Misteri Gen Pembawa Nestapa

by

Misteri Gen Pembawa Nestapa

Beban kolektif yang ditimbulkan kerusakan-kerusakan genetika yang mencolok bagi populasi manusia disebut muatan genetis (genetic load), dan berbagai upaya kuantitatif telah dilakukan guna mengetahui besarnya muatan genetis itu. Rangkuman yang representatif menunjukkan bahwa kelainan kromosom yang berkaitan dengan masalah medis dialami oleh sekitar 1 pers.en populasi manusia, kelainan karena gen tunggal oleh sekitar 1 persen lagi, cacat lahir genetis oleh sebanyak 2 persen, dan kelainan lain yang punya komponen genetis oleh sebesar 1 persen. Dengan demikian, setidaknya 5 persen manusia diketahui punya cacat genetis. Sekitar 20 persen kematian bayi disebabkan oleh cacat genetis, dan demikian .pula dengan hampir 50 persen pasien anak-anak dan dewasa yang masuk rumah sakit. Di samping beban dahsyat yang dipikul individu penderita, ongkos yang harus dibayar masyarakat sungguh ruar biasa.

Meskipun penting secara medis, tabulasi tersebut hanya memberi perkiraan minimum muatan genetis akibat terdapatnya bias pada data yang tersedia. Pertama, gambaran di atas mengecualikan banyak sekali penyakit yang diduga punya komponen warisan namun belum dipastikan, di antaranya kelainan sistem peredaran, bermacam kanker, dan beragam bentuk kelainan penuaan normal. Kondisi-kondisi tersebut biasanya melibatkan banyak faktor genetika (dan lingkungan), tapi pengaruh gen-gen tertentu dalam rangkaian sebab-akibat yang rumit sukar ditelusuri. Kedua, gambaran di atas mengcsampingkan kerusakan genetika yang secara serentak ada di banyak tempat, yang boleh dikata tidak terwariskan karena hanya berada pada sel somatik, bukan di sel nutfah. Beragam jenis kanker masuk dalam golongan tersebut. Ketiga, gambaran di atas tidak memasukkan kerusakan genetika yang tak terdeteksi karena hanya mengurangi kesuburan, atau karena mematikan janin sebelum dilahirkan, namun tahap-tahap itu merupakan arena biologis tempat berlangsungnya seleksi yang paling ketat terhadap talon genotipe. Sebagai gambaran, kerusakan kromosom saja terjadi pada sekitar 20 persen kehamilan, dan cacat genetis tampaknya merupakan biang kerok lebih dari 50 persen kasus keguguran.

Tuhan-tuhan genetis menyebabkan banyak sekali kekeliruan metabolisme bawaan. Kebenaran yang tak terbantah tersebut menimbulkan persoalan epistetnologis yang meresahkan, baik bagi diskusi keagamaan (perihal takdir) maupun diskusi ilmiah.

Dari sudut pandang agama, cacat genetis menimbulkan sejumlah masalah etis. Mengapa kiranya Tuhan yang mahakuasa dan maha penyayang merenggut nyawa sedemikian cepat, memanjangkan penderitaan hingga berpuluh tahun, merancang perilaku menyiksa-diri yang sedemikian menyeramkan, atau menimpakan penyakit hanya pada golongan umur atau etnis tertentu? Mengapa Tuhan yang mahabaik membiarkan saja penderitaan manusia yang menakutkan seperti itu? Sepanjang zaman, manusia mengajukan banyak sekali alasan. Mungkin Tuhan tidak ada, atau tidak mahakuasa. Mungkin Tuhan memang mahakuasa, namun tidak menggunakan kekuasaannya. Barangkali Tuhan sengaja merancang cacat genetika sebagai ujian keyakinan bagi pembawanya, atau sebagai hukuman bagi dosa pelanggaran terhadap perintahnya. Tapi, beratnya hukuman dan kekhasan pemilihan sasaran penerimanya tampaknya tidak setimpal dengan dosa-dosa tersebut. Sesungguhnya, hukuman genetis sering kali menimpa kalangan yang paling tak berdosa, seperti janin yang belum lahir, manula, atau orang cacat. Barangkali konsep cinta, keadilan, penderitaan, dan moralitas Tuhan yang mahakuasa berbeda jauh dari makna umum kata-kata tersebut bagi kebanyakan kita.

Alasan bernuansa takdir lainnya adalah bahwa penderitaan dalam kehidupan ini merupakan ganjaran spiritual bagi kejahatan yang dilakukan di kehidupan lampau. Dalam pengertian yang amat berbeda, penjelasan demikian ada benarnya secara ilmiah. Banyak kerusakan genetika pada populasi manusia sekarang yang merupakan warisan leluhur kita, dan bukan tercipta de novo pada generasi sekarang. Gen-gen dalam cetak biru warisan kita memang punya masa lalu yang bisa menghantui kita.

Kekeliruan metabolisme bawaan juga menimbulkan tantangan bagi keyakinan ilmiah, sebagaimana bagi keyakinan agama. Mengapa mutasi genetis yang mengurangi kesesuaian tetap bertahan dalam populasi manusia? Mengapa kepedulian seleksi alam pada reproduksi belum melenyapkan penderitaan manusia yang tentu berdampak negatif terhadap kelestarian dan reproduksi? Jawaban ilmiahnya cukup jelas. Kekeliruan metabolisme bawaan itu ada bukan karena kerusakan yang mereka hasilkan, melainkan tetap bertahan meskipun sudah ada berbagai kerusakan itu.

Banyak kelainan metabolisme bawaan langka yang disandikan oleh mutasi yang belum berhasil dilenyapkan melalui seleksi alam, baik karena mutasi tersebut tersamar sebagian maupun karena kerusakan yang ditimbulkannya relatif ringan dibandingkan laju kemunculannya lewat mutasi. Penyamaran bisa berlangsung dalam setidaknya tiga cara. Alel yang merupakan biang keladi beragam penyakit genetika, semacam alkaptonuria, hanya punya konsekuensi merusak pada individu homozigot. Pada individu heterozigot, alel tersebut terlindung dari seleksi alam karena kekurangan kemampuan metabolismenya tertutup oleh alel normal. Selain itu, banyak kelainan genetika semacam penyakit Alzheimer yang mulai terjadi pada usia pascareproduktif. Seleksi alam masa kini tidak menyaring kerusakan genetika yang konsekuensinya muncul pada usia pasca reproduktif, karena kerusakan-kerusakan itu biasanya tidak mengurangi keberhasilan reproduktif individu. Boleh dikata, penuaan dan kematian itu sendiri merupakan penyakit genetis warisan, dan pertanyaan evolusioner penting sehubungan dengannya adalah bagaimana menjelaskan fenomena yang tak pandang bulu tersebut. Bentuk penyamaran evolusioner ketiga muncul karena efek merusak sebagian alel mutan hanya muncul pada lingkungan tertentu. Fenilketonuria adalah kelainan autosom resesif yang ditandai retardasi mental parah akibat terkumpulnya fenilalanin dan metabolit (substansi yang dihasilkan metabolisme—Perierj.) terkait dalam tubuh. Biang keroknya adalah mutasi yang merusak fungsi enzim hidroksilase fenilalanin. Tapi, jika kondisi fenilketonuria berhasil didiagnosis semasa bayi, ketidakaktifan enzim bisa diimbangi oleh diet rendah fenilalanin hingga sebagian pasien bisa mencapai kecerdasan normal.

Banyak kelainan genetika yang biasanya tidak disebut sebagai kelainan, karena ekspresi merugikannya terbatas pada lingkungan yang tidak normal. Contohnya, ketidakmampuan genetis kita memproduksi vitamin C tidak ada konsekuensinya terhadap kesehatan apabila asam askorbat bisa diperoleh melalui buah dan sayur segar. Tapi, apabila asupan vitamin C sangat terbatas, penyakit kudis bisa terjadi, seperti dialami para pelaut Eropa yang berlayar cukup lama pada kurun abad ke-15 hingga 19. Sebaliknya, beberapa kondisi genetika semacam apnea pasca-pembiusan dan beragam kelainan di usia lanjut semakin terasa dampaknya pada lingkungan modern kita.

Bersama-sama penyamaran genetis, perkembangan, dan lingkungan, mutasi berulang juga punya andil dalam mempertahankan alel merugikan pada populasi manusia. Teori genetika populasi matematis menunjuldcan bahwa frekuensi keberadaan alel merugikan yang diharapkan pada gen tertentu dipengaruhi oleh kesetimbangan antara laju kemunculan alel tersebut melalui mutasi (m) dan hilangnya alel melalui seleksi karena mengurangi kesesuaian. Dalam jangka panjang, tarik-menarik antara mutasi yang berulang dan seleksi pembersihan cenderung mengarah pada seimbangnya frekuensi alel merugikan dalam populasi. Frekuensi alel tersebut rendah, tapi bukan nol pada laju mutasi realistis (mutasi titik per gen per generasi biasanya 10-5 atau kurang). Keseimbangan yang dicapai antara mutasi merugikan dan seleksi alam pembersih bisa menjelaskan frekuensi banyak cacat genetis langka yang diamati.

Sebagai contoh, suatu alel letal resesif yang muncul pada laju mutasi m = 10-5 mencapai keseimbangan mutasi-seleksi pada frekuensi populasi sekitar q = 0,0032. Probabilitas kematian karena dua duplikat alel rusak muncul bersama pada seseorang adalah q2 = 10-5. Artinya, dalam populasi 1.000.000, sekitar 10 orang per generasi diperkirakan meninggal akibat kelainan bawaan itu, angka yang cukup umum bagi berbagai penyakit ge-netis serius. Sebagian penyimpangan kromosom seperti hilangnya kromosom Y atau munculnya tiga duplikat kromosom 21, muncul secara spontan dengan frekuensi yang lebih tinggi (misalnya, m 10′ — 10-3), menjelaskan banyaknya kasus kelainan genetika semacam sindrom Turner dan Down pada populasi manusia.

Pada sebagian kasus, seleksi alam itu sendiri mempertahankan tingginya frekuensi genotipe tertentu yang pada sepintas tampak merugikan. Contoh yang paling umum adalah enzimopati (kelainan metabolisme turunan berupa kerusakan atau ketiadaan enzim tertentu—Penerj.) yang paling umum pada manusia: defisiensi glukosa-6-fosfat dehidrogenase (G6PD). Kondisi genetis yang diwariskan lewat kromosom X tersebut bisa mengakihatkan anemia hemolisis parah setelah infeksi, pemakaian obat-obatan tertentu, atau konsumsi makanan tertentu. Mengapa seleksi alam belum menumpas secara saksama alel merugikan semacam itu dari lungkang gen manusia, dengan memperkecil frekuensinya hingga hanya diimbangi mutasi berulang? Jawabannya mungkin karena defisiensi G6PD juga memberi pembawanya penurunan kerentanan terhadap malaria yang cukup besar (46-58 persen), suatu berkah evolusioner yang mengimbangi kerugian karena defisiensi.”

Polimorfisme genetis lainnya yang terkait dengan kekebalan terhadap malaria melibatkan satu gen hemoglobin. Pada kondisi oksigen rendah, sel-sel darah merah individu yang punya alel ‘S’ homozigot menjadi kaku, menyumbat kapiler darah, dan menyebabkan penyakit sel sabit (sickle cell) yang menyakitkan dan mengancam nyawa. Alel S dalam populasi Afrika mencapai frekuensi 20 persen, jauh melebihi yang diakibatkan oleh mutasi berulang semata. Penjelasan fenomena tersebut telah lama diketahui. Penyebab tingginya frekuensi alel S adalah karena ia memberi kekebalan malaria lebih besar pada individu heterozigot. Dengan demikian, di daerah berjangkitnya malaria, individu heterozigot memiliki kelebihan kesesuaian dibandingkan individu homozigot normal (A/A), dan mereka juga punya kelebihan dibandingkan homozigot S/S karena nyaris bebas dari penyakit sel sabit. Seleksi alam berjalan sedemikian rupa hingga mempertahankan kedua alel pada frekuensi yang ditentukan kesesuaian relatif kedua kelompok homozigot. Berdasarkan hukum pewarisan Mendel dan reproduksi seksual, individu heterozigot tidak otomatis meneruskan kelebihannya secara langsung kepada keturunannya, dan pada tiap generasi dihasilkanlah individuindividu homozigot barn. Keadaan ini menimbulkan muatan segregasi yang berkontribusi terhadap total beban genetika yang ditanggung manusia.
Alhasil, pengaruh mutasi dan seleksi memberikan penjelasan ilmiah langsung perihal masalah mengapa manusia dibebani kekeliruan metabolisme bawaan. Proses-proses tersebut jelas tak mengindahkan rasa sakit dan penderitaan—keduanya tak berakal dan nirmoral. Namun, mengapa proses-proses evolusi alami itu sendiri ada? Mengapa mutasi merugikan muncul? Mengapa mutasi terus-menerus terjadi dan diturunkan secara acak melalui reproduksi seksual? Mengapa Tuhan-tuhan genetis (atau tuhan lainnya) bermain dadu dengan kehidupan kita? Sebagaimana yang akan kita lihat, sains menawarkan jawaban bagi pertanyaan-pertanyaan itu.

Tags: , , , , , ,

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s


%d bloggers like this: