Upaya Global Jelajahi 'Proteoma Gelap': Revolusi dalam Memahami Penyakit Manusia

Pada tahun 2019, Sebastiaan van Heesch, seorang ahli biologi sistem, tengah meneliti penyebab kerusakan jantung. Ia menggunakan metode baru untuk menganalisis isi ribosom—pabrik protein seluler—pada 80 sampel jantung beku yang sebagian besar berasal dari pasien gagal jantung stadium akhir.

Dengan teknik yang disebut ribosome profiling, van Heesch dan timnya berharap dapat mengungkap apa yang salah dalam jantung tersebut. Namun, yang mereka temukan justru membuka pertanyaan baru: selain protein yang dikode oleh gen-gen yang diketahui, ribosom juga memproduksi ratusan protein mini yang belum pernah teridentifikasi sebelumnya. Molekul-molekul kecil ini hanya terdiri dari beberapa lusin asam amino, dan kode genetiknya berasal dari bagian genom yang semula dianggap tidak menghasilkan protein.

Banyak dari protein 'gelap' ini dikirim ke mitokondria, organel sel yang berperan dalam produksi energi. Hal ini menimbulkan dugaan bahwa protein-protein tersebut memengaruhi proses energi yang krusial bagi denyut jantung.

“Tiba-tiba, kami bisa melihat semua RNA non-kode yang diterjemahkan menjadi protein,” kata van Heesch. “Segala hal aneh yang sebelumnya tidak terdeteksi kini menjadi terlihat.”

Penemuan ini menjadi bagian dari upaya global untuk mengeksplorasi proteoma gelap—kumpulan protein yang dihasilkan dari bagian genom yang selama ini dianggap 'tidak aktif'. Para ilmuwan kini menyadari bahwa bagian genom tersebut ternyata memiliki peran penting dalam berbagai proses biologis, termasuk penyakit manusia.

Proyek-proyek besar sedang dilakukan untuk memetakan dan memahami protein-protein ini. Salah satu inisiatif utama adalah Human Proteome Project, yang bertujuan untuk mengidentifikasi semua protein yang dihasilkan oleh genom manusia, termasuk yang berasal dari wilayah non-kode.

“Ini adalah revolusi dalam pemahaman kita tentang genetika dan penyakit,” ujar seorang pakar proteomik yang tidak terlibat dalam penelitian van Heesch. “Kita kini menyadari bahwa bagian terbesar dari genom kita ternyata aktif dan menghasilkan protein, bukan hanya 'sampah genetik' seperti yang selama ini diperkirakan.”

Penemuan protein-protein mini ini juga membuka peluang baru dalam pengembangan terapi. Misalnya, protein-protein tersebut dapat menjadi target obat untuk penyakit jantung, kanker, atau kelainan neurodegeneratif. Selain itu, pemahaman yang lebih baik tentang proteoma gelap dapat membantu dalam diagnosis dini dan pengobatan yang lebih tepat sasaran.

Para peneliti menekankan pentingnya kolaborasi internasional dalam memetakan proteoma gelap. Proyek-proyek seperti ENCODE dan GTEx telah memberikan kontribusi besar dengan memetakan aktivitas genom secara lebih detail. Dengan data yang lebih lengkap, para ilmuwan berharap dapat mengungkap peran protein-protein ini dalam berbagai penyakit dan mengembangkan solusi medis yang inovatif.