Ilmuwan AS Frances Arnold dan George Smith dan peneliti Inggris Gregory Winter memenangkan Hadiah Nobel Kimia berkat menerapkan prinsip-prinsip evolusi untuk mengembangkan protein yang dapat digunakan dalam segala hal mulai dari biofuel baru hingga obat terlaris di dunia.
Arnold, satu-satunya wanita kelima yang meraih kehormatan paling bergengsi di dunia kimia sejak Marie Curie pada 1911, memenangkan satu setengah dari sembilan juta kronor Swedia (sekitar $ 1,01 juta atau 870.000 euro), sementara Smith dan Winter mendapatkan separuhnya.
“Para Pemenang Nobel 2018 dalam bidang Kimia telah mengambil kendali evolusi dan menggunakannya untuk tujuan yang membawa manfaat terbesar bagi umat manusia,” kata Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia.
Kehidupan di Bumi masih ada karena selama 3,7 miliar tahun terakhir organisme telah beradaptasi dengan lingkungan mereka, dengan evolusi memecahkan masalah kimia kompleks: misalnya ikan dapat berenang di lautan kutub karena mereka memiliki protein antibeku dalam darah mereka.
Ketiganya menggunakan prinsip-prinsip evolusi – perubahan dan pemilihan genetik – untuk mengembangkan protein yang sekarang digunakan dalam berbagai bidang, dalam apa yang dikenal sebagai evolusi terarah.
“Mereka telah menerapkan prinsip Darwin dalam tabung reaksi. Mereka telah menggunakan pemahaman molekuler yang kita miliki tentang proses evolusi dan menciptakan kembali proses di laboratorium mereka,” kata kepala komite Nobel Kimia Akademi, Claes Gustafsson, kepada wartawan.
“Mereka telah mampu membuat evolusi ribuan kali lebih cepat dan mengarahkannya untuk menciptakan protein baru.”
Arnold, 62, yang selamat dari kanker payudara dan merupakan ibu tunggal bagi tiga putra, adalah seorang profesor teknik kimia di Institut Teknologi California.
Metodenya dalam menulis ulang DNA untuk meniru evolusi telah membantu memecahkan masalah seperti mengganti bahan kimia beracun, seperti bahan bakar fosil.
Akibatnya, sumber daya terbarukan seperti tebu sedang diubah menjadi biofuel. Zat kimia yang lebih ramah lingkungan sedang dikembangkan, meningkatkan produk sehari-hari seperti deterjen laundry dan pencuci piring untuk meningkatkan kinerja mereka dalam suhu dingin.
“Apa yang saya lakukan adalah menyalin proses desain alam. Semua keindahan dan kompleksitas yang luar biasa dari dunia biologis ini terjadi melalui satu algoritme desain sederhana yang indah ini,” katanya kepada Yayasan.
“Apa yang saya lakukan adalah menggunakan algoritma itu untuk membangun hal-hal biologis baru,” katanya.
“Alam sedang memecahkan segala macam masalah yang kita lemparkan padanya seperti bagaimana cara menguraikan botol plastik, bagaimana cara menurunkan pestisida dan herbisida dan antibiotik … dia menciptakan enzim baru sebagai respons terhadap hal itu sepanjang waktu, dalam waktu nyata.
Sementara itu, Smith, dari University of Missouri, dan Winter, seorang insinyur genetika 67 tahun di Laboratorium Biologi Molekuler MRC di Cambridge, mengembangkan “metode elegan” yang dikenal sebagai tampilan fag, di mana bakteriofag – virus yang menginfeksi bakteri – dapat digunakan untuk mengevolusi protein baru, kata juri.
Obat-obatan untuk rheumatoid arthritis, psoriasis dan penyakit radang usus telah dihasilkan dari penelitian mereka, serta antibodi yang dapat menetralkan racun, melawan penyakit autoimun dan dalam beberapa kasus menyembuhkan kanker metastatik.
Obat resep yang paling banyak dijual di dunia – adalimumab, yang merawat rheumatoid arthritis dan dijual dengan nama dagangnya Humira – adalah hasil dari upaya mereka.
Alan Boyd, presiden Fakultas Kedokteran Farmasi Inggris, memuji penghargaan itu.
“Penggunaan antibodi telah menghasilkan perubahan paradigma dalam cara yang sekarang kita memperlakukan begitu banyak penyakit yang telah membawa manfaat signifikan bagi pasien di seluruh dunia dan akan terus melakukannya untuk tahun-tahun mendatang,” katanya.
Alfred Bernhard Nobel, ialah seorang kimiawan, insinyur, dan pebisnis asal Swedia yang menemukan dinamit. Dalam surat wasiatnya, dia memberikan hartanya untuk membuat Penghargaan Nobel sebagai bagian dari penebusan atas penemuannya itu.
