“Dengan memeriksa lapisan pipi dengan teknologi optik ini, kita memiliki kemungkinan untuk mendeteksi awal para pasien yang memiliki resiko tinggi terkena kanker paru-paru seperti para perokok, dan mengidentifikasi orang-orang yang memerlukan uji yang lebih mahal dan mendalam dibandingkan dengan mereka yang tidak memerlukan uji tambahan,” kata Hemant K. Roy, M.D. yang merupakan direktur penelitian gastroenterologi di NorthShore.

Teknik optik itu disebut spektroskopi gelombang parsial (SGP) mikroskopi dan dikembangan oleh Vadim Backman yang merupakan seorang profesor teknik biomedis di Sekolah Teknik dan Sains Terapan McCormick Northwestern. Sebelumnya Backman dan Roy menggunakan SGP untuk menilai resiko kanker usus besar dan kanker pankreas dengan hasil yang menjanjikan juga.

Penemuan mengenai kanker paru-paru tersebut dipublikasikan lewat internet pada tanggal 5 Oktober kemarin di jurnal Penelitian Kanker. Makalahnya akan dicetak pada edisi 15 Oktober.

Kanker paru-paru merupakan penyebab utama kematian karena kanker di Amerika Serikat. Tingkat kelangsungan hidup menjadi tinggi dengan bedah reseksi (pengangkatan tumor), tapi hanya jika terdeteksi pada tahap awal. Saat ini tak ada tes-tes yang disarankan bagi masyarakat untuk mendeteksi kanker paru-paru dini. Penyakit ini sudah pada tahap yang lebih tinggi ketika kebanyakan pasien kanker paru-paru menunjukkan gejala-gejala. Tingkat kelangsungan hidup lima tahun untuk pasien kanker paru hanya 15 persen.

SGP bisa mendeteksi fitur sel yang berukuran hingga 20 nanometer yang mengungkap perbedaan dalam sel-sel yang tampak normal dengan menggunakan teknik mikroskopi standar. Uji berbasis SGP memanfaatkan “efek medan” yang merupakan fenomena biologis di mana sel-sel yang terletak pada jarak tertentu dari tumor ganas atau pra-ganas mengalami perubahan molekular dan lainnya.

“Terlepas dari fakta bahwa sel-sel ini terlihat normal dengan mikroskop standar yang menggambarkan arsitektur sel pada skala mikro, sebenarnya ada perubahan besar dalam arsitektur berskala nano sel tersebut,” ujar Backman. “SGP mengukur kekuatan gangguan organisasi skala nano sel tersebut yang telah kita tetapkan menjadi salah satu dari tanda-tanda awal karsinogenesis dan merupakan penanda kuat bagi keberadaan kanker dalam organ tubuh.”

“SGP merupakan suatu perubahan paradigma yang dalam hal ini kita tidak perlu memeriksa tumor itu untuk menentukan keberadaan kanker,” tambah Hariharan Subramanian yang merupakan rekan peneliti di laboratorium Backman yang memiliki peran penting dalam pengembangan teknologi tersebut.

Setelah menguji teknologi itu dalam percobaan skala kecil, Roy dan Backman memfokuskan studi tersebut pada para perokok karena merokok merupakan faktor resiko utama yang berhubungan dengan 90 persen para pasien kanker paru-paru. “Gagasan dasarnya ialah bahwa merokok tak hanya berdampak pada paru-paru tapi saluran nafas keseluruhan,” kata Roy.

Penelitian tersebut mengikutsertakan 135 partisipan termasuk kelompok 63 perokok yang menderita kanker paru-paru dan 37 perokok yang menderita penyakit paru obstruktif kronis (PPOK), 13 perokok yang tidak terkena PPOK serta kelompok 22 orang yang bukan perokok. Penelitian ini tidak dibaurkan dengan faktor-faktor demografi seperti tingkat merokok, umur atau jenis kelamin. Yang penting tes tersebut rata-rata sensitif terhadap kanker pada semua tahap termasuk kanker awal yang bisa disembuhkan.

Para peneliti menyeka bagian dalam mulut para pasien dan kemudian sel-sel pipi ditempatkan ke dalam kaca mikroskop, diperbaiki dengan etanol lalu dipindai dengan SGP untuk mengukur kekuatan gangguan arsitektur nano sel. Hasilnya nyata meningkat (lebih dari 50 persen) pada pasien yang menderita kanker paru-paru ketimbang para perokok yang tidak menderita kanker.

Penilaian lebih jauh karakteristik-karakteristik performa “kekuatan gangguan” tersebut (sebaga penanda biologis) menunjukkan lebih dari 80 persen ketepatan dalam membedakan pasien-pasien kanker dalam ketiga kelompok tersebut.

“Hasil tersebut mirip dengan teknik skrining kanker yang sukses lainnya, seperti pap smear,” ujar Backman. “Tujuan kita ialah untuk mengembangkan suatu teknik yang bisa meningkatkan pendeteksian kanker-kanker lainnya dalam rangka menyediakan perawatan dini sama seperti pap smear yang secara drastis meningkatkan rasio kelangsungan hidup bagi para penderita kanker servik.”

SGP memerlukan pengujian validasi berskala besar. Jika SGP tetap terbukti efektif dalam uji klinis pendeteksian dini kanker, Backman dan Roy yakin bahwa SGP berpotensi untuk digunakan sebagai metode pra-skrining yang mengidentifikasi pasien-pasien dengan resiko tinggi yang mungkin membutuhkan uji yang lebih komprehensif seperti bronkoskopi atau CT scan kecil.

Dengan jenggot dan pendapatnya yang kokoh, ada sesuatu yang mirip dengan nabi-nabi pada zaman perjanjian lama dengan Aubrey de Grey. Namun ahli gerontologi yang mempelajari proses penuaan mengatakan bahwa keyakinannya bahwa dia mungkin hidup hingga 1000 tahun tidak diperolehnya dalam keyakinan/kepercayaannya, tapi dalam sains. De Grey mempelajari ilmu komputer di Universitas Cambridge, tapi menjadi tertarik dengan masalah penuaan lebih dari sepuluh tahun lalu dan merupakan rekan pendiri Institut SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) yang merupakan organisasi nonprofit berpusat di A.S. seperti yang dilansir oleh Guardian.

Apa yang salah dengan menjadi tua?

Sederhananya, orang jadi sakit ketika bertambah tua. Saya sering bertemu orang-orang yang mau menderita penyakit kardiovaskuler atau apalah, dan kita mendapatkan hal-hal itu sebagai akibat akumulasi lama dari berbagai tipe kerusakan molekular dan selular. Hal ini tidak berbahaya pada tingatan rendah tapi akhirnya hal itu menyebabkan penyakit dan cacat pada usia lanjut yang kebanyakan orang pikir tidak menyenangkan.

Apakah ini merupakan krisis kesehatan terbesar yang dihadapi dunia?

Sama sekali ya. Jika kita melihat pada dunia industri, pada dasarnya 90% semua kematian disebabkan karena penuaan. Hal-hal tersebut merupakan kematian dari sebab-sebab yang mempengaruhi para lansia dan tidak berpengaruh pada para dewasa muda. Jika kita melihat di seluruh dunia, angka kematian yang terjadi tiap hari sekitar 150.000 dan sekitar dua per tiga dari angka tersebut disebabkan karena penuaan.

Mengapa dunia tidak mengenali ini?

Orang-orang telah mencoba mengklaim bahwa kita bisa menaklukkan penuan sejak lama, dan mereka tidak mencapai kesuksesan. Ada kecenderungan untuk berpikir bahwa ada sesuatu yang tak terhindarkan tentang penuaan. Hal tersebut entah bagaimana melebihi kemampuan teknologi kita dalam prinsip yang sama sekali omong kosong.

