Pengantar:
The New Yorker menurunkan sebuah tulisan panjang tentang virus, dan terutama virus yang tengah hits saat ini: Virus Corona. Jernih.co turut memuat ulang tulisan bernas yang barangkali terlalu panjang bagi pembaca Indonesia tersebut. Untuk itu, tulisan kami bagi dalam empat tulisan pendek yang ditulis bersambung.—
Tubuh kita, seperti pemerintah Amerika Serikat, melakukan investasi pertahanan yang sangat besar. Sumsum tulang kita menghasilkan miliaran sel kekebalan setiap hari, dan kemudian membuang sebagian besar sel tersebut
JERNIH– Sekitar empat miliar tahun lalu, di perairan dangkal tempat kehidupan dimulai, nenek moyang kita yang paling awal menjalani kehidupan dalam keadaan darurat yang terus-menerus.
Di dunia yang tandus, setiap amuba bersel tunggal adalah sumber daya yang sangat kaya, dan untuk hidup diserang oleh parasit. Salah satunya, Mimivirus raksasa, yang menyamar sebagai makanan; dalam waktu empat jam setelah dimakan, itu bisa mengubah amuba menjadi pabrik virus. Namun, seperti yang dikatakan ahli matematika abad kesembilan belas, Augustus de Morgan, “Kutu besar memiliki sedikit kutu di punggung untuk menggigitnya, dan kutu kecil memiliki lebih sedikit kutu, dan ad infinitum.”
Mimivirus memiliki parasitnya sendiri, yang terkadang mengikutinya saat memasuki amuba. Begitu masuk, mereka melumpuhkan pabrik Mimivirus. Trik ini sangat berguna sehingga, pada akhirnya, amuba mengintegrasikan gen parasit ke dalam genom mereka sendiri, menciptakan salah satu senjata paling awal dalam sistem kekebalan.
Kita cenderung mengasosiasikan “survival of the fittest” dengan singa yang berburu antelop. Tetapi penyakit — predasi parasit pada inang — sebenarnya adalah kekuatan paling kuat dalam evolusi. “Setiap fase kehidupan telah dipilih untuk mencoba menghindari parasitisme,” kata Stephen Hedrick, ahli imunologi dari Universitas California, San Diego, kepada saya. “Itu mendorong evolusi sekeras yang bisa dilakukan. Karena itu urusan hidup atau mati sepanjang waktu. Dan itu adalah evolusi bersama.”
Setiap kali inang mengembangkan pertahanan kekebalan, hal itu merugikan kelangsungan hidup parasit yang dapat mengalahkannya. Sementara itu, inang cenderung berada pada posisi yang tidak menguntungkan secara evolusioner. “Populasi bakteri atau virus sangat besar ukurannya,” Robert Jack dan Louis Du Pasquier menulis, dalam “Evolutionary Concepts in Immunology,” dan variasi yang luas di antara mereka memberi seleksi alam banyak kandidat organisme untuk bekerja. Virus dan bakteri juga berkembang biak setengah juta kali lebih cepat dari yang kita lakukan. Mengingat “kesenjangan generasi” ini, Jack dan Du Pasquier menulis, “orang mungkin bertanya bagaimana mungkin kita bisa bertahan hidup.”
Petunjuk datang dari amuba Dictyostelium discoideum. Ia menghabiskan sebagian besar hidupnya merampok sendirian, memakan sesuatu. Tapi, ketika makanan langka, ia melepaskan molekul yang berfungsi sebagai sinyal berkelompok kepada orang lain dari jenisnya; gabungan amuba, membentuk superorganisme sebanyak seratus ribu anggota. Agar “jamur lendir” multiseluler ini efektif, hampir semua amuba harus menyerahkan kemampuannya untuk makan, jangan sampai mereka memangsa satu sama lain.
Beberapa yang mempertahankannya tidak makan sendiri; sebaliknya, mereka menelan puing-puing dan membuangnya untuk melindungi organisme. Amuba lainnya, terbebas dari beban serangan dan pertahanan, membentuk “tubuh buah” yang melepaskan spora untuk reproduksi. Meskipun tidak ada individu yang akan bertahan hidup sendiri, kolektif tumbuh subur.
