Pria itu meninggal. Dia membeku. Dia tetap seperti itu selama ribuan tahun. Sekarang, dia tumbuh di cawan petri.
Kedengarannya seperti adegan dari film horor, tapi itu adalah biologi. Dan itu spesifik. Para peneliti telah berhasil membudidayakan mikroba yang tidak aktif dari tubuh Ötzi, mumi Zaman Es terkenal yang ditemukan di Pegunungan Alpen. Ini bukan hanya trik laboratorium. Hal ini memberikan gambaran sekilas tentang kesehatan manusia yang hidup pada Zaman Tembaga, sekitar 5.300 tahun yang lalu.
Mengapa Kita Membutuhkan DNA Purba (dan Bakteri Hidup)
Sebagian besar penelitian terhadap manusia purba mengandalkan pengurutan DNA. Kami membaca kode genetik yang tertinggal. Ini berguna. Ini memberi tahu kita tentang keturunan, ciri-ciri fisik, dan beberapa penyakit. Tapi DNA adalah sebuah catatan. Itu statis.
Mikroba hidup berbeda. Mereka dinamis. Mereka bereaksi. Mereka berevolusi.
Dengan menghidupkan kembali bakteri purba ini, para ilmuwan dapat melakukan sesuatu yang tidak dapat dilakukan hanya dengan melakukan sequencing: mempelajari bagaimana patogen ini berfungsi. Apakah mereka menyerang? Seberapa kuat respon imun tuan rumah? Apakah ini penghuni alami usus, atau penyerbu?
“Tidak aktif berarti tidak aktif sampai pada titik di mana fungsi tubuh normal terhenti,” demikian definisi standarnya. Bagi mikroba Ötzi, penangguhan tersebut berlangsung selama lima ribu tahun.
Konteks Zaman Tembaga
Ötzi termasuk dalam Zaman Tembaga. Ini adalah periode peralihan antara Zaman Batu dan Zaman Perunggu, yang berlangsung kira-kira sejak tahun 4500 SM. hingga 3500 SM. Manusia mulai membuat peralatan dan senjata dari tembaga. Mereka juga tinggal berdekatan. Pertanian. Menggembala.
Kondisi ini mengubah mikrobioma.
Mikrobioma adalah kumpulan bakteri, virus, dan jamur yang hidup di dalam dan di dalam diri kita. Ini bukan hanya daftar penumpang. Ini adalah ekosistem yang aktif. Ini mempengaruhi pencernaan, kekebalan, bahkan perilaku. Ketika manusia meninggal, ekosistem tersebut biasanya runtuh atau berubah dengan cepat. Dekomposisi mengambil alih.
Otzi adalah pengecualian. Jenazahnya diawetkan di gletser. Es. Dingin. Kering. Elemen-elemen ini memperlambat pembusukan. Mereka menjaga mikroba dalam keadaan dormansi, bukan dalam keadaan hancur.
Bagaimana Cara Membangunkan Kuman Purba?
Anda tidak bisa begitu saja mencairkan mumi dan berharap yang terbaik. Prosesnya memerlukan ketelitian.
Peneliti mengambil sampel dari tubuh mumi tersebut. Secara khusus, mereka mencari kehidupan mikroba di jaringan dan kulit. Lingkungan gletser sangat keras. Radiasi. paparan sinar UV. Waktu. Faktor-faktor ini merusak DNA. Namun beberapa mikroba bersifat keras.
Di laboratorium, para ilmuwan memberikan nutrisi yang tepat. Suhu yang tepat. Suasana yang tepat. Mereka menyimulasikan kondisi yang mungkin dialami bakteri tersebut pada tahun 3300an SM.
Beberapa tumbuh.
Hal ini membuktikan bahwa organisme tersebut bertahan dalam keadaan tidak aktif. Mereka sedang menunggu. Bukan untuk sesuatu yang spesifik. Tinggal menunggu tuan rumah. Atau media budaya.
Mikroba Manakah yang Bertahan?
