan ini dapat memiliki aplikasi masa depan dalam terapi kanker yang ditargetkan, di mana sel-sel yang direkayasa akan diprogram untuk mengenali kombinasi spesifik sinyal yang terkait dengan tumor sebelum melepaskan respons terapeutik. Aktivasi kondisional ini dapat membantu mengurangi bahaya pada jaringan sehat dibandingkan dengan beberapa pengobatan konvensional.
Dalam penelitian imunoterapi, tim mendemonstrasikan versi sistem di mana sel-sel diprogram untuk menghasilkan Interleukin-15 (IL-15), sebuah protein yang meningkatkan aktivitas sel kekebalan tubuh yang melawan kanker. Iterasi masa depan dapat memungkinkan aktivasi kekebalan yang lebih tepat, membatasi stimulasi yang tidak perlu di tempat lain di dalam tubuh.
Aplikasi potensial lainnya adalah pengiriman obat yang dilokalisasi. Alih-alih mendistribusikan obat secara sistemik, sel-sel yang direkayasa dapat berfungsi sebagai sensor internal dan unit produksi, menghasilkan molekul terapeutik hanya ketika kondisi penyakit tertentu terdeteksi di lingkungan sekitar mereka.
Para peneliti menyarankan pendekatan ini pada akhirnya dapat mendukung pengembangan obat yang dirancang lebih seperti perangkat lunak, di mana “kode” biologis mengarahkan sel hidup untuk mendiagnosis dan mengobati penyakit. Namun, mereka menekankan bahwa pekerjaan tersebut tetap bersifat eksperimental.
Studi ini diterbitkan dalam jurnal peer-review Nature Communications.
