Oleh: Prof. Dr. dr. Mulyanto – Dosen FKIK Universitas Mataram dan Pimpinan Laboratorium Hepatitis Nusa Tenggara Barat
Bagaimana sebuah penelitian yang pada awalnya hanya ingin menjawab pertanyaan tentang sifat suatu virus akhirnya dapat menghasilkan produk diagnostik yang digunakan masyarakat?
Pengalaman itu saya alami lebih dari tiga dasawarsa yang lalu, ketika mengerjakan penelitian disertasi antara September 1989 hingga Januari 1992.
Penelitian tersebut tidak dimulai dengan rencana membuat suatu produk. Tidak pula dengan gagasan mendirikan industri. Ia bermula dari sebuah pertanyaan ilmiah mengenai virus hepatitis B.
Pada permukaan hepatitis B virus (HBV) terdapat protein selubung virus yang disebut hepatitis B surface antigen atau HBsAg. Antigen ini banyak digunakan sebagai penanda untuk mengetahui adanya infeksi hepatitis B. HBsAg juga merupakan komponen utama yang digunakan dalam pembuatan vaksin hepatitis B.
HBsAg mempunyai empat subtipe utama, yaitu adr, adw, ayr, dan ayw. Pada waktu itu telah diketahui pula bahwa HBV dari subtipe yang berbeda mempunyai variasi dalam panjang maupun susunan nukleotida genomnya.
Dari sini muncul pertanyaan: apakah perbedaan pada tingkat molekuler tersebut mempunyai konsekuensi biologis?
Dengan kata lain, apakah HBsAg dari subtipe yang berbeda mempunyai kemampuan yang berbeda pula dalam berinteraksi dengan sistem imun?
Pertanyaan itulah yang menjadi salah satu dasar penelitian disertasi saya.
Memurnikan HBsAg
Bahan penelitian berasal dari darah donor yang positif HBsAg dari Unit Transfusi Darah PMI Jakarta dan Surabaya. Plasma yang digunakan mewakili tiga subtipe HBsAg, yaitu adr, adw, dan ayw.
Untuk setiap subtipe diperlukan plasma sebanyak sekitar 6 × 850 mililiter.
Pada akhir tahun 1980-an, memperoleh partikel HBsAg dengan kemurnian yang memadai bukanlah pekerjaan sederhana. Plasma harus melalui serangkaian tahapan ultrasentrifugasi, antara lain buoyant ultracentrifugation, rebuoyant ultracentrifugation, KBr rate-zonal ultracentrifugation, dan sucrose rate-zonal ultracentrifugation.
Proses tersebut dilakukan berulang kali untuk memperoleh partikel HBsAg murni yang dapat digunakan sebagai bahan pembuatan reagensia maupun sebagai bahan untuk penelitian vaksin.
Setelah HBsAg berhasil dimurnikan, penelitian diarahkan pada tiga hal: kandungan preS pada masing-masing subtipe, antigenisitas, dan imunogenisitasnya.
Antigenisitas secara sederhana menggambarkan kemampuan suatu antigen untuk dikenali oleh antibodi. Imunogenisitas mempunyai pengertian yang berbeda, yaitu kemampuan suatu antigen merangsang tubuh untuk menghasilkan respons imun, termasuk pembentukan antibodi.
Untuk menguji imunogenisitas, HBsAg dari masing-masing subtipe digunakan untuk imunisasi pada mencit. Percobaan dilakukan berulang dan antibodi yang terbentuk diukur dengan metode PHA (Passive Hemagglutination Assay) dan RIA (Radioimmunoassay).
Hasilnya menarik.
Kemampuan HBsAg membangkitkan respons antibodi menunjukkan urutan: HBsAg subtipe adr lebih baik daripada adw, dan adw lebih baik daripada ayw.
Sementara itu, kandungan komponen preS pada HBsAg subtipe adr juga jauh lebih tinggi dibandingkan pada adw dan ayw.
Pada pengujian antigenisitas, hasilnya lebih kompleks. Determinan utama “a”, yang dimiliki bersama oleh berbagai subtipe HBsAg, relatif serupa, sedangkan perbedaan terlihat pada determinan yang menentukan masing-masing subtipe.
Temuan utamanya, dengan demikian, bukan sekadar bahwa satu antigen “lebih kuat” daripada antigen lainnya, melainkan bahwa subtipe HBsAg mempunyai pengaruh tertentu terhadap imunogenisitasnya.
Dari Imunologi ke Biologi Molekuler
Dalam komentarnya terhadap disertasi tersebut pada 3 Oktober 1991, Prof. Makoto Mayumi dari Jichi Medical School, Jepang, melihat hasil penelitian ini dari sudut yang lebih jauh.
Beliau mengemukakan kemungkinan bahwa perbedaan imunogenisitas antar-subtipe berhubungan dengan perbedaan kandungan produk gen preS.
Pada masa itu, fungsi daerah preS HBV sedang menjadi salah satu bidang penelitian yang berkembang. Prof. Mayumi melihat bahwa penelitian dengan pendekatan imunologi klasik tersebut dapat membawa kepada pertanyaan baru pada tingkat biologi molekuler virus hepatitis B.
Pemikiran tersebut mempunyai arti penting bagi saya. Sebuah penelitian yang baik ternyata tidak selalu berakhir dengan sebuah jawaban. Sering kali, jawaban yang diperoleh justru melahirkan pertanyaan baru yang lebih mendasar.
Itulah salah satu sifat ilmu pengetahuan.
Penelitian Tidak Berhenti pada Disertasi
Secara akademik, penelitian sebenarnya dapat berhenti setelah hipotesis diuji, data dianalisis, disertasi dipertahankan, dan hasilnya dipublikasikan.
Namun kemudian muncul pertanyaan yang berbeda: dapatkah pengetahuan yang diperoleh dari penelitian tersebut dimanfaatkan untuk sesuatu yang lebih langsung berguna?
Dari sinilah perjalanan mulai bergerak dari penelitian dasar menuju penelitian terapan.
Dengan menggunakan pengalaman dan pengetahuan mengenai HBsAg tersebut, selanjutnya dikembangkan antibodi terhadap HBsAg. Antibodi poliklonal atau polyclonal antibody (pAb) diproduksi dalam skala lebih besar menggunakan kuda. Sementara itu, antibodi monoklonal atau monoclonal antibody (mAb) dikembangkan dengan teknologi hibridoma menggunakan mencit BALB/c.
Antibodi yang dihasilkan kemudian diuji oleh Vista Laboratory di Amerika Serikat, sebuah perusahaan yang bergerak dalam bidang antibodi. Hasil pengujiannya menunjukkan bahwa kualitas antibodi yang dihasilkan sangat baik dan dapat dibandingkan dengan antibodi berkualitas tinggi yang tersedia secara internasional.
Pada titik itulah hasil suatu penelitian akademik mulai memperoleh kemungkinan kehidupan yang lain.
Dari Antibodi Menjadi Alat Diagnostik
Antibodi tersebut kemudian menjadi salah satu komponen utama dalam pengembangan pemeriksaan cepat HBsAg menggunakan prinsip imunokromatografi, yang sekarang lebih dikenal sebagai rapid diagnostic test (RDT).
Perjalanan dari laboratorium menuju masyarakat tentu tidak berhenti pada keberhasilan membuat prototipe. Produk harus dapat dibuat secara konsisten, diuji, memenuhi persyaratan, kemudian didaftarkan ke Kementerian Kesehatan. Setelah memperoleh nomor registrasi, produk dapat diproduksi dan dipasarkan.
Dengan demikian terbentuk sebuah perjalanan:
pertanyaan ilmiah → penelitian dasar → pengetahuan baru → pengembangan antibodi → teknologi diagnostik → registrasi → produksi → penggunaan oleh masyarakat.
Tetapi bagi saya ada satu mata rantai lagi yang tidak kalah penting.
Sebagian keuntungan yang diperoleh dari produk tersebut digunakan kembali untuk mengembangkan laboratorium dan membiayai penelitian-penelitian berikutnya.
Perjalanan itu tidak lagi berbentuk garis lurus, melainkan sebuah lingkaran:
penelitian → pengetahuan → teknologi → produk → hasil usaha → kembali kepada penelitian.
Lingkaran tersebut memungkinkan suatu kegiatan penelitian ikut menopang keberlanjutan penelitian berikutnya.
Penelitian Dasar Tidak Harus Langsung Menjadi Produk
Dari pengalaman tersebut saya belajar bahwa istilah “dari penelitian dasar ke industri” sebaiknya tidak dimaknai bahwa setiap penelitian sejak awal harus menghasilkan sesuatu yang dapat dijual.
Penelitian dasar mempunyai tujuan dan nilainya sendiri: mencari jawaban yang dapat dipertanggungjawabkan terhadap suatu pertanyaan ilmiah.
Ketika penelitian ini dimulai pada tahun 1989, pertanyaannya bukan “produk apa yang akan dibuat?”, melainkan “apakah perbedaan subtipe HBsAg mempunyai konsekuensi terhadap sifat imunologisnya?”
Baru setelah pengetahuan diperoleh, terbuka kemungkinan penerapannya.
Karena itu, hubungan antara penelitian dan industri mungkin sebaiknya tidak selalu dimulai dengan pertanyaan “apa yang dapat dijual?”, melainkan terlebih dahulu dengan pertanyaan yang lebih mendasar:
“Apa yang belum kita ketahui?”
Bila pertanyaannya baik, penelitian dilakukan dengan benar, dan hasilnya mempunyai makna, kadang-kadang akan terbuka jalan yang sebelumnya tidak direncanakan.
Hilirisasi Memerlukan Hulu yang Kuat
Dewasa ini kita sering mendengar istilah hilirisasi penelitian. Perguruan tinggi didorong agar hasil penelitiannya tidak berhenti sebagai publikasi, tetapi dapat diterjemahkan menjadi inovasi, teknologi, atau produk yang bermanfaat bagi masyarakat.
Gagasan tersebut penting. Namun pengalaman sederhana di atas mengingatkan bahwa hilirisasi memerlukan hulu yang kuat.
Produk yang baik tidak lahir dari ruang kosong. Di belakangnya sering terdapat perjalanan panjang: pertanyaan ilmiah, eksperimen yang mungkin berulang kali gagal, penguasaan metode, data yang dapat dipercaya, dan pemahaman yang semakin mendalam terhadap fenomena yang diteliti.
Karena itu, penguatan hubungan antara perguruan tinggi dan industri sebaiknya berjalan bersama dengan penguatan budaya penelitian dasar. Hilirisasi bukanlah pengganti penelitian dasar. Keduanya merupakan bagian dari satu rangkaian.
Bagi perguruan tinggi, termasuk yang berada di daerah, hal ini mungkin mempunyai arti tersendiri. Penelitian yang bermakna tidak selalu harus dimulai dengan fasilitas yang paling besar atau persoalan yang sedang menjadi perhatian dunia. Penelitian dapat berangkat dari masalah yang ada di sekitar kita, sepanjang pertanyaan penelitiannya jelas, metode yang digunakan dapat dipertanggungjawabkan, dan penelitian dikerjakan secara konsisten.
Dalam konteks Nusa Tenggara Barat, masih banyak persoalan kesehatan, pangan, pertanian, peternakan, kelautan, dan lingkungan yang dapat menjadi sumber pertanyaan ilmiah. Sebagian mungkin menghasilkan pengetahuan baru. Sebagian lainnya mungkin suatu hari berkembang menjadi teknologi atau produk yang bermanfaat.
Kita tidak selalu dapat mengetahui sejak awal ke mana sebuah penelitian akan membawa kita.
Kembali ke Penelitian
Lebih dari tiga dasawarsa telah berlalu sejak penelitian disertasi tersebut dilakukan. Teknologi biomedis sekarang telah berkembang sangat jauh. Metode yang dahulu memerlukan pekerjaan laboratorium panjang dan peralatan besar, sebagian kini dapat dilakukan dengan teknologi molekuler yang jauh lebih cepat dan presisi.
Namun prinsip dasarnya tampaknya tidak banyak berubah.
Tiga puluh lima tahun yang lalu, sejumlah plasma HBsAg, sebuah ultrasentrifus, mencit percobaan, dan sebuah pertanyaan mengenai perbedaan subtipe virus hanyalah bagian dari suatu penelitian disertasi.
Dari penelitian tersebut kemudian berkembang pengetahuan mengenai sifat HBsAg, pengembangan antibodi, suatu rapid diagnostic test, dan pada akhirnya sumber daya yang dapat digunakan kembali untuk mengembangkan laboratorium serta menjalankan penelitian berikutnya.
Perjalanan itu tentu melibatkan banyak orang, berbagai institusi, kerja sama, serta pengetahuan yang telah dibangun oleh para peneliti sebelumnya. Ilmu pengetahuan pada hakikatnya tidak pernah merupakan pekerjaan seorang diri.
Pengalaman tersebut setidaknya memberi satu pelajaran sederhana: inovasi tidak selalu dimulai dari keinginan menciptakan industri.
Kadang-kadang ia bermula dari rasa ingin tahu. Dari sebuah pertanyaan ilmiah yang sederhana:
“Mengapa demikian?”
Kemudian kita mencoba mencari jawabannya melalui penelitian.
Jawaban itu dapat melahirkan pertanyaan berikutnya. Pengetahuan dapat berkembang menjadi teknologi. Teknologi dapat berkembang menjadi produk. Dan apabila sebagian hasilnya kemudian kembali menopang penelitian, lingkaran ilmu pengetahuan dapat terus berjalan.
Dari penelitian dasar ke industri – dan dari industri, kembali lagi ke penelitian. (*)
