URAIAN MATERI 1. Aplikasi farmasi Aplikasi komersial pertama dalam bioteknologi setelah teknologi rekayasa genetika adalah pemanfaatan gen-gen dengan

Transkripsi

1 URAIAN MATERI 1. Aplikasi farmasi Aplikasi komersial pertama dalam bioteknologi setelah teknologi rekayasa genetika adalah pemanfaatan gen-gen dengan potesi klinis. Oleh karena bakteri dapat dikembang biakkan dengan mudah dan singkat, aplikasi klinis pemanfaatan bakteri menjadi sangat penting. Bakteri rekombinan yang membawa gen spesifik dapat mensintesis sejumlah besar protein yang penting dalam medis dalam waktu yang relatif singkat dan dalam volume yang besar. Contoh dari aplikasi ini adalah produksi insulin dan interferon manusia serta protein penting lainnya seperti hormon pertumbuhan dan erythropoietin yang merangsang produksi sel darah merah. Saat ini, protein yang penting secara medis telah banyak diidentifikasi. Diantara protein penting tersebut adalah peptida atrium, yaitu protein kecil yang memberikan cara baru dalam mengobati tekanan darah tinggi dan gagal ginjal. Protein penting lainnya adalah aktivator jaringan plasminogen, protein manusia yang disintetis dalam jumlah sedikit untuk memecah pembekuan darah dan efektif untuk mencegah dan mengobati serangan jantung dan stroke. Masalah yang muncul dalam pemanfaatan aplikasi bioteknologi ini adalah sulitnya memisahkan protein yang diinginkan dari protein lain yang dihasilkan juga oleh bakteri rekombinan. Pemurnian protein dari campuran yang kompleks seperti itu membutuhkan waktu yang lama dan biaya yang besar, tetapi jika dibandingkan dengan isolasi langsung dari jaringan hewan (misalnya insulin dari pankreas sapi) metode pertama masih lebih mudah. Para peneliti juga telah berhasil merakit transkrip RNA yang kemudian dapat digunakan untuk memproduksi protein dari tabung reaksi yang berisi mrna dengan tambahan ribosom, kofaktor, asam amino, trna, dan ATP.

2 Gambar 1. Terapi gen menggunakan vektor berupa virus RNA (Sumber: Reece, et al., 2008) 2. Aplikasi terapi gen Tahun 1990, para peneliti pertama kali berusaha untuk mengobati cacat genetik dengan transfer gen manusia. Ketika suatu penyakit muncul akibat hasil dari rusaknya satu atau lebih gen, cara yang paling memungkinkan untuk mengobatinya adalah dengan menambahkan salinan gen agar gen yang rusak dapat aktif kembali. Pendekatan bioteknologi digunakan dalam upaya mencegah dan mengobati penyakit Cystic fibrossi dan menawarkan potensi pengobatan terhadap penyakit distrofi otot serta gangguan lainnya. Salah satu upaya berhasil yang pernah dilakukan menggunakan pendekatan terapi gen adalah transfer gen yang mengkode enzim adenosin deaminase ke dalam sumsum tulang dua gadis yang menderita penyakit darah langka yang disebabkan kurangnya enzim ini. Namun banyak uji klinis yang telah dilakukan, belum ada uji yang benar-benar berhasil. Pendekatan terapi gen untuk mengobati berbagai penyakit membutuhkan banyak upaya tambahan. Saat ini penelitian aplikasi terapi gen masih