Manusia juga merupakan masyarakat sel, dengan pertahanan yang terkoordinasi. Sistem peredaran darah kita berfungsi ganda sebagai jaringan komunikasi; pembuluh darah kita memiliki lapisan “endotel” — permukaan yang diisi dengan perutean cerdas sel-sel kekebalan. Ketika sel biasa terinfeksi oleh patogen, mereka mengirim sinyal ke tetangga mereka, yang meneruskannya hingga mencapai sel endotel. Sebagai tanggapan, pembuluh darah membengkak, menciptakan jalur yang melenceng di mana sel darah putih, yang merupakan bagian dari kekuatan pertahanan sirkulasi sistem kekebalan, dapat mengalir ke tempat infeksi. Ini hanyalah awal dari respons kekebalan kita.
Tubuh kita, seperti pemerintah Amerika Serikat, melakukan investasi pertahanan yang sangat besar. Sumsum tulang kita menghasilkan miliaran sel kekebalan setiap hari, dan kemudian membuang sebagian besar sel tersebut. Hampir setiap sel kita terus menerus memindai dirinya sendiri untuk mencari bukti invasi. Sistemnya rumit — tanyakan kepada ahli mikrobiologi tentang imunologi dan dia akan bersiul, berharap Anda beruntung. Mereka yang menggambarkannya sering menggunakan metafora. Merenungkan banyaknya informasi yang dikumpulkan dan disintesisnya di seluruh tubuh, Jack dan Du Pasquier menyarankan bahwa “sistem kekebalan dapat dianggap, di atas segalanya, sebagai perangkat komputasi.”
Perangkat ini disetel dengan sangat baik sehingga kita jarang menyadarinya saat bekerja. Usus kita dipenuhi mikroba asing yang melebihi jumlah sel manusia kira-kira sepuluh banding satu, tetapi yang baik disortir dengan mulus dari yang buruk; setiap hari, beberapa sel kita tumbuh menjadi kanker, tetapi sistem kekebalan mengeluarkannya sebelum menjadi berbahaya.
Dalam perjalanan berkemah baru-baru ini, saya digigit serangga tiga kali saat memasukkan lengan saya ke dalam lengan jaket. Entah apa yang masuk ke aliran darah saya. Hampir segera, tiga bekas terbentuk; beberapa menit kemudian, bekas luka mulai hilang. Pada saat-saat seperti itu, mudah untuk berasumsi bahwa kita lebih unggul daripada parasit.
Pada hari Jumat, 6 Maret, sampel murni dari virus Corona baru tiba di laboratorium seorang ahli virus bernama Benjamin tenOever, di Fakultas Kedokteran Icahn, di East Harlem. Banyak laboratorium virologi berfokus pada satu patogen, tetapi tenOever mempelajari lusinan virus dan bagaimana mereka mengubah sel yang mereka infeksi. Selama musim dingin, tenOever dan timnya sedang fokus pada flu.
Tetapi, ketika pandemi virus korona mulai meningkat di AS, mereka memulai proyek sampingan, menginfeksi sel paru-paru di piring dengan sars-CoV-2, virus yang menyebabkan covid-19, dan mempelajari hasilnya. TenOever memposting analisis awal mereka ke Twitter pada 14 Maret. Dalam seminggu, seorang manajer program di Departemen Pertahanan mengirim email untuk menanyakan tentang penelitian tersebut. Dua minggu kemudian, Departemen Pertahanan memberi tenOever hibah 6,3 juta dolar AS untuk mencari tahu apa yang dilakukan virus baru itu pada sistem kekebalan kita.
Lahir dari orang tua Belanda, tenOever dibesarkan di pedesaan Ontario. Sekarang berusia empat puluh tiga tahun, dia menjalani pekerjaannya dengan rasa percaya diri. Pada 26 Maret, dia mengumpulkan timnya dan mereka mendiskusikan rencana mereka. Mereka akan mengambil setengah lusin virus — termasuk sars, mers, dan virus Corona baru — dan menyebabkan infeksi pada inang, dimulai dari sel dalam cawan petri dan berlanjut ke musang. Mereka akan mempelajari hasilnya untuk memahami apa yang membuat virus corona baru itu unik. Tujuan mereka adalah mendapatkan hasil dalam tiga minggu.
