Kini sekelompok ilmuwan telah membuat kemajuan dalam satu diantara masalah paling kompleks dalam ilmu saraf yaitu memahami bagaimana cara melewati penghalang tersebut secara terkontrol.
Penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Science dan dipimpin oleh Howard Hughes Medical Institute ini mengidentifikasi dua protein kunci yang di masa depan dapat memungkinkan pengobatan diberikan langsung ke otak.
Sawar darah-otak terdiri dari sel-sel khusus yang melapisi bagian dalam pembuluh darah otak. Sel-sel ini berfungsi sebagai sistem kontrol yang menentukan zat mana yang dapat masuk dan zat mana yang harus dicegah masuk.
Dalam kondisi normal, mekanisme ini memungkinkan nutrisi penting seperti oksigen dan glukosa yang melewatinya sambil memblokir bakteri, racun dan zat berbahaya lainnya. Berkat filter ini, otak mempertahankan lingkungan yang stabil dan terlindungi.
Namun selektivitas yang sama ini menimbulkan masalah: banyak obat gagal menembus membran tersebut, menghambat pengobatan penyakit seperti Alzheimer, Parkinson dan multiple sclerosis karena obat-obatan tersebut tidak mencapai area yang membutuhkannya dalam jumlah yang cukup.
Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah mencoba menemukan cara aman untuk "membuka" penghalang ini tanpa mengganggu fungsi pelindungnya. Mengganggunya secara sembarangan dapat membuat otak terpapar zat-zat berbahaya.
Karena itu, tujuan saat ini bukanlah untuk menghilangkan penghalang tersebut, tetapi untuk memahami bagaimana cara kerjanya pada tingkat molekuler. Mengidentifikasi mekanisme yang mengatur pembukaan dan penutupannya akan memungkinkan perancangan strategi yang lebih tepat untuk mengangkut obat-obatan tanpa menimbulkan bahaya.
Melansir dari laman healthy.com Sabtu (11/4/2026) hari ini, tim yang dipimpin oleh Jiefu Li mengembangkan teknik inovatif untuk mempelajari protein yang terdapat pada permukaan bagian dalam pembuluh darah otak.
Protein adalah komponen fundamental sel dan menjalankan berbagai fungsi, mulai dari mengangkut zat hingga mengatur proses biologis. Menganalisis protein mana yang ada di sawar darah-otak memungkinkan kita untuk memahami bagaimana sawar tersebut mengontrol lewatnya molekul.
Metodologi baru ini memungkinkan pelabelan dan pemeriksaan protein-protein ini dengan lebih tepat dibandingkan teknik sebelumnya. Selain itu, metodologi ini memungkinkan pengamatan bagaimana protein-protein tersebut berubah seiring waktu, dari tahap perkembangan awal hingga usia lanjut.
Untuk melakukan penelitian ini, para peneliti menggunakan alat virus yang bertindak sebagai "penanda" dan memungkinkan mereka untuk melacak aktivitas protein dalam model laboratorium. Strategi ini mempermudah analisis penghalang pada berbagai tahap kehidupan.
Temuan utama adalah identifikasi dua protein yang memiliki peran sentral dalam fungsi sawar darah-otak yaitu SLC7A1 dan HYAL2 .
Hasil penelitian menunjukkan SLC7A1 memainkan peran yang lebih aktif selama perkembangan otak sedangkan HYAL2 tetap ada sepanjang hidup. Keduanya berpartisipasi dalam proses yang menjaga integritas sawar darah-otak.
Ketika protein-protein ini diubah atau dikurangi, penghalang tersebut menjadi lebih permeabel. Artinya, penghalang tersebut memungkinkan lewatnya zat-zat yang biasanya tidak dapat masuk. Perilaku ini menunjukkan protein-protein tersebut dapat berfungsi sebagai "titik kontrol" untuk mengatur pembukaan penghalang.
Memahami jalur-jalur ini menawarkan peluang nyata: untuk merancang perawatan yang memodifikasi mekanisme ini secara terkontrol guna memfasilitasi masuknya obat.
Potensi dampak dari penemuan ini sangat signifikan. Saat ini, sebagian besar pengobatan untuk penyakit neurodegeneratif gagal menembus sawar darah-otak, sehingga membatasi efektivitasnya.
Jika protein-protein ini dapat dimanfaatkan sebagai jalur pengiriman, obat-obatan dapat mencapai jaringan otak yang terkena secara langsung. Hal ini akan memungkinkan pengobatan yang lebih efektif dan tepat sasaran.
Selain itu, penelitian ini juga memberikan informasi tentang bagaimana hambatan tersebut berubah seiring bertambahnya usia. Data ini dapat membantu mengantisipasi perubahan yang terkait dengan penyakit seperti demensia.
Aspek penting lainnya dari pekerjaan ini adalah pembuatan basis data yang dapat diakses oleh para peneliti di seluruh dunia. Repositori ini mencakup informasi terperinci tentang protein yang ada dalam sistem pembuluh darah otak pada berbagai tahap kehidupan.
Ketersediaan data ini memfasilitasi kolaborasi ilmiah dan memungkinkan validasi hasil dalam konteks lain. Hal ini juga mempercepat pengembangan penelitian baru yang bertujuan untuk memahami cara kerja otak.
Editor: Aspian Nur