3 terus berjalan untuk menemukan gen-gen potensial yang dapat dimanfaatkan dalam pengobatan penyakit pada manusia (Gambar 1). 3. Produksi vaksin Bidang lain yang signifikan dan potensial untuk dikembangkan menggunakan teknologi rekayasa genetika adalah produksi vaksin untuk mencegah penyakit yang disebabkan oleh virus. Gen-gen yang mengkode lapisan protein-polisakarida yang menyusun pembungkus virus dimasukkan ke dalam virus Vaccinia (cowpox) yang genomnya telah dikosongkan (Gambar 2). Virus Vaccinia yang digunakan oleh dokter dari Inggris, Edward Jenner, sekitar 200 tahun yang lalu sebagai perintis vaksinasi melawan cacar, sekarang digunakan sebagai vektor untuk membawa gen pembentuk pembungkus virus Herpes simplex atau hepatitis. Ketika virus rekombinan diinjeksikan ke tikus atau kelinci, sistem kekebalan hewan yang terinfeksi menghasilkan antibodi yang melawan pembungkus virus rekombinan sehingga hewan tersebut kebal terhadap herpes simplex dan hepatitis. Vaksin yang diproduksi dengan cara ini tidak berbahaya karena virus Vaccinia tidak berbahaya dan hanya sebagian kecil DNA virus yang diperkenalkan melalui virus rekombinan. Di masa depan, virus rekombinan serupa dapat diinjeksikan ke manusia untuk memberikan resistensi terhadap berbagai penyakit yang disebabkan oleh virus. Gambar 2. Kontruksi vaksin Herpes simplex menggunakan virus Vaccinia (cowpox) (Sumber: Raven & Johnson, 2002) 4. Aplikasi bioteknologi dalam pertanian Bidang utama dari rekayasa genetika adalah memanipulasi gen tanaman pertanian yang penting. Pada tumbuhan, kesulitan utama dalam aplikasi bioteknologi

4 adalah mengidentifikasi vektor yang sesuai untuk memasukkan DNA rekombinan. Sel tumbuhan tidak memproses banyak plasmid bakteri ketika plasmid masuk ke dalam sel tumbuhan sehingga vektor potensial yang dapat digunakan sebagai DNA rekombinan pada tumbuhan sangat terbatas. Vektor yang paling potensial sejauh ini adalah Ti (tumor inducing) plasmid dari bakteri Agrobacterium tumefaciens yang secara alami menginfeksi beberapa tanaman seperti tomat, tembakau, dan kedelai. Ti Plasmid dapat terintegrasi ke dalam DNA tanaman dan para peneliti telah berhasil memasukkan gen lain ke dalam bagian Ti plasmid (Gambar 3). Beberapa percobaan pada tanaman telah berhasil ketika menggunakan Ti plasmid sebagai vektor pembawa DNA rekombinan sehingga Ti plasmid menjadi potensial untuk digunakan dalam upaya memperbaiki ketahanan tanaman pangan dan hutan. Di antara karakteristik yang ingin diubah oleh para ilmuwan pada tanaman adalah ketahanan terhadap penyakit, ketahanan terhadap suhu dingin dan bentuk-bentuk stress tanaman lainnya seperti keseimbangan nutrisi, kandungan protein, dan resistensi terhadap herbisida. Agrobacterium umumnya tidak menginfeksi tanaman sereal seperti jagung, padi, dan gandum sehingga diperlukan metode alternatif untuk memanfaatkan DNA rekombinan untuk tanaman sereal. Gambar 3. Pemanfaatan Ti plasmid pada Agrobacterium tumefaciens dalam rekayasa genetika tamanan. (Sumber: Raven & Johnson, 2002) Resistensi herbisida Beberapa tanaman pertanian penting telah direkayasa secara genetis agar tahan terhadap Glyphosate, yaitu bahan aktif dalam Roundup, herbisida yang sangat mudah terurai dan sangat aktif membunuh tanaman. Glyphosate bekerja dengan menghambat pembentukan enzim EPSP synthetase, yaitu enzim yang dibutuhkan tanaman untuk menghasilkan asam amino aromatik. Hewan dan manusia tidak memproduksi asam amino aromatik sehingga manusia tidak terpengaruh terhadap glyphosate. Tanaman tahan glyphosate diciptakan dengan menggunakan teknik rekayasa genetika. Para ilmuwan pertanian menggunakan Ti plasmid untuk memasukkan salinan salinan ekstra gen penghasil EPSP synthetase yang memungkinkan tanaman untuk mensintesis protein tersebut meskipun glyphosate menekan pembentukan enzimnya. Pada percobaan lain,

