Revolusi Riset Kesehatan: NYU Ubah Model Kolaborasi untuk Temukan Solusi Medis

Model tradisional riset akademik selama ini mengandalkan pengumpulan para ahli dari satu disiplin ilmu, menempatkan mereka dalam satu gedung, dan berharap muncul terobosan yang bermanfaat. Departemen biologi fokus pada biologi, teknik pada rekayasa, dan fakultas kedokteran menangani pasien. Namun, NYU Tandon School of Engineering membalikkan model tersebut melalui pendekatan baru yang revolusioner.

Di Institut Teknologi Kesehatan (Institute for Engineering Health) yang baru dibentuk, prinsip utama bukan lagi disiplin ilmu, melainkan kondisi penyakit. Alih-alih bertanya, "Apa kontribusi insinyur listrik terhadap bidang kedokteran?", para peneliti kini bertanya, "Apa yang dibutuhkan untuk menyembuhkan asma alergi?" dan merekrut siapa pun yang dapat menjawab pertanyaan tersebut—baik itu ahli imunologi, ahli biologi komputasi, ilmuwan material, peneliti AI, atau insinyur komunikasi nirkabel.

Hasil awal menunjukkan pendekatan ini berhasil. Kolaborasi antara seorang insinyur kimia dan insinyur listrik menghasilkan perangkat deteksi ancaman udara, termasuk patogen penyakit, yang kini dikembangkan menjadi startup. Seorang dokter tunanetra bekerja sama dengan insinyur mekanik untuk menciptakan teknologi navigasi bagi penyandang tunanetra di kereta bawah tanah. Sementara itu, Jeffrey Hubbell, pemimpin institut ini, tengah mengembangkan "vaksin terbalik" yang dapat memprogram ulang sistem kekebalan tubuh untuk mengobati penyakit seperti penyakit celiac hingga alergi—sebuah pekerjaan yang membutuhkan penguasaan imunologi, rekayasa molekuler, dan ilmu material.

Masalah mendasar yang dihadapi kolaborasi ini bersifat konseptual sekaligus organisasional. Menurut Hubbell, pengobatan modern saat ini terlalu fokus pada satu strategi: mengembangkan obat yang menghambat molekul spesifik atau menekan respons kekebalan tertentu. Teknologi antibodi telah menjadi tulang punggung pendekatan ini. "Ini sangat cocok untuk menghambat satu hal dalam satu waktu," ujarnya. Industri farmasi telah mahir menciptakan inhibitor ini, masing-masing dirancang untuk menutup jalur tertentu.

Namun, Hubbell mengajukan pertanyaan berbeda: Alih-alih menghambat satu hal buruk dalam satu waktu, apa yang terjadi jika Anda dapat mendorong satu hal baik dan menciptakan efek domino yang melawan beberapa jalur buruk secara bersamaan?

Dalam kasus peradangan, bisakah sistem diarahkan menuju toleransi kekebalan alih-alih menghambat molekul inflamasi satu per satu? Dalam onkologi, bisakah jalur pro-inflamasi di lingkungan mikro tumor dioptimalkan untuk mengatasi berbagai fitur penekan kekebalan sekaligus? Pergeseran dari penghambatan ke aktivasi ini membutuhkan alat yang sama sekali berbeda—dan jenis peneliti yang berbeda pula.

"Kami menggunakan molekul biologis seperti protein atau struktur berbasis material—polimer larut, struktur supramolekuler dari nanomaterial—untuk mendorong fitur-fitur fundamental ini," jelas Hubbell. "Anda tidak dapat mengembangkan pendekatan ini jika hanya memahami biologi, atau hanya ilmu material, atau hanya imunologi. Anda perlu menguasai ketiganya."

Hubbell menambahkan, "Akan ada orang yang fokus pada AI, ilmu data, teori ilmu komputasi, orang yang menekuni rekayasa imunologi dan rekayasa biologi lainnya, serta mereka yang mendalami ilmu material dan rekayasa kuantum—semuanya bekerja dalam jarak yang sangat dekat."

Pertanyaan berikutnya muncul: Bagaimana menciptakan peneliti dengan kedalaman lintas disiplin seperti ini? Jawabannya mungkin tidak terduga.