Ketika para peneliti memeriksa DNA mitokondria dari Ötzi--seorang lelaki yang terkubur dalam es setinggi di Pegunungan Tyrolean sekitar 5.300 tahun yang lalu--mereka membuat penemuan yang mengejutkan. Tersembunyi di dalam kusutnya kode genetik si manusia es, para peneliti menemukan bukti infeksi bakteri patogen, Borrelia burgdorferi. Itulah kasus penyakit Lyme pertama yang diketahui. Saat ini, penyakit Lyme merupakan masalah kesehatan yang semakin meningkat, dengan perkiraan lebih dari 300.000 kasus di AS setiap tahunnya. Penyakit yang juga terkenal sulit untuk didiagnosis. Dalam penelitian baru, Joshua LaBaer, ​​direktur eksekutif Biodesign Institute di Arizona State University, menggambarkan metode deteksi dini untuk menentukan dengan tepat jejak molekul penyakit dengan akurasi tinggi. Perawatan yang efektif untuk penyakit menular biasanya memerlukan identifikasi awal dari dugaan patogen atau sinyal diagnostik keberadaannya dalam cairan atau jaringan--dikenal sebagai biomarker. Tujuan ini, bagaimanapun, telah terbukti sulit dipahami dalam kasus penyakit Lyme. Metode diagnosis yang ada tidak tepat dan seringkali membutuhkan berhari-hari atau berminggu-minggu untuk hasil tes. Saat ini, tidak ada vaksin untuk melawan penyakit ini. Teknik baru yang menggunakan pendekatan multi-platform untuk mengisolasi kandidat biomarker untuk B. burgdorferi, dapat diterapkan untuk berbagai penyakit menular. Studi ini mengungkap enam biomarker potensial yang dapat digunakan dalam kombinasi untuk membuat identifikasi awal penyakit Lyme yang akurat dan awal. Meskipun penelitian masih dilakukan dan membutuhkan validasi akhir pada manusia, hasil penelitian menunjukkan metode ini dapat menawarkan pendekatan baru yang kuat untuk mengidentifikasi penyakit yang penuh teka-teki ini, serta penyakit menular lain yang sulit secara diagnostik. "Studi ini merupakan paradigma baru yang berkembang untuk diagnosa medis," kata LaBaer. "Semakin lama, kita telah menyadari bahwa pendekatan lama untuk mengukur analit tunggal sebagai indikator untuk semua orang yang terinfeksi tidak bekerja untuk banyak patogen. Ironisnya, pendekatan lama sebagian dibangun dengan spirochete lain, Treponema pallidum (sifilis), di mana satu antibodi sudah cukup untuk mengidentifikasi sebagian besar kasus. Tetapi kita sekarang melihat bahwa banyak patogen tidak begitu sederhana, karena pasien yang berbeda kadang-kadang merespons secara berbeda dan memerlukan pendekatan multi-platform seperti ini untuk menemukan beberapa penanda. Tes tunggal akan kehilangan terlalu banyak pasien." Oleh berbagai faktor, penyakit Lyme, penyakit yang ditularkan oleh kutu telah meningkat tajam. Perubahan musim dan pola penggunaan lahan telah memfasilitasi reproduksi dan penyebaran serangga ini. Kutu pada tahap nimfa kecil, seukuran biji bunga poppy, sehingga sering sulit dideteksi. Air liur kutu adalah campuran bahan yang kompleks, termasuk analgesik yang membantu mencegah deteksi gigitan serta bahan kimia yang menginduksi vasokonstriksi, antikoagulan, histamin anti inflamasi, dan agen modulasi imun. Pelacakan infeksi Pada manusia, ruam berbentuk bullseye yang dikenal sebagai erythema migrans, sering mengikuti infeksi bakteri dan muncul di lokasi gigitan kutu. Namun dalam beberapa kasus, tidak ada ruam yang terjadi. Setelah infeksi, berbagai gejala dapat terjadi, termasuk demam, sakit kepala, masalah otot, dan kelelahan. Umumnya, penyakit Lyme dapat diobati dengan antibiotik yang berlangsung beberapa minggu, asalkan penyakit terdeteksi cukup awal. Di sinilah tantangan muncul. Seringkali, diagnosis Lyme hanya terjadi setelah gejala muncul, dan variasi khas indikator Lyme menghasilkan kesalahan diagnosis. Jika tidak diobati, efek dari penyakit Lyme dapat menjadi tahan lama dan semakin parah, serta ada kemungkinan berkembang menjadi komplikasi reumatologis, jantung, dan neurologis. Tidak seperti banyak patogen lain, bakteri spirochete yang bertanggung jawab untuk penyakit Lyme tidak dapat dengan mudah tumbuh di laboratorium, membuat diagnosis yang tepat tergantung pada penilaian klinis, daripada pada kultur bakteri di laboratorium. Saat ini, tidak ada jejak infeksi atau biomarker yang dapat diandalkan secara konsisten untuk penyakit Lyme. Sebagai gantinya, berbagai tes yang ada, dilakukan untuk produksi antibodi sistem kekebalan terhadap bakteri. Metode yang memakan waktu dan tidak presisi, serta memerlukan analisis laboratorium khusus dan beberapa minggu untuk identifikasi yang tepat. Deteksi penyakit Lyme berdasarkan respon imun pasien memiliki beberapa kelemahan:

• Waktu yang diperlukan untuk menghasilkan respons antibodi setelah infeksi dapat menunda pengobatan hingga beberapa minggu.
• Tidak semua pasien yang terinfeksi, tidak terdata positif dalam tes tersebut, memerlukan pengujian lebih lanjut untuk konfirmasi. Akhirnya, tes semacam itu mungkin tidak membedakan antara infeksi baru dan infeksi yang sebelumnya diobati.

Keterlambatan dan ketidakakuratan seperti itu merupakan kelemahan serius untuk deteksi Lyme karena dapat memungkinkan penyebaran penyakit ke seluruh tubuh, sehingga berpotensi menimbulkan konsekuensi berbahaya. Lebih lanjut, analisis yang ada dapat dengan mudah kehilangan kasus penyakit Lyme ketika produksi antibodi di bawah batas yang dapat dideteksi atau menghasilkan tanda positif dalam kasus yang tidak terinfeksi. Studi baru mencoba untuk membangun biomarker yang dapat diandalkan untuk penyakit Lyme dengan pendekatan multi-platform. Metode deteksi langsung dan tidak langsung digunakan, termasuk analisis spektrometri massa dan microarray protein yang dapat menangkap pengikatan antigen penyakit tertentu yang ada dalam darah. Penggunaan berbagai platform memungkinkan ditemukannya enam kandidat biomarker untuk penyakit Lyme dalam sampel dan tes yang tumpang tindih. Deteksi langsung protein dilakukan dengan menggunakan spektroskopi massa (MS). Metode diagnostik tidak langsung, menghasilkan antigen mikroba menjadi B. burgdorferi dalam darah atau dalam urin, menggunakan langkah yang dikenal sebagai imunopresipitasi. Teknik pengayaan biomarker ini memungkinkan para peneliti untuk menentukan dengan tepat protein yang bersirkulasi selama infeksi di bawah tingkat yang dapat dideteksi oleh MS--suatu keuntungan penting terutama selama fase-fase awal penyakit. Validasi lebih lanjut akan diperlukan sebelum teknik baru dapat menemukan jalannya untuk penggunaan klinis. Tes biomarker yang sukses untuk penyakit Lyme akan menjadi prestasi yang mengesankan dan dapat membuka jalan baru untuk mendiagnosis berbagai penyakit menular yang resisten terhadap deteksi dengan cara konvensional. Memang, teknik multiplatform yang digariskan dalam penelitian baru saat ini sedang digunakan untuk mengeksplorasi biomarker antigenik dari sepasang patogen infeksius: Francisella tularensis dan Burkholderia pseudomallei.

Sumber: Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2019; 9 DOI: 10.3389/fcimb.2019.00179