5 suatu bakteri rekombinan dengan gen penghasil enzim EPSP synthetase berhasil memproduksi enzim tersebut. Gambar 4. Rekayasa genetika tanaman tahan herbisida. Dua tanaman paling atas merupakan tanaman transgenik yang tahan terhadap herbisida sedangkan dua tanaman yang dibawah tanaman tanpa rekayasa genetika. (Sumber: Raven & Johnson, 2002) Gambar 5. Regulasi gen Nif dalam rekayasa genetik bakteri untuk fiksasi nitrogen dari udara atmosfer Fiksasi nitrogen Tujuan lain dalam teknologi rekayasa genetika pertanian adalah menghasilkan gen yang memungkinkan tanaman penting dalam pertanian mampu memfiksasi nitrogen. Gen yang disebut dengen gen nif telah ditemukan pada bakteri yang bersimbiosis dengan akar membentuk bintil-bintil akar (Gambar 5). Kemampuan bakteri untuk hidup bersimbiosis dengan akar karena bakteri dapat memecah ikatan gas nitrogen atmosfer dengan kuat sehingga mengubah N2 menjadi NH3 (amonia). Tanaman

6 memanfaatkan amonia untuk memproduksi asam amino dan biomolekul lainnya meng mengandung nitrogen. Tanaman legume yang tidak bersimbiosis dengan bakteri ini tidak dapat menyerap nitrogen yang cukup dari udara sehingga tanaman ini harus mendapatkan nitrogen dari tanah. Lahan pertanian yang telah digunakan berkali-kali akan kekurangan kandungan nitrogen, kecuali pupuk dengan kandungan nitrogen diberikan (urea, npk, dan lain-lain). Di seluruh dunia, petani telah penggunakan lebih dari 60 juta ton pupuk nitrongen pada tahun 1987 dan akan terus meningkat pada tahun-tahun selanjutnya. Biaya pengelolaan pertanian akan menjadi jauh lebih rendah jika tanaman pertanian utama dapat memfiksasi nitrogen sehingga tanaman dapat memperoleh nitrogen dari gas nitrogen di atmosfer. Namun memasukkan gen fiksasi nitrogen ini dari bakteri ke tanaman telah terbukti sangat sulit karena sepertinya gen ini tidak berfungsi dengan baik dalam sel eukariotik. Para peneliti saat ini masih aktif bereksperimen untuk menemukan spesies dari bakteri pemfiksasi nitrogen yang gennya dapat berfungsi dengan baik dalam sel tumbuhan. Resistensi terhadap serangga Banyak tanaman komersial penting yang mengalami gagal produksi akibat serangan serangga. Lebih dari 40% insektisida kimia yang digunakan untuk mengatasi permasalahan terhadap seranggan serangga pada tanaman pertanian. Peneliti saat ini berusaha untuk menghasilkan tanaman yang tahan terhadap hama serangga sehingga kebutuhan akan insektisida dapat dikurangi atau bahkan dihilangkan. Pendekatan yang digunakan adalah teknologi rekayasa genetika dengan memasukkan gen pada tanaman untuk memproduksi protein yang berbahaya bagi serangga yang memakannya tetapi tidak berbahaya bagi organisme lain. Salah satu protein yang telah teridentifikasi ada dalam bakteri Bacillus thuringiensis (Gambar 6). Ketika serangga mengkonsumsi protein ini, maka protein tersebut akan menjadi racun dan menyebabkan kelumpuhan dan kematian pada serangga. Dengan memanfaatkan Ti plasmid, para peneliti mentransfer gen yang mengkodekan protein ini ke tanamantanaman penting seperti kapas, tomat, dan tembakau. Hasilnya menunjukkan bahwa tanaman transgenik yang membawa gen penghasil protein ini tidak dapat oleh serangga yang biasanya memakan tanaman tersebut. Tahun 1995, EPA (Environmental Protection Agency) di United States menyetujui kentang, kapas, dan jagung transgenik untuk diproduksi secara massal. Kentang yang telah direkayasa secara genetik mampu bertahan terhadap kumbang kentang Colorado, hama umum pada kentang. Kapas yang telah direkayasa mampu bertahan terhadap Bollworm (larva ngegat yang menyerang tanaman kapas) dan Budworm (larva ngengat yang merusak tunas). Para ilmuwan di perusahaan Monsanto, perusahaan yang bergerak di bidang pertanian modern, berhasil mengisolasi senyawa insektisida alami dari jamur yang berupa enzim kolesterol oksidase. Enzim ini merusak membran di usus serangga. Gen penghasil enzim ini disebut dengan gen Bollgard dan telah berhasil diintroduksikan pada berbagai tanaman dan berhasil membunuh kumbang kapas dan kumbang kentang Colorado yang merupakan hama penting dalam pertanian. Beberapa serangga hama menyerang tanaman dan B. thuringiensis sedang digunakan untuk menghadapi serangan tersebut. Para peneliti menggunakan gen penghasil protein insektisida pada B. thuringiensis untuk diintroduksikan pada bakteri yang mampu bersimbiosis pada akar sehigga bakteri tersebut mampu menghasilkan protein insektisida alami tersebut. Uji lapangan dari penemuan yang sangat menjanjikan dalam dunia pertanian ini telah mendapatkan persetujuan dari EPA.

7 Gambar 6. Larva serangga penggerek jagung Eropa merupakan hama yang paling merusak pada tanaman jagung di Amerika Utara. Rekayasa genetika telah menghasilkan jagung Bt yang dapat mengontrol seranggan larva serangga penggerek jagung dan mengurangi penggunaan insektisida kimia. (Sumber: Raven & Johnson, 2002) Rekayasa genetika tanaman Beberapa dekade terakhir, tanaman jagung, kapas, dan kedelai transgenik telah menjadi hal yang umum di Amerika serikat. Bahkan pada tahun 1999, lebih dari 72 juta acre (1 acre = 0,405 hektar) lahan telah tanami benih kacang kedelai transgenik. Tanaman transgenik lebih mudah di budidayakan, lebih murah secara biaya dan lebih efisien serta produksi yang cukup tinggi. Manfaat nyata dari teknologi rekayasa genetika adalah menghasilkan tanaman dengan sifat-sifat ungul sengingga secara langsung dan tidak langsung dapat memberi keuntungan kepada petani maupun konsumen. Penelitian baru-baru ini menunjukkan bahwa di negara berkembang, banyak orang hidup dengan nutrisi yang terbatas. Dua defisiensi utama mikronutrien adalah zat besi (1,4 milliar wanita atau 24% dari populasi manusia di dunia) dan vitamin A (40 juta anak atau 7% dari pupulasi anak di dunia). Defisiensi sangat tinggi terjadi pada negaranegara berkembang yang mana makanan pokok di negara tersebut sebagian besar adalah padi. Padi merupakan sumber makanan dengan kandungan zat besi yang sangat sedikit. Setidaknya terdapat tiga solusi terhadap pernyataan tersebut (Gambar 7): a. Terlalu sedikit zat besi. Protein pada endosperm padi memiliki kadar zat besi yang sangat rendah. Untuk mengatasi masalah ini, gen Ferritin yang dihasilkan tanaman kacang-kacangan diintroduksikan pada padi. Ferritin merupakan protein dengan kandungan zat besi yang tinggi sehingga dapat meningkatkan kandungan zat besi pada padi. b. Penghambatan penyerapan zat besi oleh usus. Padi mengandung zat kimia phytate yang sangat tinggi. Zat ini menghambat reabsorpsi zat besi di usus sehingga zat ini dapat mengurangi kemampuan tubuh menyerap zat besi dari padi. Untuk mengatasi masalah ini, gen yang mengkode zat kimia phytate dihancurkan sehingga padi tidak mengandung zat kimia tersebut.

