Mungkinkah CRISPR Menjadi Senjata Super Berikutnya Melawan Virus?

Potensi CRISPR di Luar Penyuntingan Gen

Since its discovery, CRISPR (“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”), which won the Penghargaan Nobel Kimia 2020, has revolutionized medicine and biotechnology.

Sumber: Nobel Prize

Hal ini karena CRISPR adalah metode pertama untuk penyuntingan gen yang memungkinkan penargetan sangat tepat pada urutan genetik tertentu, sehingga dapat memperbaiki kesalahan genetik baik in vitro maupun in vivo tanpa risiko mutasi yang tidak diinginkan.

Hal ini penting karena penyisipan gen yang tidak terarah telah dikaitkan dengan masalah besar, terutama risiko kanker, sehingga penggunaan terapeutiknya menjadi sulit dan kontroversial.

CRISPR dapat digunakan dalam berbagai cara untuk memotong gen yang sudah ada, menghapus urutan tertentu, atau menyunting/menyisipkan urutan gen yang tepat.

Sumber: CRISPR Therapeutics

Hal ini menjadi terobosan medis dengan persetujuan FDA untuk terapi berbasis CRISPR pertama pada 2023, yang dikembangkan oleh CRISPR Therapeutics (CRSP )  untuk penyakit darah genetik (ikuti tautan untuk laporan khusus tentang CRISPR Therapeutics).

Namun, penyuntingan gen yang presisi dan dikendalikan manusia bukanlah tujuan penggunaan CRISPR di alam. Pada dasarnya, CRISPR adalah alat antivirus yang digunakan bakteri untuk bertahan dari serangan virus.

Jadi pertanyaan yang muncul adalah apakah CRISPR dapat digunakan dengan cara yang sama untuk mengobati virus pada manusia. Terutama virus yang paling sulit diatasi dengan vaksin atau pengobatan antivirus.

Ide ini diteliti oleh peneliti di Islamic Azad University (SRBIAU) (Iran), Semnan University of Medical Sciences (Iran), Shahid Beheshti University of Medical Sciences (Iran), Shahroud University of Medical Sciences (Iran), dan University of Bergen (Norwegia).

Mereka mempublikasikan temuan mereka dalam tinjauan sistematis tentang penelitian yang sedang berlangsung di bidang ini di MDPI, dengan judul “Kemajuan Teknologi CRISPR untuk Pengobatan Antivirus: Penyuntingan Genom sebagai Potensi Penyembuhan untuk Infeksi Virus Kronis”.

Asal Usul Alami CRISPR sebagai Pertahanan Virus

Sebagian besar bakteri berada di bawah ancaman konstan dari virus yang khusus menyerang mereka, disebut bakteriofag (secara harfiah “pemakan bakteri”). Bakteriofag bekerja dengan menempel pada bakteri, dan menyuntikkan materi genetiknya, untuk mereplikasi lebih banyak virus.

Sumber: Innovative Genomics

Setiap urutan genetik CRISPR yang ditemukan dalam CRISPR bakteri individu berasal dari fragmen DNA bakteriofag yang sebelumnya menginfeksi prokariota atau salah satu nenek moyangnya.

Dengan cara ini, sistem CRISPR dapat mengenali materi genetik bakteriofag, dan memotongnya menjadi potongan sebelum ia berhasil berkembang menjadi partikel virus baru.

Ini membentuk semacam “imunitas yang diperoleh” bagi bakteri terhadap virus fag. CRISPR ditemukan pada sekitar 50% genom bakteri yang telah disekuenskan.

Mengingat seberapa luas penyebaran sistem CRISPR, dan betapa pentingnya mereka melawan infeksi virus pada bakteri, apakah metode semacam ini dapat digunakan untuk mengobati virus pada manusia juga?

Menargetkan Infeksi Kronis dengan CRISPR

Mengapa Infeksi Kronis?

Saat membahas infeksi virus, infeksi kronis menjadi perhatian utama bagi dokter. Ini mencakup virus seperti HIV atau hepatitis.

Masalah khusus pada penyakit ini yang memungkinkan mereka menghindari baik pengobatan maupun sistem kekebalan tubuh adalah kemampuan mereka untuk menjadi dorman, dengan materi genetik virus tertanam dalam sel, kadang-kadang tidak aktif selama bertahun‑tahun.

Kadang‑kadang, provirus beralih ke mode tidak aktif yang tidak dapat ditranskripsi, yang menimbulkan masalah.

