16 Jul 2019 dr. Muhammad Kamil

Bioinformatika di Indonesia: Fungsi dan Urgensi di Bidang Medis

"Bioinformatics is the science of managing and analizing biological information."1 Kemajuan bidang ilmu komputer, matematika, fisika, biologi, dan kedokteran melahirkan ilmu bioinformatika yang saat ini sangat berkembang khususnya pada negara maju. Infrastruktur dan akses internet yang tersedia sampai di negara berkembang, seharusnya memberi dampak yang baik secara umum.

Namun, sejauh apa manfaat bidang ilmu ini di bidang kesehatan?

Publikasi ilmiah mengenai struktur DNA oleh James Watson pada 1968, menginisiasi akselerasi perkembangan ilmu biologi molekuler di dunia. Dibutuhkan lebih dari 30 tahun untuk mengungkap semua genome pada DNA manusia, hasil dari selesainya proyek besar Human Genome Project yang melibatkan 20 pusat studi di belahan bumi dan menjadi kolaborasi ilmiah terbesar di dunia (1990-2003)2&3. Hal tersebut membawa dunia sains satu langkah ke depan, namun untuk mengungkap dan menganalisis seluruh informasi pada genome manusia adalah hal yang masih jauh dari sempurna.

Tiga milyar pasang basa dari DNA yang sudah teridentifikasi sangat tidak mungkin jika dipelajari secara manual tanpa komputasi. Pada sisi lain, komputer rumahan tidak bisa menampung data sebesar ini. Pada tahun 2002, National Center for Biotechnology Information (NCBI) meluncurkan sistem database yang berisi lautan informasi mengenai lebih dari 20 miliar genome yang bisa diakses secara bebas dan gratis oleh siapa saja tanpa restriksi, hanya dengan akses internet di komputer rumahan. “We are swimming in a rapidly rising sea of data. How do we keep from drowning?”4 Ungkapan yang menggambarkan bahwa tanpa bekal ilmu yang ideal, para ilmuan (termasuk orang medis) tidak akan menemukan makna apapun di balik besarnya informasi yang tersedia.

Eksperimen biologi molekuler menjadi lebih mudah seiring perkembangan bioinformatika. Misalnya, sebelum era bioinformatika, untuk identifikasi lokasi suatu kromosom, membutuhkan langkah eksperimental yang bertahap dan memakan waktu berbulan-bulan.

Saat ini, hal itu bisa dilakukan dalam 5 menit. Begitu juga dengan metode studi molekuler lainnya, sehingga langsung berefek pada akselerasi perkembangan riset ilmiah di semua bidang, termasuk dalam bidang medis--studi mengenai data dan informasi di bidang molekuler sangat rutin dilakukan.

Apa yang dihasilkan bioinformatika ?

Bioinformatika tidak pernah berhenti menghasilkan informasi-informasi untuk meng-update isi dari databank, begitu juga dengan perkembangan software untuk analisis data-data tersebut.

Central Dogma mengenai biologi molekuler (Francis Crick) menyatakan komponen molekuler utama pada mahkluk hidup: DNA, RNA, dan protein. Hal ini juga masih menjadi patokan untuk pola produksi informasi bioinformatika saat ini.

Tata kelola data, termasuk proses pengolahan data dan pemeliharaannya, menjadi hal yang sangat esesnsial dalam bioinformatika. Mendefinisikan setiap detail data menjadi informasi yang bisa digunakan secara rapi, sehingga data tersebut bisa dikompilasi, mudah disimpan, mudah ditemukan, bisa dipilah, bisa di-sharing dan dipelajari. Proses yang membutuhkan usaha yang tidak sederhana, waktu yang tidak singkat, dan dana yang tidak kecil.

Pada tahun 1997, berdasarkan analisis pasar untuk bidang bioinformatika, industri farmasi di dunia menghabiskan 500 juta dolar hanya untuk membiayai pengadaan software dan operator khusus di bidang bioinformatika saja, dan angkanya diestimasi berlipat pada 2 tahun berikutnya.

Ilmu bioinformatika sendiri tidak memiliki patensi. Ilmu ini terus mengalami perluasan dalam segala hal baik dalam sumber data, penyimpanan, pengolahan, sampai aplikasinya dalam riset dan kehidupan manusia. Hampir semua algoritma analisis bioinformatika juga tersedia secara online dan secara gratis bisa bebas diakses. (tabel)5

Apakah bioinformatika bisa diakses di negara berkembang?

Sumber data bioinformatika seperti databank serta aplikasi software untuk analisis data-data tersebut bisa diunduh secara bebas dan gratis dari internet.