8 c. Terlalu sedikit kandungan sulfur untuk efisiensi penyerapan zat besi. Sulfur sangat diperlukan dalam penyerapan zat besi dan padi merupakan bahan makanan dengan kandungan sulfur yang sangat sedikit. Untuk mengatasi masalah ini, gen yang mengkode protein metallothionin yang kaya sulfur pada tanaman padi liar diintroduksikan ke padi budidaya. Kekurangan vitamin A dapat diatasi dengan pendekatan yang sama. Menurut penelitian, kandungan berat mengarah pada pembentukan betakaroten (provitamin A) dan tidak ada enzim dalam padi yang mengkatalisasi pembentukan vitamin A. Masalah ini dapat diatasi dengan mengkodekan empat enzim tambahan yang mengarahkan pada pembentukan vitamin A pada tanaman padi. Gambar 7. Padi transgenik yang dikembangkan oleh ilmuwan rekayasa biologi dari Swiss, Ingo Potrykus. Padi ini diproduksi untuk meningkatkan nutrisi masyarakat di negara berkembang. (Sumber: Raven & Johnson, 2002) 5. Aplikasi forensik Forensik merupakan aplikasi multidisiplin ilmu yang berkaitan dengan penyelidikan dan perolehan data-data untuk mengungkap kasus kriminal baik itu data post mortem berdasarkan pemeriksaan mayat maupun dari pemeriksaan kasus hidup seperti pemerkosaan, kekerasan, dan lain-lain. Forensik digunakan untuk menentukan identitas pelaku korban maupun pelaku kejahatan, tanda, sebab, cara kematian, serta perkiraan waktu kematian. Seorang pelaku kejahatan tanpa disadari akan meninggalkan suatu jejak. Pada saat aparat keamanan menangani suatu kasus, maka tempat kejadian perkara akan ditutup untuk mencegah pencemaran barang bukti. Barang bukti forensik yang ditemukan akan dibawa ke laboratorium untuk diperiksa demi mendapatkan data yang dibutuhkan. Salah satu pemeriksaan yang penting adalah pemeriksaan DNA. Analisis forensik menggunakan pemeriksaan DNA biasanya dilakukan untuk mengidentifikasi korban walaupun saat ini dapat juga digunakan untuk melacak pelaku kejahatan (Gambar 8). Pelacakan dapat dilakukan dengan mencocokkan antara DNA korban dengan keluarga korban. Sampel yang paling mudah dianalisis DNA dapat padiald ari

9 darah, rambut, usapan mulut dan kuku, dan dalam kasus forensik sampel seperti sperma, daging, tulang, kulit, air liur atau sampel biologis apa saja dapat digunakan dalam analisis DNA. Gambar 8. Sampel DNA dari darah korban pelaku kejahatan, baju terdakwa, dan darah terdakwah dianalisis menggunakan enzim restriksi yang sama. Hasilnya menunjukkan pola pita DNA yang diambil dari darah pada baju terdakwa identik dengan pola pita DNA korban dan berbeda dengan pola pita DNA terdakwa. Hal ini menunjukkan bahwa sidik jari DNA dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah kriminal sebagai bukti forensik. (Sumber: Glick et al., 2010) Kedati penerapan tes sidik DNA dalam identifikasi forensi sudah terbukti efektif karena dapat menunjukkan data dengan akurasi yang tinggi, namun pelaksanaannya memerlukan keahlian, keterampilan, dan pengalaman. Hal ini berkaitan dengan prosedur pemeriksaan yang harus steril dan bersih dari kontaminasi. Kesalahan dalam prosedur tersebut dapat menurunkan tingkat kepercayaan apabila data tersebut digunakan sebagai barang bukti forensi dalam persidangan. Tahun 1980, Alec Jeffrey berhasil mendemonstrasikan bahwa DNA memiliki bagian pengulangan yang bervariasi. Polimorfisme antar DNA pada setiap mahluk hidup digunakan untuk mengidentifikasi identitas spesifik seseorang karena DNA tidak dapat diubah oleh siapapun dan dengan alat apapun. Short tandem repeat (STR) merupakan metode yang sangat sensitif untuk mengidentifikasi suatu data forensik. Dalam sebuah kasus, metode ini dapat digunakan untuk membandingkan sampel DNA dari tersangka dan korban menggunakan sedikit ceceran darah yang ditemukan di tempat kejadian perkara. Ahli forensik DNA akan menguji darah tersebut menggunakan 13 penanda STR karena probabilitas kesamaan profil DNA antara dua orang (bukan kembar identik) sangat kecil. Sebuah organisasi yang bernama Innocence Project telah menunjukkan bukti analisis DNA yang kemudian

