Ketika spesialis terapeutik melanjutkan upaya mereka untuk meningkatkan kesejahteraan manusia, beberapa mengarahkan konsentrasi mereka ke laut karena mereka menerima bahwa lautan di Bumi mungkin menyimpan sains baru yang memerangi penyakit.

Lautan mencakup lebih dari dua pertiga Bumi. Seperti kata pepatah, kita tahu lebih banyak tentang permukaan bulan daripada kita tentang dasar lautan.

Kemampuan laut untuk beralih dari amarah yang gelap dan meledak-ledak ke ketenangan yang sejernih kristal telah menakutkan dan memperdaya manusia sejak pertama kali kami mengunjungi pantai.

Mengingat luasnya lautan bumi yang belum dimanfaatkan, masuk akal untuk menyelami kedalamannya dalam perburuan perawatan baru dan inovatif.

Hewan laut, tumbuhan, dan mikroba telah mengembangkan portofolio unik bahan kimia untuk mempertahankan diri dan membantu komunikasi. Para ilmuwan ingin tahu lebih banyak tentang senyawa-senyawa baru ini.

Mengapa melihat ke laut?

Ada sejumlah alasan mengapa kehidupan di laut telah mengembangkan seleksi molekul yang berbeda. Misalnya, hewan yang berlabuh ke lantai dan tidak memiliki lapisan pelindung, seperti sepon dan karang, perlu menemukan cara lain untuk mempertahankan diri. Dalam banyak kasus, bahan kimia adalah senjata pilihan mereka.

Selain itu, makhluk laut cenderung memiliki sistem kekebalan tubuh yang relatif primitif, dan beberapa hidup di habitat yang penuh sesak, seperti terumbu karang, di mana mempertahankan diri adalah pekerjaan penuh waktu.

Pada saat yang sama, organisme di lautan perlu menarik beberapa organisme dan mengusir yang lain. Mereka juga perlu mengoordinasikan reproduksi dengan menyinkronkan pelepasan sel telur dan sperma ke lingkungan. Semua hal ini membutuhkan molekul biologis aktif.

Hewan dan tumbuhan yang hidup di laut duduk dan berenang di bak bakteri, jamur, dan organisme lain yang bermaksud mengubahnya menjadi makanan atau rumah.

Keragaman ancaman ini telah memaksa evolusi untuk meningkatkan pertempuran kimia yang semakin kompleks. Beberapa senyawa yang dihasilkan mungkin berguna untuk perang kita sendiri melawan penyakit.

“Pertimbangkan […] kanibalisme universal laut; semua makhluk yang saling memangsa, melakukan perang abadi sejak dunia dimulai.”

Herman Melville, Moby Dick

Laut kuno

Ketertarikan peneliti medis terhadap laut bukanlah hal baru. Bukti pertama manusia menggunakan obat-obatan dari laut berasal dari Cina pada tahun 2953 SM. Selama masa pemerintahan kaisar Fu Hsi, ada pajak atas keuntungan yang berasal dari obat-obatan yang berasal dari ikan.

Melompat maju beberapa ribu tahun ke tahun 1950-an, seorang ahli kimia organik bernama Werner Bergmann mengisolasi sejumlah nukleosida dari spesies spons Karibia yang disebut Cryptotethya crypta.

Bahan kimia ini mengilhami penciptaan obat generasi baru, dengan para ilmuwan memperoleh dua obat yang disebut Ara-A dan Ara-C dari nukleosida ini. Dokter menggunakan Ara-A untuk mengobati infeksi herpes dan Ara-C untuk mengobati leukemia myeloid akut dan limfoma non-Hodgkin.

Selama beberapa tahun terakhir, sumber obat dari laut telah mengalami kebangkitan minat. Di bawah ini, kami memberikan beberapa contoh terbaru.

Racun siput laut

Conus magus adalah siput laut berbisa yang ukuran kecil dan cangkang hiasnya meyakini rangkaian neurotoksin yang mematikan.

Senjata kimia invertebrata ini adalah conotoxins – keluarga racun yang sangat bervariasi yang, meskipun siput menggunakannya untuk membunuh ikan, lebih dari mampu membunuh manusia.

Siput kerucut tekstil

Ada ratusan spesies siput kerucut lainnya, termasuk kerucut geografi. Orang-orang kadang-kadang menyebut moluska ini sebagai siput rokok karena, setelah envenomation, Anda hanya punya cukup waktu untuk merokok sebelum Anda mati.

Ziconotide adalah versi sintetis conotoxin yang berfungsi sebagai pereda nyeri dan 1.000 kali lebih kuat daripada morfin. Orang mungkin menggunakannya untuk mengobati nyeri kronis yang dihasilkan dari kondisi seperti kanker, stadium 3 HIV, dan gangguan neurologis tertentu.

Yang penting, seperti yang ditulis oleh seorang penulis, “pemberian zikonotida yang berkepanjangan tidak mengarah pada pengembangan kecanduan atau toleransi.”

Namun, karena zikonotida hanya berfungsi jika profesional kesehatan mengirimkannya langsung ke cairan tulang belakang (intratekal), mereka hanya menggunakannya ketika terapi lain gagal atau tidak dapat dilakukan.

