Ilmuwan dari KAIST mengembangkan BENEIN, sebuah sistem berbasis logika Boolean yang dapat mengidentifikasi pengatur gen untuk re-diferensiasi sel kanker. Ini menawarkan metode baru untuk mengobati kanker dengan mengembalikan sel ke keadaan normal. Studi lebih lanjut masih diperlukan untuk aplikasi klinis.
Para ilmuwan telah mengembangkan kerangka komputer bernama BENEIN untuk mengidentifikasi pengatur gen kunci yang dapat diregulasi guna membantu membalikkan kanker. Sistem ini menggunakan logika Boolean untuk memodelkan perkataan gen sebagai “hidup” atau “mati,” yang membantu memahami bagaimana gen tersebut mengatur perilaku sel. Selain itu, BENEIN dapat merekonstruksi jaringan regulasi gen dan mengidentifikasi pengatur utama yang dapat menyebabkan sel menjadi kanker.
“Perbedaan sel adalah proses di mana sel progenitor yang belum matang mengembangkan menjadi berbagai jenis sel khusus, seperti sel otot atau saraf,” jelas Kwang-Hyun Cho dari Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST). Proses ini sangat teratur dan dikendalikan oleh jaringan regulasi gen yang spesifik. Namun, mutasi genetik menyebabkan gangguan pada jaringan ini yang dapat menyebabkan proliferasi sel yang berlebihan dan menyebabkan kanker melalui dediferensiasi.
Tim Cho memperluas ide bahwa karakteristik sel normal dapat dipulihkan, dan fitur spesifik kanker dapat ditekan melalui proses rediferensiasi. Ini melibatkan pengaktifan atau penekanan pengatur utama untuk mengembalikan sel kanker ke keadaan normal. Mengidentifikasi pengatur utama sangat penting dan merupakan tantangan karena kompleksitas jaringan regulasi gen, yang memiliki interaksi dan umpan balik non-linear.
Proses pengenalan pengatur utama itu tidaklah mudah. “Identifikasi pengatur utama melibatkan beberapa faktor kompleks dan sulit karena sifat dinamis dan non-linear dari jaringan regulasi gen,” kata Cho. Meskipun menantang, pemodelan jaringan Boolean menyederhanakan analisis ini dengan mengurangi ekspresi gen ke dalam dua status, yaitu “hidup” atau “mati,” sehingga memudahkan penelitian pada proses biologis yang kompleks.
Setelah mengidentifikasi pengatur utama dengan BENEIN, tim memvalidasi perannya melalui simulasi komputer dan teknik knockdown. Dengan menargetkan pengatur utama ini, mereka dapat mereprogram sel kanker, meningkatkan diferensiasi, dan mengurangi malignansi. “Pendekatan ini merupakan alternatif menarik bagi terapi kanker tradisional yang menunjukkan potensi menjanjikan untuk mengembalikan sel kanker ke bentuk normalnya,” tambah Cho.
BENEIN sudah diuji pada sel kanker kolorektal, namun tim yakin dapat diperluas untuk jenis kanker lain dan penyakit seluler lainnya. Cho menyatakan, “Keberadaan BENEIN juga memiliki potensi lebih luas dalam mengendalikan nasib sel dan memahami mekanisme regulasi berbagai keadaan seluler.”
Namun masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum sistem BENEIN siap untuk aplikasi klinis. “Hasil ini menjanjikan, tetapi studi pra-klinis lebih lanjut dan validasi ekstensif diperlukan untuk memastikan keamanan dan efektivitasnya pada manusia,” tutup Cho.
Dengan kemajuan teknologi, pengembangan sistem berbasis komputer semakin memberikan peluang untuk memahami mekanisme biologis yang kompleks. Dalam konteks kanker, kemampuan untuk mengidentifikasi dan mengontrol pengatur gen sangat penting untuk menemukan pendekatan baru dalam terapi. Proses dediferensiasi sel yang menyebabkan kanker menjadi tantangan utama, dan sistem BENEIN menawarkan cara baru untuk mengembalikan sel kanker ke keadaan normal.
Tim peneliti telah menciptakan BENEIN, sistem yang dapat mengidentifikasi pengatur gen yang berperan dalam dediferensiasi sel kanker. Melalui penelitian ini, mereka menemukan pendekatan baru yang menjanjikan untuk mengobati kanker dengan re-diferensiasi sel. Meski masih memerlukan validasi lebih lanjut, potensi BENEIN dalam terapi kanker sangat besar dan bisa diterapkan dalam berbagai jenis penyakit sel.
Sumber Asli: www.advancedsciencenews.com