Infeksi terjadi di dalam fasilitas Lab Tingkat Keamanan Hayati-3, serangkaian ruang bersarang yang masing-masing ditempatkan pada tekanan yang lebih rendah daripada yang mengelilinginya, sehingga udara mengalir ke dalam dan naik ke saluran pembuangan yang berisi filter sensitif. Di “zona hangat”, di mana selalu ada bahaya terkena virus hidup, Anda harus mengenakan APD, dua set sarung tangan, dua set penutup sepatu, masker respirator, pelindung wajah, dan topi bouffant . Anda bekerja dengan lengan Anda di bawah tudung, dilindungi oleh satu set ekstra lengan baju sekali pakai. Setelah eksperimen selesai, Anda mendisinfeksi peralatan ini dan melemparkannya ke dalam autoclave — semacam tungku — tempat ‘memasak’nya selama dua puluh menit. Untuk kembali ke “zona dingin”, Anda melepas penutup sepatu Anda sebelum melangkah melewati garis merah.
Di New York, pada akhir Maret, tindakan pencegahan ini memiliki bau yang tidak masuk akal: di kota di mana sekitar tiga ribu kasus virus corona baru didiagnosis setiap hari, Anda lebih mungkin terpapar virus yang sangat patogen di lingkungan Anda.
Seorang mahasiswa Ph.D. bernama Daisy Hoagland, yang baru saja pulih dari kasus ringan covid-19, menyiapkan sampel untuk dianalisis. Dengan menggunakan mesin pengocok dan tabung reaksi yang diisi dengan butiran pasir dan keramik, dia mengubah suspensi sel paru musang — beberapa dari hewan yang terinfeksi, dan lainnya dari anggota kelompok kontrol — menjadi jus yang homogen, kemudian memisahkan larutan dalam mesin sentrifugal yang menghasilkan 15 ribu g. Itu adalah pekerjaan yang melelahkan. (“Saya mendengarkan banyak podcast,” kata Hoagland.)
Dengan menggunakan pipet, dia dengan hati-hati memindahkan lapisan paling atas, cairan merah muda, ke dalam tabung lain, yang disentrifugasi lagi, sampai dia memiliki sampel RNA yang dimurnikan. Ini dia serahkan kepada rekan-rekannya Rasmus Møller dan Maryline Panis untuk diurutkan. Prosesnya memakan waktu enam belas jam untuk menyelesaikannya, dan Møller, yang selama puncak pandemi tinggal di Greenpoint, Brooklyn, sering bersepeda pulang saat fajar melintasi Jembatan Pulaski.
Sedangkan sekuensing DNA mendefinisikan biologi molekuler pada dua ribu awal, sekuensing RNA mendefinisikannya hari ini. Jika Anda membayangkan sel sebagai sejenis komputer, DNA Anda berisi semua perangkat lunak yang mungkin dapat dijalankannya. Ini adalah fakta kehidupan yang cukup mencengangkan bahwa DNA yang sama persis dimiliki oleh setiap sel di tubuh Anda, dari kulit hingga otak; sel-sel itu berbeda dalam penampilan dan fungsi karena, di masing-masing sel, alat molekuler “mentranskripsi” beberapa segmen DNA daripada yang lain menjadi molekul RNA untai tunggal. Bit RNA ini pada gilirannya digunakan sebagai cetak biru untuk protein, mesin molekuler yang melakukan sebagian besar pekerjaan sel. Jika DNA adalah layar beranda ponsel Anda, transkripsi seperti mengetuk ikon. Dengan mengambil sampel RNA yang ada dalam sekelompok sel, peneliti dapat melihat program mana yang dijalankan sel-sel itu pada saat itu; dengan mengambil sampelnya setelah sel terinfeksi virus, mereka dapat melihat bagaimana virus itu menggantikan perangkat lunaknya sendiri. [bersambung— James Somers /The New Yorker]