Perawatan kanker dari bawah ombak

Meskipun penelitian telah dilakukan bertahun-tahun, kanker masih membuktikan kacang yang sulit retak. Meskipun pengobatan telah meningkat pesat, para ilmuwan ingin mendapatkan bahan kimia bioaktif baru yang mungkin membantu dalam perjuangan. Beberapa peneliti kanker mencelupkan jari kaki mereka ke laut.

Baru-baru ini, sekelompok peneliti menyelidiki molekul yang telah mereka ekstrak dari lamprey – ikan parasit tanpa rahang dengan silsilah purba. Secara khusus, mereka tertarik pada apa yang disebut reseptor limfosit variabel (VLR).

VLR menargetkan matriks ekstraseluler (ECM), yang merupakan jaringan molekul yang berjalan di antara sel. ECM melakukan berbagai peran dalam tubuh. Misalnya, ia menyediakan dukungan struktural untuk jaringan, membantu sel dan jaringan mengikat bersama, dan membantu komunikasi sel-ke-sel.

Ketika VLR menargetkan ECM, para peneliti percaya bahwa mereka dapat berfungsi sebagai bagal obat yang dapat mengangkut bahan kimia melalui penghalang darah-otak yang biasanya tidak dapat ditembus dan langsung ke otak.

Mereka berteori bahwa jika VLR dapat melewati penghalang darah-otak – penghalang bagi sebagian besar obat – mereka mungkin dapat mengobati kondisi tertentu, termasuk kanker otak dan stroke, lebih efektif. Pekerjaan awal mereka dalam model tikus menghasilkan hasil yang menggembirakan.

Keajaiban spons

Spons sangat menarik bagi para peneliti obat kanker. Bahkan, penulis ulasan tentang topik itu bahkan menyebut mereka sebagai “rumah harta karun narkoba.” Mereka menulis:

“Setiap tahun, sekitar 5.300 produk alami dan senyawa baru telah diisolasi dari spons laut. […] Senyawa tersebut terbukti memiliki aktivitas antibakteri, antivirus, antijamur, antimalaria, antitumor, imunosupresif, dan kardiovaskular.”

Spon Halichondria okadai bertanggung jawab untuk memproduksi satu bahan kimia catatan, yang telah direplikasi dan diganti oleh para peneliti sebagai eribulin.

Dalam sebuah penelitian 2010 yang melibatkan wanita dengan kanker payudara yang telah bermetastasis, senyawa ini memperpanjang umur partisipan. Pada saat itu, penulis Prof. Christopher Twelves mencatat bahwa, mudah-mudahan, “hasil ini dapat menjadikan eribulin sebagai pengobatan baru dan efektif untuk wanita dengan kanker payudara metastasis stadium akhir.”

Bakteri laut

Ilmuwan lain telah meneliti senyawa yang disebut seriniquinone dari Serinicoccus, genus langka bakteri laut. Para ilmuwan telah menunjukkan bahwa bahan kimia ini secara selektif dapat menghancurkan sel kanker melanoma di laboratorium.

Meskipun seriniquinone masih jauh dari siap untuk digunakan pada manusia, sebuah studi dari Februari 2019 membawa kita selangkah lebih dekat. Para ilmuwan mengidentifikasi bagian-bagian molekul yang menyediakan kekuatan melawan kanker.

Meskipun jauh lebih banyak rekayasa kimia dan uji klinis yang luas akan diperlukan, para penulis percaya bahwa “[semua], studi ini menunjukkan bahwa layak untuk merancang turunan seriniquinone spesifik melanoma dengan sifat seperti obat.”

Salah satu obat yang telah menjalankan tantangan uji klinis dan membuatnya menjadi penggunaan umum adalah trabectedin, yang dikenal dengan nama merek Yondelis. Produsen mengambil obat ini dari ekstrak Ecteinascidia, yang biasa disebut sea squirt, yang merupakan invertebrata laut seperti kantung.

Para peneliti pertama-tama mengidentifikasi sifat antikanker dari ekstrak muncrat laut pada akhir 1960-an dan, setelah penyelidikan yang luas, para peneliti kini telah menemukan cara untuk mensintesis dan memproduksinya dalam jumlah yang lebih besar.

Yondelis adalah produk dari karya ini, dan sekarang memiliki persetujuan untuk mengobati sarkoma jaringan lunak di Rusia, Eropa, dan Korea Selatan. Para ilmuwan juga menguji coba untuk digunakan terhadap kanker lain, termasuk kanker prostat dan payudara.

Resistensi antibiotik

Ancaman resistensi antibiotik jarang meninggalkan garis depan pikiran peneliti medis. Semakin banyak patogen menjadi kebal terhadap antibiotik modern. Kurangnya kerentanan membuat mereka jauh lebih sulit untuk diobati dan, karenanya, secara signifikan lebih berbahaya.

Menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC), resistensi antibiotik adalah “salah satu tantangan kesehatan masyarakat terbesar di zaman kita.”