Tidak hanya sistem kekebalan manusia tidak dapat menyerang reservoir laten ini, tetapi obat antiretroviral juga gagal bekerja pada bagian yang tidak mentranskripsi ini. Beberapa reservoir HIV‑1 dapat bertahan hingga 60 tahun dalam sel T CD4+.

Ada beberapa cara teknologi CRISPR dapat digunakan untuk menargetkan infeksi virus kronis ini.

Dapatkah CRISPR Membantu Menyembuhkan HIV/AIDS?

Salah satu opsi adalah melalui rekayasa genetik, untuk menciptakan sel manusia yang tidak memiliki reseptor yang diperlukan agar infeksi virus dapat terjadi. Pada kasus AIDS/HIV, sel T CD4+ yang dimodifikasi tanpa ko‑reseptor CCR5 & CXCR4 menjadi resisten terhadap virus dan dapat memblokir masuknya.

Pendekatan ini tampaknya berhasil di laboratorium tetapi akan memerlukan studi hewan yang luas dan kemudian uji klinis pada manusia untuk menentukan apakah cukup efisien dan aman menjadi penyembuhan yang dapat diandalkan untuk penyakit ini.

Metode yang sama dalam memodifikasi sel manusia dipertimbangkan untuk hepatitis C. CRISPR‑Cas13a yang menargetkan situs masuk virus ke sel hati secara efektif mencegah replikasi virus dengan kerusakan yang sangat terbatas pada sel hati, jauh lebih rendah dibandingkan kerusakan yang disebabkan oleh virus.

CRISPR vs. Infeksi Hepatitis B Dorman

Serupa dengan HIV, virus hepatitis B membentuk reservoir virus laten menggunakan “DNA melingkar tertutup kovalen” (cccDNA) dalam sel hati.

Studi pada sel kultur menunjukkan bahwa sistem CRISPR yang menargetkan urutan yang konstan dalam genom hepatitis B dapat berhasil mengurangi 98% materi DNA hepatitis B.

Melawan HPV dengan CRISPR

Human papillomavirus, atau HPV, adalah virus menular seksual yang dapat menyebabkan lesi prekanker yang kemudian dapat berkembang menjadi kanker, tidak hanya pada serviks tetapi juga pada organ lain. Virus ini juga dapat menjadi dorman.

Beberapa vaksin untuk HPV ada, tetapi tidak mencakup semua tipe HPV, dan tidak dapat membantu pada infeksi yang sudah ada.

Sistem CRISPR dapat meningkatkan ekspresi pRb, protein penekan tumor inang, yang memblokir pertumbuhan sel HPV positif dan menghambat aktivitas kanker mereka.

Menggunakan CRISPR untuk Menangani Virus Epstein–Barr (EBV)

Virus Epstein–Barr, atau EBV, adalah virus yang menginfeksi sel imun (limfosit B) dan menyebabkan mononukleosis infektif, sementara kadang dapat berkembang menjadi kanker ganas, seperti limfoma Burkitt.

Di sini juga, modifikasi sel imun dapat memblokir evolusi mereka menuju kanker, secara efektif menekan efek terburuk EBV.

CRISPR vs. Pendekatan Antivirus Tradisional

Seperti yang kita lihat pada pandemi COVID baru-baru ini, masalah berulang pada vaksin adalah bagaimana menargetkan bagian virus yang stabil dan konstan di antara strain sehingga vaksin tetap efektif meskipun terjadi mutasi cepat.

Hal ini karena virus sangat ahli dalam memodifikasi protein permukaannya, satu‑satunya yang dapat diakses oleh antibodi yang dihasilkan oleh vaksin.

Sebaliknya, metode berbasis CRISPR‑Cas13d dapat menargetkan urutan genetik yang konstan yang mengkode protein kapsid dan RNA polimerase, yang diperlukan untuk proliferasi virus.

Dengan memfokuskan pada area konstan ini, PAC‑MAN bertujuan memberikan efektivitas spektrum luas terhadap berbagai strain virus bahkan melintasi virus yang terkait.

Metode yang sama dapat digunakan untuk virus flu, yang bahkan lebih mampu bermutasi secara konstan dan menghindari vaksin yang ada.

Sebagai contoh, hingga 92% strain influenza A yang diketahui berhasil ditargetkan hanya dengan enam crRNA, dan keberhasilan serupa dicapai pada SARS‑CoV‑2 menggunakan 22 crRNA.

Terapi Antivirus CRISPR: Prospek Masa Depan dan Batasan

Bahkan jika sistem CRISPR dapat beradaptasi dengan mutasi, hal ini tidak sepenuhnya tanpa celah, sebagaimana bukti adaptasi terus‑menerus bakteriofag terhadap sistem CRISPR alami. Jadi meskipun metode ini mungkin menjadi kemajuan medis besar, tidak mungkin menjadi solusi tunggal yang sempurna.

Modifikasi di luar target pada genom manusia juga merupakan risiko, terutama dengan sistem CRISPR‑Cas9, yang pada akhirnya dapat menyebabkan mutasi atau toksisitas pada pengobatan. Hal ini kurang menjadi perhatian untuk terapi gen pada penyakit genetik mematikan yang belum memiliki obat, yang mengarah pada persetujuan terbaru terapi gen tersebut.

Untuk penyakit menular pada populasi yang lebih besar, FDA mungkin mengambil sikap lebih ketat dan hati‑hati, memperlambat jalur komersialisasi terapi ini.

Sistem pengantaran CRISPR ke dalam sel inang juga tidak sederhana. Vektor virus atau nanopartikel dapat menimbulkan reaksi imun yang tidak diinginkan atau menargetkan organ lain selain yang diinginkan.

Kemajuan dalam terapi CRISPR, mulai dari penggunaan versi lain selain Cas9 (seperti CRISPR‑Cas12a), atau vektor baru yang lebih dapat ditoleransi oleh tubuh manusia, juga akan mendukung kemajuan terapi antivirus CRISPR.

Selain itu, metode baru seperti penggunaan Cas13, yang menargetkan RNA virus tanpa merusak DNA inang, sangat cocok untuk respons cepat terhadap virus RNA seperti SARS‑CoV‑2.

Berinvestasi dalam Inovasi CRISPR

Editas

Editas didirikan oleh penemu bersama CRISPR‑Cas9 Jennifer Doudna. Editas memulai kerja dengan Cas9 tetapi kini fokus pada versi proprietari Cas12a yang mereka rancang: AsCas12a.

Anda dapat membaca lebih lanjut tentang sifat unik Cas12a dalam artikel khusus kami “Apa Itu CRISPR‑Cas12a2? & Mengapa Penting?”.

Sumber: Editas

Anda juga dapat membaca ikhtisar semua perusahaan milik Jennifer Doudna dalam artikel terkait “Perusahaan Jennifer Doudna Teratas yang Perlu Diperhatikan.”

Editas fokus pada Penyakit Sel Sabit (SCD) dan beta‑talasemia, 2 penyakit di mana mereka kalah dalam perlombaan persetujuan pengobatan pertama dibandingkan pesaing CRISPR Therapeutics dan BlueBirdBio.

Secara keseluruhan, program SCD (baru‑baru ini dinamai ulang menjadi Reni‑Cell) telah tertunda beberapa kali, menimbulkan kekhawatiran di antara investor, dan sejak itu difokuskan kembali pada terapi in vivo untuk membedakannya dari terapi SCD yang sudah disetujui.

Meskipun demikian, Editas memiliki paten signifikan pada CRISPR‑Cas12, yang telah digunakan oleh peneliti di University of New South Wales, Australia, untuk mengembangkan tes strip COVID‑19, menunjukkan potensi teknologi di luar penyuntingan gen.

Editas juga menandatangani pada 2023 kesepakatan senilai $50 juta dengan Vertex agar perusahaan dapat menggunakan IP Cas9 milik Editas.

Editas fokus pada versi CRISPR lain selain “klasik” CRISPR‑Cas9 dan IP penelitian mereka dapat berguna dalam menjalin kemitraan serta menghasilkan pendapatan tanpa produk yang disetujui FDA, selain memiliki dana yang cukup hingga 2026.

Karena Cas12a tampaknya semakin terbukti sebagai metode terbaik untuk penyuntingan multi‑gen, keahlian dan fokus pipeline Editas pada varian CRISPR ini dapat menjadi taruhan yang menguntungkan dalam jangka panjang.

(Anda dapat membaca lebih lanjut tentang perusahaan CRISPR dalam artikel terkait kami “5 Perusahaan CRISPR Teratas untuk Diinvestasikan”.)

Berita Saham Editas (EDIT) Terbaru dan Perkembangan

Studi yang Dirujuk:

^{1. Nouri, F., Alibabaei, F., Forouzanmehr, B., Tahmasebi, H., Oksenych, V., & Eslami, M. (2025). Kemajuan Teknologi CRISPR untuk Pengobatan Antivirus: Penyuntingan Genom sebagai Potensi Penyembuhan untuk Infeksi Virus Kronis. Microbiology Research, 16(5), 104. https://doi.org/10.3390/microbiolres1605010}