Lalu ketika orang berdamai dengan hal mengerikan ini yang akan terjadi pada diri mereka di masa yang akan datang, mereka cenderung untuk menjadi agak enggan untuk menanyakan kembali ketika seseorang muncul dengan gagasan baru.

Apakah tubuh kita berhenti menjadi proaktif dengan kehidupan?

Pada dasarnya, tubuh memang memiliki perlengkapan anti penuaan alami tapi tidak 100% secara luas, jadi hal tersebut memperkenankan sejumlah kecil berbagai jenis kerusakkan molekular dan selular terjadi dan berakumulasi. Tubuh memang mencoba sekuat mungkin untuk melawan hal-hal ini tapi ini tak dapat bertahan. Jadi kita tidak akan bisa melakukan apapun secara signifikan tentang penuaan tanpa interfensi teknologi tinggi yang akan saya lakukan.

Penuaan melibatkan proses metabolisme, dan kemudian kemerosotan, dan kemudian patologi, benarkah?

Pada dasarnya, hal itu benar. Metabolisme melibatkan jaringan rumit proses biokimia dan sel yang terhubung dan hal tersebut berhasil membuat kita tetap hidup selama proses itu, tapi ada efek sampingnya.

Efek samping tersebut mulai bahkan sebelum kita lahir, efek itu tetap ada di segala penjuru kehidupan dan termanifestasi sebagai contoh, akumulasi dari berbagai tipe sampah molekul dalam dan luar sel, atau hanya sebagai sel yang mati dan tidak secara otomatis diganti oleh pembelahan sel lain. Bertahap perubahan-perubahan pada tingkat molekul dan sel berakumulasi dan akhirnya menghalangi metabolisme, dan di sanalah muncul patologi.

Anda telah mengidentifikasi tujuh bagian tertentu pembusukan sel yang mungkin bisa diatasi. Dapatkah anda memberikan contohnya?

Saya baru menyebutkan sel-sel mati dan tidak secara otomatis diganti, itu satu. Lainnya yaitu sel tidak mati ketika mereka seharusnya mati, beberapa tipe sel tertentu seharusnya berganti dan seringkali sel-sel tersebut kehilangan kemampuan untuk merespon sinyal yang mengatakan bahwa mereka harus mati.

Yang ketiga yaitu sel-sel membelah terlalu banyak, mereka mungkin mati ketika mereka harus tapi membelah terlalu banyak, dan itu yang disebut kanker.

Kita tahu penyebab kanker untuk beberapa waktu tapi lama untuk mencari penyembuhannya, bukankah demikian?

Saya tentunya tidak mengklaim bahwa satupun dari hal ini gampang. Beberapa di antaranya lebih gampang tapi saya selalu memandang kanker sebagai aspek tunggal tersulit dari penuaan yang harus diperbaiki.

Anda berbicara tentang memperkaya kehidupan orang, tapi bukankah kematian yang membuat kehidupan kita berharga?

Itu adalah omong kosong. Faktanya ialah orang tak mau sakit. Saya adalah orang yang praktis. Saya tak mau sakit dan saya tak mau anda sakit dan itu yang saya maksud. Saya tidak membahas umur panjang, saya membahas membuat orang tetap sehat. Satu-satunya perbedaan antara karya saya dan keseluruhan profesi medis ialah bahwa saya pikir kita ada dalam penemuan membuat orang tetap sehat sehingga pada umur 90 mereka tetap terbangun dalam kondisi fisik yang sama ketika berumur 30, dan kemungkinan mereka tidak terbangun di suatu pagi tidak lebih tingi dari sebelumnya ketika berumur 30 tahun.

Anda mengatakan anda pikir orang pertama yang hidup hingga 1000 tahun mungkin sudah hidup. Mungkinkah orang itu adalah anda?

Hal itu mungkin bahwa orang-orang seusia saya 40an cukup muda untuk mendapatkan manfaat dari terapi ini. Saya memberikannya 30 atau 40% kemungkinan. Namun itu bukanlah hal yang memotivasi saya melakukan hal ini, saya melakukannya karena saya tertarik menyelamatkan 100.000 jiwa sehari.

Dapatkah bumi mengatasi orang-orang yang hidup begitu lama?

Hal itu tergantung pada keseimbangan angka kelahiran dan kematian. Kita tidak membutuhkan waktu lama untuk membatasi angka kelahiran setelah kita lebih kurang mengeliminasi kematian bayi 100 atau 150 tahun lalu. Saya tidak melihat bahwa itu merupakan pikiran sehat untuk menganggap resiko penghentian populasi sebagai alasan untuk tidak memberikan orang-orang layanan kesehatan terbaik yang bisa kita berikan.

Alat penghasil sinar laser yang tidak menyebabkan rasa sakit dan yang mudah dibawa kemungkinan segera menggantikan sinar-X dalam mendiagnosa penyakit dengan cara non invasif (tidak masuk dalam tubuh dengan suntikan atau pembedahan).

Para peneliti mengatakan bahwa teknologi tersebut bisa tersedia secara menyeluruh dalam waktu lima tahun.

Metode tersebut yang disebut spektroskopi Rasman dapat membantu menemukan gejala-gejala awal kanker payudara, pembusukkan gigi dan osteoporosis.

Para ilmuwan meyakini bahwa teknologi tersebut akan membuat proses diagnosa penyakit lebih cepat, lebih murah dan lebih akurat.

Spektroskopi Raman merupakan pengukuran intensitas dan panjang gelombang sinar terpencar molekul-molekul.

Metode tersebut sudah digunakan dalam industri kimia dan farmasi. Sebagai contoh, laser Raman digunakan untuk mengukur karakteristik nyala api. Dengan mempelajari bagaimana bahan bakar terbakar bisa meminimalisasi polusi hasil pembakaran.

Michael Morris yang merupakan seorang profesor di Universitas Michigan A.S. telah menggunakan Raman selama beberapa tahun belakangan ini untuk mempelajari tulang manusia.

Selama ini dia menggunakannya pada tubuh-tubuh yang sudah tidak bernyawa lagi, tapi dia mengatakan bahwa Raman bisa terbukti efektif pada pasien-pasien yang masih hidup.

“Anda bisa menggantikan banyak prosedur diagnosa yang ada sekarang ini. Keuntungan besarnya ialah bahwa metode tersebut non invasif, lebih cepat dari prosedur-prosedur klasik dan lebih akurat,” katanya, seperti yang dilansir oleh BBC.

Ketika seseorang sakit, atau akan segera sakit, campuran kimia pada jaringan/tisu (istilah biologi yang berkaitan dengan sel-sel) agak berbeda dengan jaringan yang sehat, kata para ilmuwan. Jadi, perubahan spektrum Raman tergantung pada jaringan yang dianalisanya, menurut penjelasan Profesor Morris.

Raman menyediakan sidik jari molekular yaitu komposisi apa saja yang diukurnya,” jelasnya.

“Dalam keadaan sakit, komposisi kimia agak tidak normal atau sangat tak normal tergantung pada penyakitnya.”

Non Invasif

Diagnosa-diagnosa bisa dilakukan dalam hitungan menit dan tanpa sinar-X.

“Seorang pasien hanya menaruh pergelangan tanganya di atas meja kemudian ada serat optik yang mengantarkan cahaya laser yang terhubung dengan alat semacam gelang yang terbuat dari silikon yang terpasang pada pergelangan tangan pasien,” Profesor Morris menjelaskan.

“Kami menghidupkan lasernya dan setelah mengumpulkan cukup sinyal dalam beberapa menit, lasernya kami matikan. Pada prinsipnya, akan memakan waktu beberapa detik untuk menginterpretasikan hasilnya.”

Di samping penyakit-penyakit tulang, alat tersebut bisa terbukti efektif mendekteksi pembusukan dini gigi, kata para peneliti.

Pengambilan darah pun mungkin tidak diperlukan lagi dalam kasus-kasus tertentu. Misalnya untuk menentukan tingkat kolesterol, seseorang hanya perlu mengarahkan lasernya “ke bagian yang biasanya digunakan untuk mengambil sampel darah yaitu di lekukan lengan yang merupakan tempat terdekat pembuluh darah dengan kulit,” kata Morris.

Aplikasi-aplikasi Baru

Aplikasi lain bisa menggunakan Raman sebagai alternatif non invasif dari mammografi umum yaitu proses yang menggunakan dosis rendah sinar-X untuk mendeteksi gejala-gejala kanker payudara.

Laser akan “melihat” ke dalam jaringan dan mengeluarkan spektra berbeda yaitu distribusi warna yang merefleksikan perbedaan pada sifat-sifat jaringan.

Para peneliti Ingris di Laboratorium Rutherford Appleton di Didcot dan di Rumah Sakit Gloucestershire Royal telah menggunakan Raman untuk menganalisa kalsifikasi dalam jaringan payudara yang mungkin merupakan gejala-gejala awal kanker payudara.

“Kami bisa menargetkan kalsifikasi-kalsifikasi tersebut dan memutuskan apakah mereka jinak atau ganas,” kata Nicholas Stone yang merupakan kepala unit penelitian biofotonik di Rumah Sakit Gloucestershire Royal kepada reporter majalah Chemical and Engineering News.

“Jika kalsifikasi-kalsifikasi itu ganas atau cenderung seperti itu, anda akan datang kembali untuk melakukan biopsi. Jika kalsifikasi-kalsifikasi tersebut jinak, yang persentase kasusnya sekitar 80 hingga 90%, anda tak akan datang kembali untuk melakukan biopsi.”

“Di Inggris saja, hal tersebut akan menghindarkan 80.000 pasien untuk melakukan prosedur-prosedur tambahan.”

Contoh aplikasi ‘Don’t Dial!’ dari Cuttlefish Industries

Teknologi ini cocok bagi siapa saja yang sedang dalam pekerjaan untuk menyelesaikan sesuatu tapi selalu diganggu oleh impuls-impuls untuk melakukan hal-hal lain.

Misalkan anda sedang menulis sebuah buku tapi selalu saja ada keinginan untuk membuka internet, maka anda dapat menggunakan teknologi ini untuk memblokir akses internet anda sendiri selama dua jam sehari.

Teknologi ini sebenarnya mirip dengan pengingat atau reminder pada telepon selular, tapi pengingat hanya berfungsi menurut waktu yang ditetapkan, sedangkan teknologi untuk mengontrol keinginan ini bekerja mengingatkan bahkan menghentikan atau membatasi aktifitas yang ingin kita lakukan pada saat kegiatan tersebut akan dilakukan.

Sekarang sudah banyak alat untuk membantu orang-orang untuk tetap pada jalur atau rencananya, misalnya sebuah program yang menghentikan pemakaian kartu kredit, atau alat yang memonitor anda sewaktu latihan dan memberikan masukan dalam bentuk suara. Alat-alat tersebut membantu kita untuk tetap disiplin dan berperilaku baik.

Kita telah memasuki era di mana peralatan elektronik berfungsi sebagai orang tua, polisi, dan pelatih karena kita tidak dapat mengontrol keinginan kita sendiri.

Jika ada kemauan, pastilah kita juga bisa mengembangkan teknologi seperti ini, khususnya aplikasi-aplikasi untuk menghentikan keinginan kita untuk melakukan hal-hal yang merugikan banyak orang.