Para ilmuwan menjelajahi kedalaman lautan yang gelap untuk menemukan obat-obatan baru

Ilmuwan dunia sedang menjelajahi lautan di Bumi, mencari kedalamannya yang tak tersentuh dan paling gelap, semuanya untuk pengobatan kanker atau antibiotik ampuh berikutnya karena beberapa mengirim penyelam dengan kapal cepat sementara yang lain mengirimkan robot selam dan bahkan sesuatu yang disebut “rudal lumpur”, mencari dasar laut tanpa matahari.

Molekul obat dapat ditemukan dalam mikroba yang diambil dalam sedimen, dihasilkan oleh spons berpori atau sea squirts – makhluk bertubuh tong yang menempel di batu atau bagian bawah perahu – atau oleh bakteri yang hidup bersimbiosis dalam siput.

Tapi sekali senyawa mengungkapkan potensi untuk pengobatan, katakanlah, Alzheimer atau epilepsi, mengembangkannya menjadi obat biasanya memakan waktu satu dekade atau lebih, dan biaya ratusan juta dolar.

“Misalkan Anda ingin menyembuhkan kanker – bagaimana Anda tahu apa yang harus dipelajari?” kata William Fenical, seorang profesor di Scripps Institution of Oceanography, yang dianggap sebagai pelopor dalam perburuan obat-obatan yang berasal dari laut.

“Kamu tidak.”

Dengan anggaran yang ketat dan sedikit dukungan dari farmasi besar, para ilmuwan sering membonceng ekspedisi penelitian lainnya.

Marcel Jaspars dari Scotland’s University of Aberdeen mengatakan rekannya mengumpulkan sampel dengan menjatuhkan tabung logam besar pada kabel sepanjang 5.000 meter (16.400 kaki) yang “menabrak” dasar laut. Metode yang lebih canggih menggunakan kendaraan bawah air kecil yang dioperasikan dari jarak jauh.

“Saya katakan kepada orang-orang, yang saya inginkan hanyalah tabung lumpur,” katanya kepada Agence France-Presse (AFP).

Area eksplorasi laut yang kecil namun inovatif ini menjadi sorotan dalam negosiasi penting perjanjian laut lepas PBB, yang mencakup perairan di luar yurisdiksi nasional, yang dapat ditutup minggu ini dengan aturan baru yang mengatur kawasan perlindungan laut yang penting untuk melindungi keanekaragaman hayati.

Negara-negara telah lama berselisih tentang bagaimana berbagi manfaat dari sumber daya genetik laut di lautan terbuka – termasuk senyawa yang digunakan dalam obat-obatan, bioplastik, dan penstabil makanan, kata Daniel Kachelriess, salah satu pimpinan Aliansi Laut Tinggi tentang masalah tersebut di negosiasi.

Namun hanya sejumlah kecil produk dengan sumber daya genetik laut yang masuk ke pasar, dengan hanya tujuh yang tercatat pada 2019, katanya. Nilai royalti potensial diperkirakan mencapai $10 juta hingga $30 juta per tahun.

Tetapi keanekaragaman hayati lautan yang sangat besar berarti masih banyak lagi yang bisa ditemukan.

“Semakin kita melihat, semakin banyak yang kita temukan,” kata Jaspars, yang labnya berspesialisasi dalam senyawa dari lingkungan ekstrem dunia, seperti lubang hidrotermal bawah air dan wilayah kutub.

Asal alami

Sejak Alexander Fleming menemukan jamur penolak bakteri yang disebut penisilin pada tahun 1928, para peneliti telah mempelajari dan mensintesis senyawa kimia yang sebagian besar dibuat oleh tanaman, hewan, serangga, dan mikroba darat untuk mengobati penyakit manusia.

“Sebagian besar antibiotik dan obat antikanker berasal dari sumber alami,” kata Fenical kepada AFP, seraya menambahkan bahwa ketika dia memulainya pada tahun 1973, orang-orang skeptis bahwa lautan memiliki sesuatu untuk ditawarkan.