Seorang ilmuan hanya membutuhkan sebuah perangkat komputer standar dengan akses internet. Dengan akses internet yang baik tersebut, kondisi ilmuan di negara berkembang tidak berbeda dengan ilmuan di negara maju. Bahkan, di laboratorium dengan fasilitas molekuler tercanggih sekalipun. Atas dasar tersebut, potensi untuk kemajuan bidang bioinformatika di negara berkembang juga tidak berbeda.

Satu-satunya perbedaan yang ada bahwa sumber daya untuk menganalisis data dan mengolah data tersebut dan dapat diaplikasikan untuk kehidupan, yang membutuhkan iklim penelitian dan pengembangan yang ideal pula.

Pemahaman mengenai bioinformatika adalah masalah umum yang harus diperhatikan. Tantangan utama adalah mengenai tidak populernya pendidikan dasar bioinformatika pada tingkat universitas, bahkan staf pengajar dan guru besar yang ada, tidak familiar dengan metode ini.

Sistem pengajaran dan pelatihan mengenai bioinformatika tidak masuk dalam kurikulum pendidikan di universitas. Jika masuk, lecture mengenai bioinformatika tidak disampaikan oleh ahli, namun penyampaiannya disamakan dengan biologi dasar secara umum. Jika ada, para ahli di bidang bioinformatika juga langsung masuk dalam wilayah industri farmasi dan teknologi pangan, (Pangor & Landsman, 1999)1.

Tren ini mengakibatkan perusahaan dan badan di bidang bioinformatika multinasional mulai mencakup beberapa negara berkembang yang memperhatikan bidang ini.

Bioinformatika kian penting jika ingin tetap mengikuti perkembangan biomedis, bioteknologi, dan teknologi pangan. Di samping itu, tentu negara berkembang melalui sistem pemerintahannya juga membutuhkan peningkatan kemampuan untuk pengolahan data yang dimiliki secara privat seperti informasi epidemiologi dan semua sumber daya biologi dalam wilayah negara tersebut.

Kebutuhan para ahli pada bidang bioinformatika guna memecahkan masalah tata kelola informasi biologi dan epidemiologi dalam negeri semakin mendesak. Rekomendasi untuk menjawab potensi masalah ini sudah banyak dianalisis secara global, salah satunya termasuk rekomendasi membangun iklim riset dan pengembangan yang baik demi memangkas jarak antara negara berkembang dengan negara maju, khususnya di bidang industri dan kesehatan.

Di Indonesia, kondisinya sangat kompleks. Pertama, pemahaman mengenai informasi data biologis yang tidak baik, bahkan di pusat pendidikan, membuat akses informasi yang terbatas dan tidak jelas alurnya. Kedua, secara kultur ilmiah, nilai sebuah informasi dari rangkaian data menjadi hal yang tidak dianggap penting karena tidak berpengaruh langsung pada aplikasi kehidupan.

Bioinformatika di Indonesia seperti berdiri tegak, saat secara global pada bidang ini berlari ke depan. Contohnya, di bidang medis, ketiadaan basis data nasional di semua bidang penyakit membuat penelitian dan pengembangan ilmu medis yang sangat tertinggal bahkan dari negara-negara ASEAN lain.

Akibatnya, sistem pelayanan medis juga tidak berkembang. Terutama dipengaruhi oleh cara pandang bahwa penyediaan informasi ini bukan sebagai prioritas kerja di bidang medis baik oleh praktisi medis itu sendiri maupun oleh pihak pemerintah.

Meski tetap dipengaruhi faktor-faktor lain dan perlu dianalisis secara ilmiah, namun, secara fasilitas, semua sumber informasi mengenai bioinformatika saat ini masih tetap gratis dan bisa diakses secara bebas. Sehingga, pertanyaan berikutnya adalah: kita bersedia atau tidak?

Referensi:
  1. Pongor S, Landsman D. Bioinformatics and the developing world. Biotechnology and development monitor 1999; 40: 10-13.
  2. Lander ES, Linton LM, Birren B, Nusbaum C, Zody MC, Baldwin J et al. Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature 2001; 409(6822): 860-921; doi 10.1038/35057062.
  3. Venter JC, Adams MD, Myers EW, Li PW, Mural RJ, Sutton GG et al. The sequence of the human genome. Science 2001; 291(5507): 1304-1351; doi 10.1126/science.1058040.
  4. Roos DS. Computational biology. Bioinformatics--trying to swim in a sea of data. Science 2001; 291(5507): 1260-1261; doi 10.1126/science.291.5507.1260.
  5. Taylor MD, Mainprize TG, Rutka JT. Bioinformatics in neurosurgery. Neurosurgery 2003; 52(4): 723-730; discussion 730-721; doi 10.1227/01.neu.0000055042.61434.14.

Tips Kesehatan Tumor dan Keganasan Genetika


16 Jul 2019 dr. Muhammad Kamil