Interferon merupakan golongan sitokin penting yang utamanya digunakan untuk mengatur respons sistem imun. Yang paling dikenal dari golongan sitokin ini adalah interferon tipe I (IFN), yang memengaruhi respons seluler dengan berbagai cara, sehingga menjadikannya penting dalam mengobati penyakit dan mempelajari infeksi virus. Akan tetapi, mengapa berbagai jenis interferon dapat memicu respons seluler yang sama sekali berbeda telah menjadi topik hangat dalam komunitas ilmiah.
"Jalur pensinyalan interferon tipe I sangat kompleks dan melibatkan interaksi berbagai faktor endogen dan eksogen."
Interferon tipe I manusia utamanya meliputi interferon-α, interferon-β, dan subtipe lainnya. Interferon ini menjalankan fungsi biologisnya dengan mengikat reseptor interferon alfa/beta (IFNAR). IFNAR merupakan heterodimer, yang mengandung dua subunit, IFNAR1 dan IFNAR2, yang memiliki dampak penting pada afinitas dan kemampuan pensinyalan interferon.
Interferon tipe I dapat mengaktifkan berbagai jalur pensinyalan, termasuk jalur JAK-STAT, MAPK, PI3K, dll. Aktivasi jalur pensinyalan ini akan menyebabkan perubahan transkripsi pada lebih dari 2.000 gen. Hasil yang paling umum adalah induksi ekspresi gen antivirus (ISG).
“Efek interferon bergantung pada lingkungan seluler dan jenis sel, sehingga respons yang dipicunya sangat beragam.”
Meskipun semua interferon tipe I berikatan melalui reseptor yang sama, IFNAR, keduanya dapat menghasilkan respons yang sangat berbeda pada berbagai jenis dan kondisi sel. Misalnya, efek interferon alfa dan interferon beta pada proliferasi sel dapat berbeda secara signifikan, berkat perbedaan kecil dalam tingkat pensinyalan dan ekspresi gen.
Struktur IFNAR juga memainkan peran penting. Sebagai subunit afinitas rendah, karakteristik struktural IFNAR1 menjadikannya faktor pembatas dalam pensinyalan dalam keadaan tertentu. Sebaliknya, IFNAR2 menunjukkan afinitas yang lebih tinggi dan mendorong penguatan sinyal dengan mengikat molekul pensinyalan intraseluler lainnya.
"Studi mendalam tentang struktur internal reseptor dan metode pengikatan ligan dapat mengungkap akar penyebab respons subtipe interferon yang berbeda."
Mekanisme yang mengatur transmisi sinyal sangat beragam, termasuk endositosis reseptor dan mekanisme umpan balik negatif. Endositosis dapat memodulasi ekspresi seluler reseptor dan selanjutnya memengaruhi respons seluler terhadap interferon. Mekanisme umpan balik negatif, seperti ekspresi SOCS1 dan USP18, dapat secara efektif mengurangi sinyal yang berlebihan dan melindungi sel dari kerusakan.
Interferon tipe I memainkan peran ganda dalam berbagai penyakit. Misalnya, pada beberapa penyakit autoimun, respons interferon yang berlebihan dapat memperburuk kondisi, sementara pada penyakit lain (seperti infeksi virus), pengobatan Interferon yang tepat telah menunjukkan kemanjuran yang baik.
“Masih banyak tantangan dan peluang yang menunggu untuk dieksplorasi tentang cara memanfaatkan sifat-sifat interferon secara efektif untuk perawatan yang tepat di klinik.”
Penelitian yang ada telah meletakkan dasar untuk memahami efek kompleks interferon, dan penelitian di masa mendatang dapat difokuskan pada cara menggunakan pengetahuan ini untuk mengembangkan perawatan baru. Misalnya, perawatan yang dioptimalkan yang menargetkan interferon tertentu dapat meningkatkan perawatan saat ini untuk banyak penyakit.
Ilmuwan masih meneliti mengapa berbagai jenis interferon memicu respons seluler yang berbeda. Dapatkah penelitian di masa mendatang memberikan jawaban untuk pertanyaan ini?