Kisah jerapah, lehernya, dan kemungkinan pengobatan untuk penyakit jantung manusia

Selama sebagian besar karier Barbara Natterson-Horowitz, karyanya berkisar pada satu gagasan: Bidang pengobatan manusia telah menderita karena terlalu berpusat pada manusia. Natterson-Horowitz adalah seorang ahli jantung, psikiater, dan ahli biologi evolusi yang turut menulis buku tahun 2012 “Zoobiquity: The Astonishing Connection Between Human and Animal Health.”

Ketika orang berpikir tentang hubungan antara kesehatan manusia dan hewan, yang sering terlintas dalam pikiran adalah penyakit zoonosis, pencegahan pandemi berikutnya, atau resistensi antimikroba di peternakan, kata Natterson-Horowitz. Mereka biasanya tidak memikirkan semua penyakit yang umum kita alami, seperti bagaimana kuda dapat terkena melanoma atau bagaimana paus pembunuh dapat terkena limfoma Hodgkin. Atau bahwa lumba-lumba dapat terkena herpes genital dan koala dapat terkena klamidia.

Zoobiquity berfokus pada masalah medis seperti penyakit jantung, kanker, dan infertilitas, serta penyakit kejiwaan dan perilaku yang dialami manusia. Dan jutaan spesies hewan mengalami hal yang sama. Natterson-Horowitz berpendapat bahwa dengan melihat kesehatan melalui sudut pandang evolusi, kita dapat lebih memahami penyebab penyakit dan mempercepat penemuan pengobatan baru.

“Bagaimana jika kita mulai berpikir tentang hewan yang mungkin telah mengembangkan fisiologi yang memecahkan beberapa masalah yang belum dipecahkan oleh fisiologi manusia?” kata Natterson-Horowitz. “[Evolution] adalah penelitian dan pengembangan dengan dosis steroid tertinggi yang pernah ada.”

Natterson-Horowitz adalah seorang profesor kardiologi di UCLA, dan mengajar biologi evolusi manusia serta kesehatan global dan kedokteran sosial di Harvard. Ia berbicara dengan Nicholas St. Fleur dari STAT pada bulan Juni di Aspen Ideas: Health tentang bagaimana kita dapat memanfaatkan para ahli kesehatan hewan untuk memecahkan masalah medis manusia. Berikut ini adalah kutipan yang telah diedit dari diskusi panel tersebut dan wawancara berikutnya pada bulan Juli.

Ceritakan tentang diri Anda dan pekerjaan Anda.

Saya seorang ahli jantung dan ahli biologi evolusi, dan saya menghabiskan 20 tahun pertama karier saya sebagai profesor kedokteran di bidang kardiologi. Namun, selama 10 tahun terakhir, saya telah mempelajari hubungan antara kesehatan manusia dan hewan. Dan saya menjadi yakin bahwa jawaban untuk semua tantangan kesehatan manusia yang paling menjengkelkan yang kita miliki dapat ditemukan di alam, khususnya di seluruh kerajaan hewan. Yang saya lakukan adalah berinovasi dalam strategi untuk menemukan jawaban tersebut dan mengubahnya menjadi solusi, yang kemudian dapat kita bawa kembali ke tempat tidur manusia. Bagaimanapun, manusia adalah hewan.

Barbara Natterson-HorowitzAtas kebaikan Alisha Jucevic

Momen apa yang mengubah pikiran Anda, saat Anda menyadari sebagai seorang dokter bahwa Anda harus meneliti juga dunia hewan?

Sekitar tahun 2005, Kebun Binatang Los Angeles memiliki beberapa kera besar yang memiliki masalah kardiovaskular, dan mereka ingin seorang ahli jantung manusia datang dan bekerja bersama para dokter hewan. Kadang-kadang saya mendapat telepon untuk pergi ke kebun binatang untuk merawat simpanse yang mengalami gagal jantung atau gorila yang mereka khawatirkan mengalami robekan aorta.

Saya lulus dari kera besar ke beruang dan singa. Kami memiliki seekor singa yang memiliki kumpulan cairan di kantung perikardialnya. Ini disebut tamponade jantung. Ini adalah diagnosis yang tidak jarang terjadi ketika Anda bekerja di rumah sakit perkotaan yang sibuk. Namun pada seekor singa, itu luar biasa untuk dilihat. Dan yang mulai saya lihat adalah bahwa ada banyak, banyak kondisi yang benar-benar tidak pernah saya pikirkan apakah spesies lain juga rentan terhadap penyakit ini … Selama bertahun-tahun, saya melihat begitu banyak kesamaan. Saya belajar banyak dari dokter hewan, dan saya merasa rendah hati dengan cara yang saya pikir mustahil tentang betapa sedikit yang saya ketahui sebagai seorang dokter dan betapa banyak yang dapat saya pelajari.

Apakah ada cerita spesifik dari pekerjaan Anda di bidang kesehatan hewan yang membuat Anda berpikir, “Mengapa belum ada yang menerapkan ini pada manusia?”

Yang pertama berkaitan dengan kesehatan ibu. Menyusui. Akademi Dokter Anak Amerika merekomendasikan menyusui selama dua tahun, tetapi kurang dari 20% wanita Amerika dapat melakukannya selama setahun. Banyak dari mereka berhenti karena infeksi yang menyakitkan di payudara yang disebut mastitis.

Jadi saya beralih ke industri susu dan beberapa dokter hewan peternakan sapi perah. Ternyata ada sekitar seratus tahun penelitian tentang pencegahan mastitis pada hewan perah. Mereka memiliki pendekatan yang tidak invasif dan sangat murah untuk mencegahnya. Saya pergi ke dokter hewan peternakan sapi perah di California bagian tengah. Mereka mengambil dayung kayu dan ada empat cawan Petri di atasnya. Saat proses pemerahan berlangsung, mereka mengambil beberapa tetes susu dan menaruhnya di cawan tersebut.

Tes itu memiliki sensitivitas sekitar 90% untuk mendeteksi apa yang disebut mastitis subklinis. Dengan kata lain, sapi bahkan tidak memiliki gejala; hanya ada beberapa sel darah putih inflamasi dalam susu. Coba tebak berapa biayanya? Ada biaya awal satu kali untuk dayung, $5 hingga $15. Dan setiap tes adalah $0,10 hingga $0,25. Mereka memiliki intervensi yang sama-sama noninvasif … Jika mereka menemukan bahwa ada mastitis subklinis, mereka tinggal mengubah jadwal pemerahan.

Jadi pertanyaannya adalah mengapa hal ini belum diterapkan dalam pengobatan manusia?

Natterson-Horowitz mendengarkan detak jantung singa betina di Kebun Binatang dan Kebun Raya Los Angeles pada tahun 2008.B. Natterson-Horowitz

Mengapa hal itu belum terjadi?

Keistimewaan manusia! Itu adalah penutup mata ilmiah. Itu mencegah kita mengenali hubungan. Dan saya pikir itu adalah kecenderungan untuk berpikir, “Oh, kita manusia, itu sapi.” Alih-alih, “Kita berdua mamalia.” Biologi laktasi sangat dilestarikan di semua spesies mamalia. Kita melihat perbedaan. Kita tidak melihat kesamaan. Dan sebagai hasilnya, kita kehilangan begitu banyak hal.

Saya ingin tahu persis seperti apa versi manusia dari pengetahuan itu dan memberikannya kepada konsultan laktasi, dokter anak, dan dokter kandungan dan ginekologi. Sudah ada ratusan kali lebih banyak penelitian ilmiah yang ditulis tentang pencegahan mastitis pada sapi daripada pada wanita. Itu sangat menggugah karena betapa absurdnya hal itu.

Menurut Anda, apa lagi yang terlewatkan karena ditutup-tutupinya keistimewaan manusia ini?

Yang menjadi masalah adalah kesehatan mental. Masih ada anggapan bahwa gangguan kejiwaan adalah masalah manusia dan bukan masalah hewan. Saya rasa kita semua sekarang tahu bahwa jika kita memelihara anjing dan hewan di rumah, itu tidak benar.

Jika Anda berpikir tentang keanekaragaman hayati bukan hanya sebagai hewan berwarna indah di hutan hujan, tetapi sebagai neurodiversitas di seluruh kerajaan hewan, maka hewan apa pun yang memiliki otak atau sistem saraf pusat apa pun, termasuk invertebrata, termasuk serangga — jika bisa sehat, ia bisa tidak sehat. Di seluruh spesies kita melihat kecemasan. Di seluruh vertebrata kita melihat depresi. Depresi memiliki tujuan evolusi. Depresi berevolusi sekitar 450 juta tahun yang lalu pada ikan sosial, dan ada banyak hal yang dapat kita pelajari tentangnya.

Seperti apa penerapan lensa zoobiquity pada bidang kedokteran?

Pendekatan zoobiquitous, jika saya boleh menyebutnya demikian, adalah dengan melihat masalah medis manusia yang sangat sulit dipecahkan dan kemudian mengajukan pertanyaan, “Apakah ada hewan nonmanusia yang fisiologinya mungkin telah memecahkan masalah itu? Apakah evolusi telah menghasilkan solusi?” Lalu ada keseluruhan proses tentang bagaimana Anda mengidentifikasi spesies apa itu. Kemudian, Anda melihat genom mereka dan melihat bagaimana fisiologi yang resistan itu terjadi. CRISPR [genome editing]menurut saya, adalah salah satu dari banyak teknologi yang idealnya — setelah Anda menemukan spesies yang punya solusinya — menemukan cara untuk memodifikasi fenotipe manusia guna memberikan perlindungan atau ketahanan terhadap penyakit apa pun.

Apa contohnya?

Saya seorang dokter jantung dan saya seorang wanita. Salah satu fokus terbesar dari National Institutes of Health saat ini adalah kondisi yang disebut HFpEF [heart failure with preserved ejection fraction]yang merupakan penyebab utama gagal jantung pada wanita. Orang yang memiliki tekanan darah tinggi sering mengalami HFpEF, yaitu jantung menjadi sangat kaku karena fibrosis. Jadi kami berpikir, dapatkah kami beralih ke dunia hewan untuk menemukan solusi untuk HFpEF? Kami beralih ke jerapah.

Mengapa jerapah?

Hipotesisnya adalah ada sesuatu yang istimewa pada jantung jerapah yang memungkinkannya terpapar tekanan darah tinggi 280/180 — tekanan darah normal bagi kita adalah 120/80. Jerapah entah bagaimana telah mengembangkan kemampuan untuk tidak mengembangkan bentuk gagal jantung ini, meskipun tekanan darah mereka jauh lebih tinggi daripada kita. Jadi, apa adaptasi itu? Apa solusinya?

Kita memiliki genom jerapah dan kita dapat membandingkannya dengan kerabat terdekatnya yang tidak memiliki leher panjang, okapi. Leher jerapah yang panjang inilah yang menyebabkan tekanan darah tinggi. Mereka memiliki nenek moyang yang sama sekitar 11,5 juta tahun yang lalu. Kita dapat mengidentifikasi secara spesifik apa yang unik tentang jantung jerapah dari perspektif genomik. Sebuah kelompok yang dipimpin oleh Chang Liu pada tahun 2021 di Science Advances, ketika mereka membandingkan kedua genom ini, mereka menemukan bahwa ada sejumlah perbedaan antara jerapah dan okapi. Salah satunya adalah gen FGFRL1 yang terkait dengan tekanan darah tinggi dan jantung.

Mereka mengambil sekelompok tikus dan menyuntikkan FGFRL1 jerapah ini ke dalam tikus. Mereka memiliki dua populasi, tikus tipe liar yang hanya memiliki FGFRL1 tikus normal, dan kemudian mereka memiliki tikus yang memiliki FGFRL1 jerapah. Mereka memaparkan kedua populasi tikus tersebut pada sesuatu yang disebut angiotensin II, yang benar-benar meningkatkan tekanan darah. Tikus yang memiliki FGFRL1 jerapah, tidak mengalami fibrosis. Namun, seperti yang Anda duga, tikus tipe liar memiliki banyak sekali fibrosis.

Apa yang dikatakannya kepada kita adalah mungkin ada cara bagi kita untuk memanfaatkan adaptasi yang memakan waktu 11,5 juta tahun evolusi ini, dan membawa jerapah FGFRL1 ke tempat tidur untuk pasien manusia saya. Banyak orang yang sedang mengerjakan ini.

Hewan lain apa yang sebaiknya kita perhatikan untuk berpotensi memecahkan masalah pada kesehatan manusia?

Ada banyak hewan yang memiliki tingkat ketahanan terhadap kanker, seperti paus kepala busur, beberapa kelelawar, dan tentu saja, kisah klasik gajah. Gajah Afrika memiliki banyak salinan gen penekan kanker yang disebut TP53. Dan beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa limfosit mereka sangat baik dalam menghentikan pembelahan sel yang abnormal. Jadi tampaknya gajah memiliki beberapa ketahanan terhadap kanker.

Apakah ada pemikiran terakhir yang ingin dibagikan tentang zoobikuitas atau keistimewaan manusia dalam bidang kedokteran?

Ada keistimewaan manusia di mana kita menganggap spesies kita lebih unggul dari spesies lain. Kita tidak unik dan tidak superior. Namun, ada juga sisi profesionalnya. Saya pikir salah satu hambatannya adalah kurangnya kerendahan hati dari pihak dokter dan lembaga medis yang memiliki kewenangan untuk mengakui nilai wawasan dari dunia kedokteran hewan dan nilai yang dapat diterapkan pada sisi manusia. Apa yang telah kita pelajari dari 20 tahun revolusi genomik komparatif? Kita telah belajar bahwa memang ada perbedaan, tetapi ada banyak sekali kesamaan. Dan keistimewaan manusia kita begitu mengakar sehingga saya pikir kita sangat meremehkan nilai wawasan hewan tersebut untuk perawatan primer, perawatan kardiovaskular, perawatan kanker, bahkan perawatan psikiatris manusia.