Dalam salah satu terobosan awal pada pertengahan 1980-an, Fenical dan rekannya menemukan sejenis cambuk laut – karang lunak – tumbuh di terumbu karang di Bahama yang menghasilkan molekul dengan sifat anti-inflamasi.

Itu menarik perhatian perusahaan kosmetik Estee Lauder, yang membantu mengembangkannya untuk digunakan dalam produknya pada saat itu.

Tetapi jumlah cambuk laut yang dibutuhkan untuk meneliti dan memasarkan senyawa tersebut akhirnya membuat Fenical meninggalkan hewan laut dan malah fokus pada mikroorganisme.

Peneliti mengambil sedimen dari dasar laut dan kemudian menumbuhkan mikroba yang mereka temukan di laboratorium.

Pada tahun 1991 Fenical dan rekan-rekannya menemukan bakteri laut yang sebelumnya tidak dikenal yang disebut Salinispora di lumpur lepas pantai Bahama.

Lebih dari satu dekade kerja menghasilkan dua obat anti-kanker, satu untuk kanker paru-paru dan yang lainnya untuk glioblastoma tumor otak yang tidak dapat diobati. Keduanya sedang dalam tahap akhir uji klinis.

Fenical – yang pada usia 81 masih menjalankan laboratorium di Scripps – mengatakan para peneliti sangat senang bisa sampai sejauh ini, tetapi kegembiraan itu diimbangi dengan kehati-hatian.

“Anda tidak pernah tahu apakah sesuatu akan benar-benar bagus, atau tidak berguna sama sekali,” katanya.

Perbatasan baru

Pipa panjang itu tidak mengherankan bagi Carmen Cuevas Marchante, kepala penelitian dan pengembangan di perusahaan biotek Spanyol PharmaMar.

Untuk obat pertama mereka, mereka memulai dengan membudidayakan dan mengumpulkan sekitar 300 ton muncrat laut bulat.

“Dari satu ton kami dapat mengisolasi kurang dari satu gram” senyawa yang mereka butuhkan untuk uji klinis, katanya kepada AFP.

Perusahaan sekarang memiliki tiga obat kanker yang disetujui, semuanya berasal dari semprotan laut, dan telah menyempurnakan metodenya untuk membuat versi sintetis dari senyawa alami.

Bahkan jika semuanya berjalan dengan baik, kata Marchante, perlu waktu 15 tahun antara penemuan dan peluncuran produk ke pasar.

Secara keseluruhan, ada 17 obat turunan laut yang disetujui untuk mengobati penyakit manusia sejak 1969, dengan sekitar 40 dalam berbagai tahap uji klinis di seluruh dunia, menurut pelacak online Marine Drug Pipeline.

Yang sudah ada di pasaran termasuk antivirus herpes dari spons dan obat pereda nyeri yang kuat dari siput kerucut, tetapi kebanyakan mengobati kanker.

Itu, kata para ahli, sebagian karena biaya uji klinis yang sangat besar – berpotensi mencapai satu miliar dolar – mendukung pengembangan obat yang lebih mahal.

Tetapi ada “segudang” penelitian tahap awal pada senyawa yang diturunkan dari laut untuk apa pun mulai dari malaria hingga tuberkulosis, kata Alejandro Mayer, seorang profesor farmakologi di Universitas Midwestern Illinois yang menjalankan proyek Marine Pipeline dan yang spesialisasinya adalah kekebalan otak. sistem.

Itu berarti masih ada potensi besar untuk menemukan terapi antibiotik atau HIV berikutnya, kata para ilmuwan.

Itu mungkin dihasilkan oleh makhluk yang terkubur di sedimen laut atau dengan diam-diam menempel di lambung kapal.

Atau bisa juga sudah kita miliki: laboratorium di seluruh dunia menyimpan perpustakaan senyawa yang dapat diuji terhadap penyakit baru.

“Ada perbatasan baru di luar sana,” kata Fenical.