10 digunakan untuk meninjau kembali kasus-kasus lama. Hingga tahun 2010, 250 orang yang tidak bersalah telah dibebaskan dari penjaca berkat upaya analisis forensik DNA. Profil genetik dapat digunakan untuk mengidentifikasi kebenaran keluarga antara ayah, ibu, dan anaknya (Gambar 9). Profil genetik juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi peristiwa yang menelan banyak korban seperti identifikasi mayat pada peristiwa jatuhnya pesawat Sukhoi Superjet 100 (SSJ-100) yang menabrak gunung Salak di provinsi Jawa Barat. Tahun 1984, seorang berkebangsaan Amerika Serikat, Earl Washington, dinyatakan bersalah dan diberi hukuman mati atas pemerkosaan dan pembunuhan Rebeca Williams pada tahun Hukuman berubah menjadi seumur hidup karena ada keraguan atas bukti-bukti di pengadilan. Tahun 2000, hasil analisis STR telah menunjukkan bahwa Earl Washington tidak bersalah dan kemudian dibebaskan pada tahun 2001 setelah 17 tahun di penjara. Gambar 9. Silsilah dalam keluarga manusia menunjukkan enam variasi menggunakan penanda Short Tandem Repeat. (Sumber: Dehlinger, 2014) Informasi tentang berbagai penanda yang dapat digunakan dalam mengidentifikasi menjadi sangat penting karena penanda dapat bervariasi diantara kelompok etnis tertentu. Dengan meningkatnya ketersediaan data, maka para ilmuwan forensik dapat membuat perhitungan analisis yang akurat. Dengan demikian, meskipun dalam analisis forensik terdapat kekurangan data, data tidak mencukupi, human error, atau adanya bukti yang salah, profil genetik tetap dapat diterima sebagai bukti yang akurat untuk menyakinkan para ahli hukum dan ilmuwan. 6. Bioremediasi Bioremediasi merupakan pengembangan dari bidang bioteknologi lingkungan dengan memanfaatkan proses biologi untuk mengendalikan pencemaran. Pemanfaatan mikroba dalam mengendalikan pencemaran lingkungan bukanlah merupakan sesuatu yang baru karena sudah lama bakteri digunakan untuk mendegradasi senyawa organik yang padial dari limbah. Teknik bioremediasi terbukti efektif dan murah dari sisi ekonomi untuk menanggulangi pencemaran pada air dan tanah yang terkontaminasi senyawa toksik dan beracun. Keberhasilan proses bioremediasi didukung oleh disiplin ilmu yang lain seperti fisiologi mikroba, ekologi, kimia organik, biokimia, genetika molekuler, kimia tanah dan kimia air.

11 Para ilmuwan saat ini sudah mengembangkan mikroba-mikroba potensial untuk digunakan dalam proses bioremediasi. Sebagai contoh, banyak bakteri yang dapat mendegradasi logam berat seperti tembaga, timbal, dan nikel serta menggabungkannya menjadi senyawa seperti tembaga sulfat atau timbal sulfat yang lebih mudah untuk dipisahkan dari lingkungan. Ahli bioteknologi mencoba merekayasa mikroba yang dapat mendegradasi hidrokarbon terklorinasi dan senyawa berbahaya lainnya sehingga mikroba ini dapat dapat digunakan untuk pengolahan limbah cair atau limbah pabrik sebelum dilepaskan ke lingkungan. Salah satu mikroba potensial yang dapat digunakan dalam proses bioremediasi adalah jamur pembusuk putih. Jamur pembusuk putih memiliki kemampuan untuk mendegradasi senyawa aromatik tetapi dapat bertahan hidup pada polutan yang toksik. Gambar 10. Proses bioremediasi menggunakan mikroorganisme 7. Bioetika Dimasa yang akan datang pertumbuhan penduduk dunia akan semakin meningkat. Reseasessing the Earths Population Carrying Capacity ), untuk tahun 2030 memperlihatkan data peningkatan jumlah penduduk yang cukup fantastis, kurang lebih 160 persen dari jumlah penduduk tahun Prediksi di Asia, India menempati peringkat pertama (590 juta), disusul Cina (490 juta), Pakistan (197 juta), Bangladesh (129 juta), dan Indonesia (118 juta). Saat ini diduga 900 juta dari 5,8 milliar penduduk dunia, terutama di negara Asia dan Afrika, sedang mengalami kelaparan akibat

