TEMPO.CO, Jakarta - David Julius dan Ardem Patapoutian menjadi pemenang bersama Hadiah Nobel 2021 bidang Fisiologi atau Kedokteran. Temuan mereka dianggap sangat penting di antara kemampuan kita bertahan hidup, yakni menjelaskan bagaimana sel-sel bisa mendeteksi panas, dingin dan sentuhan.

Kemampuan kita bisa merasakan panas, dingin dan sentuhan juga menentukan bagaimana interaksi kita dengan dunia di sekeliling kita. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kita cuma tahu kalau kita bisa merasakannya, tapi bagaimana sinyal saraf tercipta sehingga suhu dan tekanan bisa dirasakan?

“Pertanyaan itu yang berhasil dijawab oleh para pemenang Hadiah Nobel tahun ini,” bunyi pengumuman dari Komite Nobel, di Institut Karolinska, Swedia, Senin 4 Oktober 2021.

Kepada NEW SCIENTIST, Sekretaris Komite Nobel, Thomas Perlmann, menilai temuan Julius dan Patapoutian telah benar-benar membuka kunci salah satu rahasia alam. Dia menunjuk kepada penjelasan pada level molekuler bagaimana stimulan suhu dan sentuhan bisa diubah menjadi sinyal saraf.

Menurutnya, kemampuan untuk bisa merasakan panas dan tekanan mekanikal penting untuk, mulai dari menghindarkan diri dari terbakar sampai mengetahui kapan kita harus kencing. “Hingga belum lama ini kita tidak tahu pasti bagaimana sel-sel saraf bisa mendeteksi semua itu,” kata Perlmann.

David Julius (65 tahun) berperan untuk penemuan bagaimana sel saraf mendeteksi panas, dengan mengeksploitasi fakta bahwa capsaicin--sebuah senyawa kuat pada cabai--mengaktivasi reseptor panas. Dari sini dia mengidentifikasi saraf sensorik yang membuat kulit kita bisa merespons panas.

Diawali dari 1990-an lalu ketika Julius dan timnya di University of California, San Fransisco, Amerika Serikat, mengekstrak DNA dari gen yang dikenal aktif dalam sel-sel sensorik. Mereka kemudian menambahkan fragmen ke sel-sel yang biasanya tidak merespons capsaicin.

David Julius, salah satu pemenang Penghargaan Nobel 2021 untuk Fisiologi atau Kedokteran. UCSF/Noah Berger/Handout via REUTERS

Dengan mencoba ribuan fragmen berbeda untuk melihat mana yang memampukan sel-sel untuk membuat reseptor dan merespons kepada capsaicin, mereka mengidentifikasi sebuah protein yang kini dikenal sebagai TRPV1. Protein ini mengkodekan sebuah kanal ion yang diam dalam membran sel saraf. Jika suhu semakin tinggi, kanal ion itu akan terbuka, mengantar ke sebuah perubahan tegangan yang membuat saraf ‘membara’ dan karenanya menyediakan sensasi panas.

Lalu, tim yang dipimpin Julius dan Ardem Patapoutian di Scripps Research di La Jolla, California, secara independen mengungkap sebuah kanal ion serupa yang disebut TRPM8. Yang ini akan membuka dalam merespons dingin—bukan panas. Menthol terbukti memicu reseptor ini. Sejak itu bermunculan temuan kanal ion serupa, memungkinkan tubuh kini bisa mengidentifikasi atau merasakan beragam suhu berbeda.

Untuk penemuan reseptor sentuhan pada kulit dan organ, tim yang dipimpin Patapoutian, ilmuwan kelahiran Beirut, Lebanon, 53 tahun lalu ini, menggunakan sel-sel yang memproduksi sebuah sinyal elektrik ketika dipukul. Tim awalnya mengidentifikasi 270 gen yang mungkin mengkodekan protein reseptor sentuhan. Mereka kemudian melumpuhkannya satu per satu.

Ardem Patapoutian salah satu pemenang Penghargaan Nobel 2021 untuk Fisiologi atau Kedokteran. Ardem Patapoutian via REUTERS

Dengan cara itu mereka menemukan PIEZO1, sebuah kanal ion yang membuka saat merespons tekanan mekanis. Itu memungkinkan mereka mengidentifikasi sebuah protein serupa yang disebut PIEZO2. Reseptor-reseptor ini menolong tubuh mendeteksi hal-hal seperti tekanan darah, tekanan ginjal dan denyut napas, selain sentuhan-sentuhan dari eksternal.

Perlmann mengatakan telah bicara singkat dengan Julius dan Patapoutian menjelang pengumuman pemenang Hadiah Nobel Kedokteran 2021. “Mereka sangat bahagia dan yang sejauh saya bisa katakana mereka sangat terkejut dan mungkin sedikit syok,” katanya.

Julius dan Patapoutian berbagi hadiah uang senilai 10 juta Kronor Swedia atau setara Rp 16,2 miliar.

NOBEL PRIZE, NEW SCIENTIST

Baca juga:
Studi AS: Pasien Kemoterapi Kanker Perlu 3 Dosis Vaksin Covid-19

CATATAN:
Artikel ini telah ditambahkan dengan informasi tambahan hadiah uang tunai dari penghargaan Nobel di alinea terakhir. Terima kasih.