Studi ini mengidentifikasi jenis bakteri tertentu. Bukan hanya “flora usus” secara umum. Kita berbicara tentang spesies yang berbeda. Beberapa di antaranya merupakan patogen yang diketahui. Yang lainnya adalah bakteri komensal – bakteri yang hidup di inangnya tanpa menimbulkan bahaya, setidaknya secara normal.
Misalnya, para peneliti telah mencari bakteri Treponema, yang menyebabkan sifilis dan frambusia. Bukti genetiknya kuat, tetapi membudidayakan Treponema hidup sangatlah sulit. Pertumbuhan hidup dari Ötzi memberikan konfirmasi lebih lanjut atas temuan genetik tersebut. Ini menjembatani kesenjangan antara teori dan kenyataan.
Ini menjawab pertanyaan: “Apakah bakteri ini benar-benar hidup, atau hanya benda mati?”
Itu hidup.
Mengapa Ini Penting untuk Pengobatan Modern
Kita menghabiskan miliaran dolar untuk melawan resistensi antibiotik. Patogen baru bermunculan. Yang lama kembali. Kami tidak sepenuhnya memahami stabilitas genom bakteri dalam jangka panjang.
Mikroba kuno menawarkan dasar. Kelompok kontrol dari masa lalu. Dengan membandingkan genom bakteri purba yang hidup dengan strain modern, kita dapat melacak evolusi. Kita dapat melihat bagaimana organisme ini berubah seiring dengan perubahan masyarakat manusia. Ketika pertanian berkembang. Saat jalur perdagangan dibuka.
Apakah peleburan tembaga mempengaruhi bioma usus? Apakah kondisi tempat tinggal yang padat menyebarkan penyakit baru? Jawabannya ada di DNA. Tapi mereka juga mempengaruhi perilaku sel hidup.
“Lingkungan bisa merujuk pada cuaca dan ekosistem… atau suhu dan kelembapan,” kata sumber tersebut. Di laboratorium, kami mengontrol variabel-variabel ini untuk mengisolasi respons mikroba.
Faktor Risiko
Apakah ini menimbulkan bahaya? Bisakah mikroba yang hidup kembali ini lolos dan menginfeksi kita saat ini?
Mungkin tidak. Tidak mudah.
Sistem kekebalan tubuh kita telah berevolusi. Flora usus kita berbeda. Bakteri purba ini beradaptasi dengan inang manusia dari Zaman Tembaga. Fisiologi mereka mungkin telah menyimpang. Protein permukaannya mungkin tidak berikatan dengan sel modern kita dengan cara yang sama. Itu adalah peninggalan. Rentan. Kemungkinan besar kalah bersaing dengan strain modern.
Namun, “kemungkinan besar” bukanlah “tidak pernah”.
Risiko pelepasan patogen yang tidak aktif memang rendah, namun bukan berarti nol. Inilah sebabnya mengapa protokol keamanan hayati yang ketat tidak dapat dinegosiasikan. Eksperimen ini dilakukan di laboratorium dengan penahanan tinggi. Bukan bangku terbuka. Ilmu pengetahuan itu berharga. Bahaya telah dikelola.
Bagaimana dengan Mumi Lainnya?
Jika ini berhasil untuk Ötzi, mengapa tidak untuk Tutankhamun? Atau mumi Peru?
Itu tergantung pada lingkungan. Pelestariannya memerlukan kondisi tertentu. Sangat dingin. Kekeringan. Kekurangan oksigen. Es gletser menyediakan ketiganya. Pasir gurun menyediakan beberapa hal. Badan rawa menyediakan bahan lain, namun gambut yang bersifat asam dapat menghancurkan DNA dan membunuh mikroba dengan cepat.
Ötzi beruntung. Dia terjatuh ke dalam jurang. Es menyegelnya. Dia membeku dalam waktu. Sebagian besar tubuh lainnya membusuk. Komunitas mikroba mereka saling menggantikan. Rekornya hilang.
Kami hanya punya satu Ötzi. Dan sekarang, kami memiliki bugnya.
Masa Depan Paleomikrobiologi
Penelitian ini bukanlah suatu kebetulan. Ini adalah bukti konsep.
Seiring dengan kemajuan teknik, kami
