Mahesh Narayan, ahli biofisika dan profesor di Universitas Texas di El Paso, membayangkan suatu hari ketika sebuah truk dari laboratorium akan kembali ke tempat parkir di belakang Starbucks setempat untuk melayani pengobatan penyakit Parkinson. Penelitian terbaru menunjukkan korelasi antara minum kopi dan peningkatan fungsi neurologis, namun para insinyur kimia dalam skenario hipotetis Narayan tidak mencari secangkir kopi—mereka menginginkan ampas kopi bekas.
Dalam sebuah penelitian terbaru yang dipublikasikan di jurnal Penelitian Lingkungan, mahasiswa pascasarjana di laboratorium Narayan di UTEP menunjukkan bahwa partikel kecil yang disebut titik kuantum karbon berbasis asam caffeic (CACQD)—yang berasal dari ampas kopi—mungkin memiliki atribut yang berguna dalam menangkal penyakit neurodegeneratif seperti Parkinson dan Alzheimer. Kondisi ini mempengaruhi jutaan orang Amerika, dan walaupun pengobatan yang menjanjikan telah muncul dalam beberapa tahun terakhir, obatnya masih sulit untuk disembuhkan.
CACQD juga dapat berasal dari biji kopi yang tidak terpakai dan beberapa bahan organik lainnya yang secara alami mengandung asam caffeic, namun tim Narayan berupaya mengurangi dampak lingkungan dari potensi pengolahannya dengan berfokus pada apa yang mungkin digunakan kembali dari ampas kopi yang seharusnya dibuang ke tempat pembuangan sampah. “Anda membuang sampah, dan Anda membuat sesuatu yang berguna secara medis dan dapat berdampak pada kehidupan,” kata Narayan.
Dipimpin oleh mahasiswa pascasarjana Jyotish Kumar, laboratorium UTEP sebenarnya tidak membawa ampas kopi ke dalam laboratorium untuk penelitian ini. Sebaliknya, para peneliti menggunakan asam caffeic yang dibeli dari pemasok bahan kimia, yang konsistensinya akan memungkinkan mereka mendapatkan hasil yang dapat direproduksi, yang merupakan elemen kunci dalam setiap penelitian yang ditinjau oleh rekan sejawat.
Dengan “memasak” asam pada suhu 230 derajat Celcius selama berjam-jam dalam wadah baja tahan karat yang terendam air, para siswa mengubah orientasi struktur karbon asam untuk menciptakan titik-titik kuantum. Proses ini meningkatkan khasiat asam caffeic yang bermanfaat secara alami, kata Narayan, dan menghasilkan produk yang menurut penelitian kemungkinan besar dapat masuk ke otak dan, setidaknya dalam percobaan tahap awal ini, dapat membantu melindungi terhadap penyakit neurodegeneratif di beberapa bidang.
Ketika para peneliti menguji titik-titik kuantum pada sel yang biasa digunakan dalam percobaan laboratorium untuk meniru perilaku sel otak manusia, mereka menyaksikan sesuatu yang luar biasa. Semua sel terkena pestisida yang disebut paraquat, yang terkait dengan Parkinson. Pestisida menyebabkan kematian sel pada sampel yang tidak diberi CACQDS, namun pada sampel yang diberi perlakuan, titik kuantum mencegah efek berbahaya paraquat. Selain itu, tim Kumar menemukan bahwa CACQDS dapat mencegah berkembangnya protein pembentuk amiloid yang merusak dan dapat menghilangkan atau menetralisir apa yang disebut radikal bebas, molekul tidak stabil dalam tubuh yang berhubungan dengan penyakit neurodegeneratif, serta kanker, penyakit jantung, dan penyakit autoimun. kondisi.
Selain meletakkan dasar awal bagi pengobatan potensial untuk penyakit seperti Parkinson, Dr. Natalia Pessoa Rocha, asisten profesor di departemen neurologi di UTHealth Houston, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mencatat bahwa penelitian ini juga dapat menjelaskan mengapa minum kopi dapat menurunkan risiko demensia, stroke, dan Alzheimer. Baik Rocha maupun Narayan mengingatkan bahwa penelitian ini masih dalam tahap awal, dan Rocha menekankan bahwa tidak akan ada obat yang bisa menyembuhkan semua penyakit neurodegeneratif.
Para mahasiswa UTEP menguji CACQD dalam percobaan tabung reaksi dan lini sel, namun mereka belum membuktikan keefektifannya pada hewan, apalagi manusia. Narayan mengatakan langkah selanjutnya adalah menguji pengobatan pada nematoda (cacing kecil yang biasa digunakan dalam penelitian ilmiah) yang telah menginduksi penyakit Parkinson. Jika uji coba pada hewan memberikan hasil yang menjanjikan, pengobatan mungkin akan dilanjutkan ke uji klinis pada manusia, dengan tujuan akhir adalah pengembangan obat untuk membantu mencegah kondisi medis ini. Agar obat tersebut efektif, kata Narayan, penyakit ini perlu diidentifikasi sejak awal perkembangannya—bahkan sebelum pasien menunjukkan gejalanya.
Karena belum ada obat yang dapat menyembuhkan penyakit neurodegeneratif—belum ada obat yang terbukti dapat meregenerasi sel-sel otak yang rusak secara memadai—tindakan pencegahan saat ini merupakan alat yang paling ampuh bagi para dokter. Tahun lalu FDA menyetujui lecanemab, yang telah terbukti memperlambat perkembangan penyakit Alzheimer. Masih terlalu dini untuk mengatakan apakah pengobatan potensial yang dilakukan di UTEP akan memberikan hasil yang sama. Namun Dr. Brendan Kelley, ahli saraf di UT Southwestern Medical Center, di Dallas, mengatakan bahwa dia terdorong, melalui pekerjaan seperti yang dilakukan Narayan, “untuk melihat orang-orang yang mengalami hal ini dari disiplin ilmu yang sangat berbeda.”
Kelley, yang merupakan bagian dari uji klinis besar-besaran lecanemab, juga mencatat bahwa ada pengobatan “berteknologi rendah” yang dapat secara signifikan mengurangi risiko kondisi neurodegeneratif. Ia mengutip sebuah penelitian di jurnal kedokteran bergengsi Lancet yang menemukan bahwa memantau secara ketat dan mengatasi dua belas faktor risiko, termasuk tekanan darah tinggi, gangguan pendengaran, penggunaan alkohol, dan diabetes, dapat mengurangi beban global demensia sebanyak 40 persen. “Ada banyak alasan bagus untuk memusatkan perhatian kita pada beberapa hal tersebut dan berkata, 'Wah, hal itu dapat meningkatkan kesehatan seseorang secara keseluruhan, selain mengurangi risiko terkena demensia,'” kata Kelley.