12 penurunan produksi pertanian. Laju peningkatan jumlah penduduk yang tidak terkendali secara tidak langsung juga ikut andil memperburuk situasi ini. Peningkatan teknologi merupakan salah satu upaya untuk meningkatkan nilai tambah sumber daya alam, produktivitas pertanian, dan penyediaan bahan pangan dengan menggunakan bioteknologi modern. Sebagai contoh di bidang pertanian telah dikembangkan dengan bioteknologi modern berbagai tanaman pangan, sayuran, buahbuahan, bunga dan tanaman perkebunan yang tahan terhadap hama dan penyakit serta beproduksi tinggi. Penggunaan bioteknologi modern di Indonesia memberikan kemungkinan yang besar untuk mengatasi masalah pangan, sandang, papan dan mendukung industri dalam negeri. Keunggulan bioteknologi yaitu kemampuannya dalam mengubah suatu sifat organisme menjadi sifat yang baru dan lebih unggul serta sesuai dengan yang dikehendaki, sehingga dapat disesuaikan dengan kebutuhan manusia akan organisme tersebut. Perkembangan bioteknologi saat ini telah memasuki masa pemasaran hasilhasil dari bioteknologi. Perakitan tanaman transgenik dengan sengaja diarahkan untuk memperolah kultivar tanaman yang memiliki tingkat produksi yang tinggi, nutrisi yang mencukupi, dan memiliki penampilan dengan kualitas tinggi maupun ketahanan tanaman tersebut terhadap hama penyakit serta cekaman dari lingkungan. Melalui teknik rekayasa genetika, fragmen DNA interes yang memiliki keunggulan yang diinginkan dapat disisipkan kedalam genom organisme jenis lain, bahkan yang sangat jauh hubungan kekerabatannya sekalipun. Pemindahan gen tersebut ke dalam genom lain tidak mengenal batas jenis maupun organisme karena DNA bersifat universal pada semua makhluk hidup. Melihat manfaat dan potensi yang dapat disumbangkan, pendekatan bioteknologi dipandang mampu menyelesaikan problematika pangan di dunia, terutama pada negara yang sedang berkembang, seperti yang telah dilakukan oleh negara-negara maju. Meskipun aplikasi dari bioteknologi memberikan manfaat signifikan dalam bidang pertanian, aplikasi tersebut harus tetap diiringi dengan langkah yang perlu diambil untuk memastikan produk tersebut tidak membahayakan kehidupan manusia. Walaupun secara umum semua teknologi yang dimanfaatkan oleh manusia memiliki resiko yang dapat membahayakan manusia, jika digunakan tidak dengan hati-hati, dan tidak sesuai dengan prosedur. Demikian juga dengan bioteknologi modern sekarang ini, selain dapat meningkatkan nilai tambah keanekaragaman hayati, perbaikan kesehatan manusia dan perbaikan hasil produksi pertanian, juga memiliki potensi untuk menimbulkan kerugian atau kerusakan bagi keanekaragaman hayati dan kesehatan lingkungan dan manusia. Para ilmuwan mengemukakan empat jenis resiko yang mungkin ditimbulkan oleh produk transgenik, yaitu: a) Efek akibat gen asing yang diintroduksi kedalam organisme transgenik, b) efek yang tidak diharapkan dan tidak ditargetkan akibat penyisipan gen secara random dan interaksi antar gen asing dan gen inang didalam organisme transgenik, c) efek yang dikaitkan dengan sifat kontroversi gen artificial yang disisipkan ke dalam organisme transgenik, d) efek dari aliran gen, terutama penyebaran secara horizontal dan sekunder dari gen dan kontroversi gen dari organisme transgenik ke spesies yang tidak berkerabat. Untuk mengatasi dan meminimalisir resiko yang akan ditimbulkan oleh produksi transgenik maka dimunculkanlah konsep bioetika. Bioetika sendiri padial dari kata Bios yang berarti hidup atau segala sesuatu yang menyangkut kehidupan, dan kata ethicos yang berhubungan dengan etika moral. Munculnya konsep ini pada awalnya dilatarbelakangi oleh adanya masalah-masalah yang timbul dari kecerobohan manusia

13 seperti polusi lingkungan yang berkembang pesat, sehingga menyebabkan lingkungan bumi beserta sistem ekologinya berada dalam bahaya. Pada saat itu bioetika merupakan ilmu untuk mempertahankan hidup dalam mengatasi kepunahan lingkungan dan mengatasi kepunahan manusia. Dalam perkembangannya bioetika cenderung mengarah pada penanganan isu-isu tentang nilai-nilai dan etika yang timbul karena perkembangan ilmu dan teknologi yang sangat cepat. Banyak sekali isu bioetika yang mengemuka atau muncul, sehubungan dengan majunya riset dan pengembangan, serta aplikasi ilmu-ilmu hayati modern, utamanya yang berbasiskan kepada biologi molekul (molecular biology), termasuk rekayasa genetika (genetic engineering). The 8th Global Summit on National Bioethics Advisory Bodies (Singapura Juli 2010), menyimpulkan beberapa isu yang muncul, yang memerlukan penelaahan bioetika. Isu itu antara lain 1) Synthetic Biology; termasuk dalam hal ini 2) Microbial Bioethics; 3)Biobanks; 4) Stem Cells Research and Therapy. Sidang Joint Session of the IGBC-IBC (Paris 28 Oktober 2010) memunculkan isu tentang: 5) Human Cloning, 6) Traditional Medicine and Its Implication. Penyembelihan sapi yang dipertanyakan oleh pihak luar telah memunculkan pula isu tentang 7) Bioetika Hewan. Dari hasil pertemuan Internasional di bidang bioetika tersebut, menunjukkan perkembangan signifikan dari pembahasan tentang bioetika di dunia internasional. Tidak sebatas hal-hal yang terkait dengan kelayakan, tetapi juga mencakup nilai-nilai dan norma-norma yang ada pada masyarakat. Gambar 11. Isu dalam bioetika (Sumber: Center of Bioethics, The Chinese University of Hongkong) Menurut International Bioethic Committee (IBC) dan Komite Bioetika Nasional, isu terkait yang tercakup dalam bioetika adalah medical bioethics, animal bioethics, agriculture/food bioethics, environmental bioethics, industrial bioethics, neuroethics, dan

14 nanoethics. Menurut Center of Bioethics, The Chinese University of Hongkong, isu bioetika mencakup rekayasa genetika, bioteknologi, nano teknologi, mengakhiri kehidupan organisme, perdagangan organ, pengobatan, etika lingkungan, biodiversitas, kloning manusia, perlindungan terhadap hasil penelitian, akses terhadap pengobatan dan akses terhadap peralatan (Gambar 11). Di dunia internasional ada 3 instrumen terkait dengan bioetika, yaitu: a. Universal Declaration on Human Genome and Human Rights, UNESCO 29th General Conference 1997 b. International Declaration on Human Genetic Data (ID-HGD), UNESCO 32nd General Conference 2003 c. Universal Declaration on Bioethics and Human Rights, *UD-BHR) UNESCO 33rd General Conference 2005 Bioetika akan membantu manusia untuk hidup sehat, arif, dan bertanggung jawab dalam menghadapi kasus-kasus kehidupan. Seperangkat arah dan pegangan etis ditawarkan oleh bioetika sehingga kita memperoleh pandangan menyeluruh pada saatsaat penting dalam hidup. Nilai-nilai dasar yang diperjuangkan bioetika terutama terkait dengan keluhuran martabat manusia yang bersifat universal, religius, dan personal. RANGKUMAN Penelitian ekstensif pada genom manusia telah memberikan informasi penting tentang lokasi gen, sehingga penelitian kesehatan dalam bioteknologi semakin berkembang ke arah aplikasi bioteknologi dalam farmasi. Pemotongan dan gen rekombinan memegang peranan besar terhadap produksi farmasi terutama terhadap pencegahan manusia dari penyakit menggunakan vaksin. Fokus utama rekayasa genetika dalam pertanian adalah merekayasa tanaman dan menciptakan tanaman transgenik untuk mengatasi permasalahan serangan penyakit dan hama. Percobaan terbaru tentang kloning manusia mengarahkan peneliti untuk mencoba klonik pada manusia sehigga penelitian pada manusia harus dibatasi oleh etik Dampak rekayasa genetika telah meningkat tajam selama beberapa dekade terakhir, memberikan banyak inovasi bermanfaat bagi masyarakat. Aspek morak dan etis (bioetika) masih menjadi perdebatan yang hangat dalam membatasi produk-produk terkait bioteknologi, apalagi jika objek bioteknologi yang digunakan adalah manusia.