Menu Close
artist's rendition of viruses and bacteria
Mikroba ada di mana-mana – dan tidak semuanya ramah. spawns/E+ via Getty Images

Bekerja dengan virus berbahaya memang mengkhawatirkan – tapi ilmuwan mempelajari patogen dengan aman di lab

Ada sekitar 1.400 patogen yang telah diketahui manusia – virus, bakteri, jamur, protozoa, dan cacing yang dapat menyebabkan penyakit atau kematian seseorang. Tapi di dunia yang penuh dengan satu triliun individu mikroorganisme (baru seperseribu dari satu persen mikroorganisme yang ada, seberapa besar kemungkinan ilmuwan dapat menemukan hal yang sangat membahayakan manusia?

Jawabannya, sangat tidak mungkin. Namun, ada banyak hal yang bisa diperoleh dari mengetahui lebih baik musuh mikroskopis ini.

Meski dari hari ke hari, kita dapat menghindari mikroorganisme berbahaya ini, ilmuwan seperti saya lebih termotivasi untuk mempelajari mereka dan mempelajari cara kerjanya dari dekat dan secara personal. Dan pastinya, kami ingin melakukannya dengan metode paling aman.

Saya telah bekerja di laboratorium biokontainmen dan telah mempublikasikan artikel saintifik tentang bakteri dan virus, termasuk influenza dan SARS-CoV-2 coronavirus. Di sini, di Oklahama State University, 10 grup riset sedang mempelajari patogen di laboratorium keamanan hayati (biosecure). Mereka mengidentifikasi variasi genetik dari berbagai virus dan bakteri, mempelajari bagaimana mereka beroperasi di antara sel yang mereka tumpangi.

Beberapa menguraikan bagaimana sistem kekebalan inang merespon penyerang ini dan dipengaruhi oleh apa yang disebut komorbiditas obesitas, diabetes atau usia lanjut. Yang lain sedang menyelidiki bagaimana mendeteksi dan menghilangkan patogen.

Riset semacam ini, yang ditujukan untuk mengetahui bagaimana patogen dapat membahayakan, sangatlah penting bagi dunia kedokteran manusia dan hewan, juga kesehatan mamalia, unggas, ikan, tumbuhan, serangga, dan spesies lain di dunia.

Peringatan adalah persiapan awal

Coba kita bayangkan tentang para ilmuwan yang hidup beberapa abad lalu yang telah belajar tentang bagaimana mencegah penyakit berdasarkan pemahaman mikroorganisme relevan, saat ia berada di lingkungan dan bagaimana ia mengatasi pertahanan alami manusia.

Memahami apa yang dilakukan oleh mikroorganisme ini, bagaimana mereka bekerja, dan bagaimana mereka dapat membantu para peneliti untuk mengembangkan pengukuran deteksi, mitigasi, dan pengendalian penyebaran mereka. Tujuan utama adalah mampu mengobati atau mencegah penyakit yang mereka sebabkan. Makin berbahaya suatu patogen, makin urgen bagi ilmuwan untuk memahaminya.

Di sinilah laboratorium riset berperan.

Ilmuwan memiliki beberapa pertanyaan dasar tentang bagaimana patogen mengembangkan dirinya sendiri. Mekanisme seperti apa yang mereka gunakan untuk memasuki sel inang dan bereplikasi? Gen apa yang diaktifkan olehnya untuk membuat protein? Informasi-informasi semacam ini dapat digunakan untuk menentukan strategi untuk mengeliminasi patogen atau mulai mencari tahu perawatan penyakit atau vaksin.

Seiring bertambahnya riset tentang patogen, ada lebih banyak peluang bagi para peneliti untuk menerapkan sebagian dari pengetahuan itu bila dihadapkan pada kemunculan patogen baru.

Orang-orang kerap menemukan patogen-patogen baru saat mereka berpindah ke bagian dunia yang lain, atau mengalami perubahan ekosistem. Terkadang, sebuah patogen beradaptasi dengan vektor baru – yang dapat dibawa oleh organisme yang berbeda – sehingga memungkinkannya menyebar ke area baru dan menginfeksi populasi baru. Sekitar 70% penyakit menular yang baru muncul di seluruh dunia ditularkan melalui hewan ke manusia; ini disebut penyakit zoonosis. Sangat penting untuk memahami bagaimana ini terjadi sedemikian rupa demi memiliki kemampuan sederhana untuk memprediksi apa yang mungkin akan terjadi.

Meski ada beberapa pola alami yang dapat memberikan kita petunjuk, keragaman yang luar biasa dari dunia mikroba dan cara organisme ini mengembangkan strategi baru untuk pertahanan kelangsungan hidup mereka sendiri menjadikan ini semua penting untuk dipelajari dan dipahami satu per satu.

seated researcher in PPE seen from behind in lab
Seorang ilmuwan yang mengenakan alat pelindung diri bekerja dengan virus corona di dalam lemari biosafety. Pallava Bagla/Corbis News via Getty Images

Bisakah riset ini dikerjakan dengan aman?

Dalam upaya apa pun, tidak ada hal yang tidak menciptakan risiko sama sekali, tapi selama bertahun-tahun, para peneliti telah mengembangkan metode laboratorium yang aman untuk bekerja dengan patogen berbahaya.

Setiap studi harus mendokumentasikan terlebih dulu apa yang harus dilakukan, bagaimana caranya, di mana dan oleh siapa. Uraian ini ditinjau oleh komite independen untuk memastikan rencana kerja paling aman. Ada tindak lanjut independen oleh para profesional terlatih di dalam institusi dan, dalam beberapa kasus di AS, oleh Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS, Departemen Pertanian AS, atau keduanya, untuk memastikan para peneliti mengikuti prosedur dan peraturan yang disetujui.

Bagi mereka yang bekerja dengan patogen-patogen berbahaya harus mengikuti dua set prinsip. Ada biosafety, yang mengacu pada kontainmen. Ini mencakup semua kontrol teknik yang menjaga para ilmuwan dan lingkungan mereka tetap aman: ruang kerja tertutup dan berventilasi yang disebut lemari biosafety, aliran udara terarah, dan ruang depan untuk mengontrol pergerakan udara di dalam laboratorium. Filter udara High-Efficiency Particulate Air (HEPA) membersihkan udara yang keluar masuk laboratorium.

Kami berpegang teguh pada praktik kerja laboratorium yang baik, dan semua orang mengenakan peralatan pelindung pribadi termasuk pakaian, masker, dan sarung tangan. Terkadang kami menggunakan respirator khusus untuk menyaring udara yang kami hirup saat berada di laboratorium. Selain itu, kami sering menonaktifkan patogen yang sedang kami pelajari – pada dasarnya memisahkannya sehingga tidak berfungsi – dan mengerjakan bagian-bagiannya satu atau beberapa sekaligus.

Lalu ada biosekuriti, yang berarti tindakan yang dirancang untuk mencegah kehilangan, pencurian, pelepasan atau penyalahgunaan patogen. Ini termasuk kontrol akses, kontrol inventaris dan metode bersertifikat untuk dekontaminasi dan pembuangan limbah. Bagian dari langkah-langkah keamanan ini diadakan demi menjaga detailnya tetap dekat.

Tingkat keamanan hayati ditentukan oleh seberapa besar risiko yang terlibat saat bekerja dengan patogen tertentu. The Conversation, CC BY-ND

Komunitas peneliti mengakui empat tingkat praktik keamanan hayati (biosafety). Biosafety level-1 (BSL-1) dan BSL-2 diterapkan pada ruang laboratorium umum yang memiliki risiko rendah atau tanpa risiko. Mereka tidak akan bekerja dengan mikroorganisme yang menimbulkan ancaman serius bagi manusia atau hewan.

BSL-3 mengacu pada laboratorium yang terdapat risiko individu yang tinggi tapi risiko komunitas yang rendah. Artinya terdapat patogen yang dapat menyebabkan penyakit serius pada manusia tapi pengobatan tersedia. Ini adalah jenis pekerjaan yang akan dilakukan oleh rekan-rekan saya dan saya, serta banyak sekolah kedokteran dan kedokteran hewan.

BSL-4 mengacu pada pekerjaan yang berhubungan langsung dengan patogen yang menimbulkan risiko tinggi penyakit yang signifikan pada manusia, hewan atau keduanya yang ditularkan antar individu dan pengobatan yang efektif mungkin tidak tersedia. Laboratorium BSL-4 relatif jarang, dan menurut suatu perkiraan hanya sekitar 50 yang ada di dunia.

Di setiap tingkat, peningkatan risiko memerlukan tindakan pencegahan yang semakin ketat demi menjaga keselamatan pekerja dan mencegah penyalahgunaan yang tidak disengaja atau berbahaya.

Apa risikonya jika sains mengabaikan mikroba ini?

Dalam beberapa tahun terakhir, dunia telah menyaksikan wabah penyakit parah yang disebabkan oleh beberapa jenis patogen. Sudah ada banyak patogen yang diketahui para ilmuwan, tapi masih ada banyak yang belum diketahui. Masuk akal untuk memperkirakan ada lebih banyak ancaman di luar sana yang belum ditemukan.

Sangat penting bagi para ilmuwan untuk mempelajari patogen penyakit baru di laboratorium saat mereka ditemukan, memahami bagaimana mereka berpindah dari inang ke inang lain, dan bagaimana mereka terpengaruh pada kondisi; variasi apa yang berkembang dari waktu ke waktu; dan tindakan pengendalian efektif apa yang dapat dikembangkan.

Selain virus yang lebih terkenal seperti rabies, virus West Nile, dan Ebola, ada beberapa patogen yang sangat penting yang beredar di dunia saat ini yang menimbulkan ancaman serius. Hantavirus, demam berdarah, virus Zika dan Virus Nipah semuanya sedang diselidiki di berbagai laboratorium, tempat para peneliti bekerja untuk memahami lebih lanjut tentang bagaimana mereka ditransmisikan, untuk mengembangkan diagnostik cepat dan untuk memproduksi vaksin dan terapi.

Mikroorganisme adalah bentuk kehidupan yang paling melimpah di planet ini dan sangat penting bagi kesehatan manusia dan kesehatan tumbuhan dan hewan. Secara umum, manusia telah beradaptasi dengan kehadirannya, dan sebaliknya. Bagi mikroba yang memiliki kapasitas untuk melakukan kerusakan nyata, masuk akal bagi ilmuwan untuk mempelajarinya sebanyak mungkin, sebelum pandemi berikutnya melanda.


Rachel Noorajavi menerjemahkan artikel ini dari bahasa Inggris.

This article was originally published in English

Want to write?

Write an article and join a growing community of more than 156,000 academics and researchers from 4,515 institutions.

Register now