Kawan GNFI, bayangkan sakelar lampu yang bisa menyalakan dan mematikan satu kelompok sel saraf di otak, hanya dengan seberkas cahaya.
Itulah gambaran sederhana optogenetika, teknik yang pada 5 Oktober 2026 mengantarkan Karl Deisseroth, Peter Hegemann, dan Georg Nagel meraih Nobel Fisiologi atau Kedokteran.
Tulisan ini mengurai apa itu optogenetika, dari mana asalnya, dan sejauh mana manfaatnya.
Berawal dari Alga yang Mencari Cahaya
Kisahnya tidak dimulai di rumah sakit, melainkan dari alga bersel tunggal bernama Chlamydomonas. Menurut SciTechDaily, Peter Hegemann (Humboldt University Berlin) dan Georg Nagel (Universitas Würzburg) meneliti bagaimana alga ini mendeteksi cahaya.
Menurut laporan Journal Arta, pada awal 2000-an mereka mengidentifikasi channelrhodopsin, protein di membran sel yang merespons cahaya biru dan membuka jalur bagi ion untuk masuk sehingga memicu sinyal listrik.
Para peneliti kemudian melihat peluangnya: jika protein ini dimasukkan ke sel saraf, sel itu bisa diaktifkan dengan cahaya.
Menurut Journal Arta, pada 2005 Karl Deisseroth dari Stanford University memasukkan gen channelrhodopsin ke sel saraf tikus dan menunjukkan sel tersebut bisa diaktifkan dengan cahaya biru. Pada 2007, ia menunjukkan metode ini bekerja pada otak tikus yang hidup.
Bagaimana Cara Kerjanya?
Optogenetika memadukan dua hal: genetika dan optik. Menurut ScienceDaily, gen channelrhodopsin dikirim ke sel saraf sasaran, biasanya memakai virus yang sudah dimodifikasi agar tidak menyebabkan penyakit.
Sel kemudian membuat protein tersebut dan menjadi peka cahaya. Pada hewan seperti tikus, cahaya dialirkan ke otak lewat serat optik tipis.
Sel di sekitarnya yang tidak memiliki protein itu tidak terpengaruh. Dengan demikian, peneliti dapat menyalakan atau mematikan kelompok sel tertentu saja.
Apa yang Sudah Terungkap?
Optogenetika menjadi alat penting untuk memahami peran sirkuit saraf dalam memori, tidur, sensasi, dan gerak. Salah satu contoh terkenal, menurut SciTechDaily, adalah eksperimen 2012 oleh tim MIT. Mereka menandai sel memori tikus yang aktif saat tikus menerima kejutan listrik. Ketika sel itu dinyalakan dengan cahaya di kandang lain, tikus membeku seolah mengingat kejutan itu. Deisseroth termasuk penulis studi tersebut.
Komite Nobel, menurut Journal Arta, menyatakan metode ini kini dipakai di laboratorium seluruh dunia. Metode ini juga dipelajari untuk memahami gangguan seperti Alzheimer, Parkinson, depresi, kecemasan, dan kecanduan. Perlu dicatat, “dipelajari” berarti masih dalam penelitian, bukan sudah menjadi pengobatan.
Dari Laboratorium ke Pasien: Harapan untuk Penglihatan
Langkah klinis yang paling konkret ada pada penyakit mata. Pada 2021, Nature Medicine melaporkan kasus seorang pasien tunanetra akibat retinitis pigmentosa, penyakit turunan yang merusak sel fotoreseptor.
Menurut rilis Sorbonne Université, tim yang dipimpin José-Alain Sahel dan Botond Roska menyisipkan gen ChrimsonR, protein peka cahaya amber yang dinilai lebih aman bagi retina dibanding cahaya biru, ke sel ganglion retina pasien. Pasien memakai kacamata khusus berkamera yang memproyeksikan gambar ke retina.
Hasilnya menjanjikan, tetapi terbatas. Dengan kacamata, pasien dapat menemukan, menyentuh, dan menghitung benda di atas meja. Buku besar disentuh dengan benar pada 36 dari 39 percobaan, sedangkan kotak staples kecil hanya berhasil sekitar 36 persen.
Tanpa kacamata, kemampuan itu tidak muncul. Pelatihan baru dimulai sekitar lima bulan setelah injeksi, dan perbaikan tampak sekitar tujuh bulan kemudian.
Menimbang Harapan dan Batasannya
Kawan GNFI, kasus itu hanya satu pasien dan masih berupa bukti konsep, bukan terapi yang tersedia luas. Calon pasien juga perlu memiliki saraf optik yang berfungsi. Pada manusia, tantangan lain tentu ada, misalnya cara mengirim gen dan cahaya ke bagian otak yang dalam. Karena itu, kita perlu menyikapi kabar optogenetika dengan sehat: bangga atas capaian ilmunya, tetapi sabar menunggu bukti klinis yang lebih luas.
Bagi pelajar dan mahasiswa Indonesia, kisah ini menunjukkan bahwa penemuan besar bisa berawal dari rasa ingin tahu pada makhluk sederhana. Alga kecil yang berenang mencari cahaya ternyata menyimpan kunci untuk memahami otak manusia.