Ikan segar pasar Jepang

Lendir ikan melindungi ikan dari infeksi – bisakah itu membantu manusia juga?
Pencarian sedang mencari senyawa baru yang dapat mengisi celah yang tumbuh yang ditinggalkan oleh antibiotik yang tidak efektif.

Beberapa orang dalam misi ini telah beralih ke laut, dan satu kelompok telah berfokus pada lendir ikan – lapisan gloopy yang menutupi beberapa spesies.

Lendir ini bekerja keras untuk menghancurkan patogen di lingkungan laut, sehingga beberapa ilmuwan bertanya-tanya apakah itu dapat membantu melawan patogen terestrial juga.

Para peneliti dari California State University di Fullerton dan Oregon State University di Corvallis berhasil mengisolasi 47 strain bakteri yang berbeda dari lendir. Mereka menumbuhkan bakteri ini dan menguranginya menjadi ekstrak kimia.

Selanjutnya, mereka menguji ekstrak ini terhadap patogen lain dan menemukan bahwa lima strain bakteri sangat efektif terhadap Staphylococcus aureus (MRSA) yang kebal terhadap methicillin, sementara tiga lainnya efektif melawan Candida albicans.

Mereka mempresentasikan temuan awal mereka di American Chemical Society Spring 2019 National Meeting & Exposition.

Studi lain, yang ditampilkan dalam Frontiers in Microbiology, meneliti Laminaria ochroleuca, spesies rumput laut yang kebetulan kaya akan sumber Actinobacteria.

Actinobacteria sangat menarik bagi para peneliti medis. Seperti yang dijelaskan oleh penulis penelitian, “bioaktivitas yang dilaporkan dari [produk alami] actinobacterial termasuk antibakteri, antijamur, antitumor, antikanker, anti-inflamasi, antivirus, sitotoksik, dan aktivitas imunosupresif.”

Beberapa ekstrak actinobacterial efektif terhadap C. albicans dan S. aureus. Menariknya, menurut penulis senior Dr. Maria de Fátima Carvalho, “tujuh ekstrak menghambat pertumbuhan payudara dan terutama kanker sel saraf, sementara tidak memiliki efek pada sel-sel yang bukan kanker.”

Resistensi antijamur

Di samping masalah resistensi antibiotik adalah masalah paralel resistensi antijamur: obat yang membunuh jamur juga kehilangan gigi. Beberapa berharap spons laut mungkin dapat membantu.

Sebagai contoh, penelitian menunjukkan bahwa ekstrak kimia dari spesies spons Jaspis efektif terhadap C. albicans dalam model tikus.

Demikian pula, sebuah penelitian menemukan bahwa eurysterol A dan B, dua bahan kimia dari spons genus Euryspongia, “menunjukkan aktivitas antijamur terhadap jenis amfoterisin B yang tahan dan jenis liar dari [C. albicans].” Mereka juga membunuh sel-sel karsinoma usus manusia di laboratorium.

Para ilmuwan menemukan sekitar 1.000 senyawa baru di lautan setiap tahun. Seperti yang dijelaskan oleh seorang penulis, mereka “sering ditandai oleh kebaruan struktural, kompleksitas, dan keanekaragaman.”

Namun, masih sangat sedikit senyawa turunan laut yang berperan dalam pengobatan penyakit. Mengapa kita tidak menggunakan lebih banyak bahan kimia baru ini?

Kesenjangan antara bahan kimia dan klinik

Pertama, seperti halnya dengan obat eksperimental, ada lompatan besar antara hidangan kultur di laboratorium dan pasien. Pada makhluk hidup, obat-obatan tidak selalu merespons seperti yang diharapkan para ilmuwan.

Kedua, banyak obat memiliki efek samping toksik yang membuatnya tidak dapat digunakan. Tak satu pun dari masalah ini adalah jalan buntu karena farmakolog dan ahli kimia dapat men-tweak molekul atau merancang bahan kimia yang serupa, tetapi ini semua memakan waktu.

Masalah besar lainnya adalah menghasilkan jumlah yang cukup dari bahan kimia yang berasal dari laut. Banyak spesies yang tidak dapat bertahan hidup di penangkaran atau membutuhkan lingkungan yang sangat spesifik dan sulit dipelihara. Sekali lagi, ini berarti bahwa para ilmuwan perlu menemukan cara untuk mereplikasi molekul yang menarik, yang merupakan jalan panjang dan rumit.

Berbicara tentang masalah-masalah ini, para penulis ulasan menulis bahwa “kekuatan sintesis organik dan kimia obat harus ditanggung.” Ini adalah rintangan teknis dan mahal yang harus dilewati.

Sebagai kesimpulan, meskipun tampaknya ada banyak janji di lautan planet ini, banyak jalan potensial yang panjang dan berliku, dan tidak akan ada kemenangan cepat.

Ketika manusia meningkatkan tekanan pada ekosistem laut, kekhawatiran tentang kesehatan laut kita mencapai puncaknya. Mungkin saja obat-obatan potensial di masa depan lenyap sebelum para ilmuwan memiliki kesempatan untuk memanennya.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *