Ketika saya masih kecil, saya menonton episode sindikasi dari Star Trek asli. Saya terpesona oleh perjalanan ruang angkasa, tentu saja, tetapi juga teknologi medisnya.
Sebuah “tricorder” genggam mendeteksi penyakit, sementara injektor intramuskular (“hypospray”) dapat mengobatinya. Sickbay “biobeds” hadir dengan monitor kesehatan real-time yang terlihat futuristik pada saat itu tetapi tampak primitif saat ini.
Visi seperti itu menginspirasi banyak dari kami anak-anak untuk mengejar sains. Sedikit yang kita tahu kemajuan kehidupan nyata yang banyak dari kita akan lihat dalam hidup kita.
https://twitter.com/ckinsmagoo/status/1620821624797941760?ref_src=twsrc%5Etfw%7Ctwcamp%5Etweetembed%7Ctwterm%5E1620821624797941760%7Ctwgr%5E82dece0135661a97adc6a4371df325897af0b118%7Ctwcon%5Es1_&ref_url=https%3A%2F%2Fwww.webmd.com%2Fa- to-z-guides%2Fnews%2F20230203%2Fwild-technologies-about-to-change-health-care
Kecerdasan buatan membantu menemukan penyakit, robot yang melakukan operasi, bahkan panggilan video antara dokter dan pasien — semua ini pernah terdengar fantastis tetapi sekarang terjadi dalam perawatan klinis.
Sekarang, saat kita memasuki tahun ke-23 abad ke-21, Anda tidak akan percaya kemampuan kita selanjutnya. Tiga contoh liar bergerak mendekati realitas klinis.
Hibernasi Manusia
Captain America, Han Solo, Khan — semuanya diawetkan pada suhu rendah dan kemudian dihidupkan kembali, bangun hidup dan sehat berbulan-bulan, puluhan tahun, atau berabad-abad kemudian. Ini adalah contoh-contoh fiktif, tentu saja, tetapi sains yang mendasarinya adalah nyata.
Kasus hipotermia yang tidak disengaja yang jarang terjadi membuktikan bahwa pemulihan penuh dimungkinkan bahkan setelah jantung berhenti berdetak. Penurunan suhu tubuh memperlambat metabolisme dan mengurangi kebutuhan oksigen, menghentikan kerusakan otak selama satu jam atau lebih. (Dalam satu kasus ekstrim, seorang pendaki selamat setelah hampir sembilan jam upaya untuk menghidupkannya kembali.)
Berguna untuk penjelajah luar angkasa? Mungkin tidak. Tapi itu berpotensi besar bagi seseorang dengan luka yang mengancam jiwa akibat kecelakaan mobil atau luka tembak.
Itulah pemikiran di balik prosedur terobosan yang berpuncak pada penelitian selama puluhan tahun pada babi dan anjing, sekarang dalam uji klinis. Idenya: Seseorang dengan kehilangan banyak darah yang jantungnya berhenti disuntik dengan cairan sedingin es, mendinginkannya dari dalam, hingga sekitar 10°C.
https://twitter.com/mchlmorelli/status/1621364503903625218?ref_src=twsrc%5Etfw%7Ctwcamp%5Etweetembed%7Ctwterm%5E1621364503903625218%7Ctwgr%5E82dece0135661a97adc6a4371df325897af0b118%7Ctwcon%5Es1_&ref_url=https%3A%2F%2Fwww.webmd.com%2Fa- to-z-guides%2Fnews%2F20230203%2Fwild-technologies-about-to-change-health-care
Dokter sudah menginduksi hipotermia yang lebih sederhana untuk melindungi otak dan organ lain setelah serangan jantung dan selama operasi pada lengkungan aorta.
Namun, prosedur eksperimental ini — disebut Emergency Preservation and Resuscitation (EPR) — jauh melampaui itu, secara dramatis “menurunkan kebutuhan tubuh akan oksigen dan aliran darah,” kata Samuel Tisherman, MD, seorang ahli bedah trauma di University of Maryland Medical Center dan peneliti utama persidangan. Hal ini membuat pasien dalam keadaan mati suri yang “dapat mengulur waktu bagi ahli bedah untuk menghentikan pendarahan dan menyelamatkan lebih banyak pasien ini.”
Teknik ini telah dilakukan pada setidaknya enam pasien, meski tidak ada yang dilaporkan bertahan hidup. Uji coba ini diharapkan mencakup 20 peserta pada saat selesai pada bulan Desember, menurut daftar di database uji klinis AS. Meskipun diberikan persyaratan ketat untuk kandidat (korban trauma darurat yang kemungkinan besar tidak akan bertahan), seseorang tidak dapat mengandalkan jadwal yang ditentukan.
Meski begitu, teknologinya menjanjikan. Suatu hari nanti kita bahkan dapat menggunakannya untuk membuat pasien dalam keadaan mati suri selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun, prediksi para ahli, membantu astronot melalui penerbangan luar angkasa selama beberapa dekade, atau menunda kematian pada pasien yang sakit menunggu penyembuhan.
Rahim Buatan
Klasik sci-fi lainnya: menumbuhkan bayi manusia di luar rahim. Pikirkan bidang janin dari Matrix, atau embrio beku di Alien: Covenant.
Pada tahun 1923, ahli biologi Inggris JBS Haldane menciptakan istilah untuk itu – ektogenesis. Dia memperkirakan bahwa 70% kehamilan akan terjadi, dari pembuahan hingga kelahiran, di rahim buatan pada tahun 2074. Banyak yang tampaknya tidak mungkin, tetapi garis waktu berjalan sesuai rencana.
Mengembangkan embrio di luar rahim sudah menjadi rutinitas dalam fertilisasi in vitro. Dan teknologi memungkinkan bayi prematur untuk bertahan hidup selama paruh kedua masa kehamilan. Kehamilan normal manusia adalah 40 minggu, dan bayi prematur termuda yang bertahan hidup adalah 21 minggu dan 1 hari, hanya beberapa hari lebih muda dari segelintir orang lain yang hidup.
Hambatan terbesar bagi bayi yang lebih muda dari itu adalah kelangsungan hidup paru-paru. Ventilasi mekanis dapat merusak paru-paru dan menyebabkan penyakit paru-paru kronis (terkadang fatal) yang dikenal sebagai displasia bronkopulmoner. Menghindari hal ini berarti mencari cara untuk menjaga sirkulasi janin – sistem rumit yang mengalirkan darah beroksigen dari plasenta ke janin melalui tali pusat. Para peneliti di Children’s Hospital of Philadelphia (CHOP) telah melakukan ini dengan menggunakan janin domba.
Kunci penemuan mereka adalah pengganti plasenta: oksigenator yang terhubung ke tali pusar domba. Tabung dimasukkan melalui vena umbilikalis dan arteri membawa darah beroksigen dari “plasenta” ke janin, dan darah terdeoksigenasi kembali keluar. Domba tinggal di kantung ketuban buatan yang berisi cairan sampai paru-paru dan organ lainnya berkembang.
Perawatan kesuburan juga bisa bermanfaat. “Rahim buatan dapat menggantikan dalam situasi di mana pembawa kehamilan – ibu pengganti – diindikasikan,” kata Paula Amato, MD, seorang profesor kebidanan dan ginekologi di Oregon Health Sciences University. (Amato tidak terlibat dalam penelitian CHOP.) Misalnya: ketika ibu kehilangan rahim atau tidak dapat melahirkan dengan aman.
Belum ada tanggal yang ditetapkan untuk uji klinis. Namun menurut penelitian, perbedaan utama antara manusia dan domba mungkin terletak pada ukurannya. Pembuluh pusar domba lebih besar, jadi memberi makan dalam tabung lebih mudah. Dengan kemajuan saat ini dalam miniaturisasi metode pembedahan, hal itu tampaknya merupakan tantangan yang dapat diatasi oleh para ilmuwan.
Messenger RNA Terapi
Kembali ke Star Trek. Isi injektor hipospray dapat menyembuhkan hampir semua penyakit, bahkan penyakit yang baru ditemukan di planet asing. Itu tidak berbeda dengan messenger RNA (mRNA), teknologi terobosan yang memungkinkan para ilmuwan untuk dengan cepat mengembangkan beberapa vaksin COVID pertama.
Tetapi vaksin hanyalah permulaan dari apa yang dapat dilakukan teknologi ini.
Seluruh bidang imunoterapi muncul yang menggunakan mRNA untuk memberikan instruksi untuk menghasilkan sel imun yang dimodifikasi reseptor antigen chimeric (sel imun yang dimodifikasi CAR).
Sel-sel ini direkayasa untuk menargetkan sel dan jaringan yang sakit, seperti sel kanker dan fibroblas berbahaya (jaringan parut) yang menyebabkan fibrosis, misalnya pada jantung dan paru-paru.
Bidang ini penuh dengan penelitian hewan pengerat, dan uji klinis telah dimulai untuk mengobati beberapa keganasan stadium lanjut.
Penggunaan klinis yang sebenarnya mungkin membutuhkan waktu bertahun-tahun, tetapi jika semuanya berjalan dengan baik, obat-obatan ini dapat membantu mengobati atau bahkan menyembuhkan masalah medis inti yang dihadapi umat manusia. Kita berbicara tentang kanker, penyakit jantung, penyakit neurodegeneratif1 – mengubah satu terapi menjadi terapi lain hanya dengan mengubah “urutan nukleotida” mRNA, cetak biru yang berisi petunjuk tentang apa yang harus dilakukan, dan penyakit apa yang harus diserang.2
Saat teknologi ini semakin matang, kita mungkin mulai merasa seolah-olah kita benar-benar berada di Star Trek, di mana Bones mengeluarkan perangkat yang sama untuk mengobati hampir semua penyakit atau cedera.
Sumber:
Samuel Tisherman, MD, ahli bedah trauma, University of Maryland Medical Center, Baltimore.
Paula Amato, MD, profesor kebidanan dan ginekologi, Oregon Health and Science University, Portland.
Memory Alpha: “Tricorder,” “Biobed.”
StarTrek.com: “Hypospray.”
Laporan Ilmiah: “Hipotermia terapeutik setelah henti jantung meningkatkan kadar plasma peptida natriuretik tipe-B.”
Sejarah Pengobatan Darurat: “Henti Jantung Hipotermik Dengan Pemulihan Neurologis Penuh Setelah Sekitar Sembilan Jam Resusitasi Jantung Paru: Penatalaksanaan dan Kemungkinan Komplikasi.”
Pusat Informasi Teknis Pertahanan: “Keselamatan dan Kelayakan Pelestarian Darurat dan resusitasi untuk Serangan Jantung dari Trauma (EPR CAT).”
ClinicalTrials.gov: “Pelestarian dan Resusitasi Darurat (EPR) untuk Henti Jantung Akibat Trauma (EPR-CAT).”
University of Alabama di Birmingham: “Rumah Sakit UAB melahirkan bayi prematur yang memecahkan rekor.”
Sains: “Sel T CAR diproduksi secara in vivo untuk mengobati cedera jantung.”
Referensi:
1. https://www.pennmedicine.org/mrna
2. https://www.britannica.com/science/recombinant-DNA-technology/Isolating-the-clone#ref964498