Sebuah tim yang dipimpin oleh Graham Hatfull di Universitas Pittsburgh telah mencapai prestasi inovatif: mereka telah membuat bakteriofag—virus yang menginfeksi dan membunuh bakteri—dari awal menggunakan DNA sintetis. Pencapaian ini membuka jalan bagi pemahaman lebih dalam mengenai para pejuang mikroskopis ini dan membuka pintu bagi terapi antibakteri baru dalam menghadapi meningkatnya resistensi antibiotik.
Penelitian yang diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences ini mewakili lompatan maju yang signifikan dalam rekayasa fag. Secara tradisional, para ilmuwan mengandalkan fag alami untuk mempelajari infeksi bakteri. Namun dengan DNA sintetik, para peneliti kini memiliki kekuatan untuk memanipulasi cetak biru genetik virus-virus ini dengan tepat. Bayangkan sebuah kotak peralatan berisi virus yang dapat disesuaikan – itulah yang ditawarkan oleh terobosan ini.
“Ini akan mempercepat penemuan,” jelas Hatfull. Alam dipenuhi dengan keanekaragaman fag, namun fungsi dari banyak gen individu dalam virus ini masih diselimuti misteri. “Bagaimana gen-gen ini diatur? Apakah setiap gen dalam fag dengan 100 gen mempunyai peran? Apa yang terjadi jika kita menghilangkan yang ini atau yang itu?” Ini adalah pertanyaan-pertanyaan yang sebelumnya hanya bisa dispekulasikan oleh para peneliti. Kini, berkat fag sintetik, mereka dapat langsung menguji hipotesis dan mendapatkan wawasan yang belum pernah ada sebelumnya mengenai biologi fag.
Untuk penelitian mereka, tim Hatfull menciptakan kembali dua fag alami yang menargetkan mikobakteri—bakteri yang menyebabkan tuberkulosis dan kusta di antara penyakit lainnya—menggunakan DNA sintetik sepenuhnya. Mereka kemudian dengan cermat menambahkan dan menghapus gen dari genom sintetik ini, menunjukkan kemampuan untuk secara tepat mengedit susunan genetik virus-virus ini.
Tingkat kendali ini menawarkan kemungkinan yang luas. Tim ini melihat potensi dalam merancang fag yang dirancang untuk menyerang strain bakteri tertentu, mengatasi meningkatnya ancaman global berupa infeksi yang resistan terhadap antibiotik. Intinya, mereka dapat merekayasa terapi fag yang dipersonalisasi untuk memerangi bakteri yang resistan terhadap obat yang merupakan tantangan signifikan bagi pengobatan modern.
Seperti yang ditekankan Hatfull, terobosan ini bukan hanya tentang menciptakan alat yang disesuaikan; ini tentang membuka potensi penuh dari virus-virus menakjubkan ini: “Dan sekarang, langit adalah batasnya. Anda dapat membuat genom apa pun yang Anda inginkan. Anda hanya dibatasi oleh apa yang menurut Anda berguna dan menarik untuk dibuat.” Masa depan penelitian fag penuh dengan berbagai kemungkinan, didorong oleh kemajuan inovatif dalam biologi sintetik.
