Laboratorium genetika forensik memainkan peran vital dalam memastikan bukti-bukti yang diperoleh dapat diandalkan untuk keperluan hukum. Salah satu ancaman utama terhadap keakuratan hasil forensik adalah kontaminasi DNA, yang dapat berasal dari sisa DNA pada permukaan laboratorium. Penelitian oleh Kampmann dkk. mengungkapkan bahwa langkah-langkah pembersihan yang tepat sangat penting untuk meminimalkan risiko ini.

Dalam penelitian yang dilakukan oleh Kampmann et al. (2017) terdapat pendekatan mendalam terhadap bagaimana berbagai metode pembersihan bekerja pada tingkat molekuler. Spesifiknya, fokus diberikan pada bagaimana larutan pembersih dapat memutus struktur DNA yang melekat pada permukaan laboratorium. DNA, sebagai molekul yang sangat stabil, membutuhkan perlakuan kimia tertentu agar benar-benar hancur dan tidak lagi dapat diamplifikasi. Salah satu temuan menarik adalah bahwa larutan hipoklorit, meski dalam konsentrasi rendah, mampu menghilangkan sepenuhnya sisa DNA yang sebelumnya sulit dibersihkan oleh metode lain.

Studi ini menguji efektivitas beberapa metode pembersihan terhadap DNA yang sengaja ditinggalkan pada permukaan laboratorium. DNA tersebut diaplikasikan dalam bentuk pustaka sekuensing paralel masif (massively parallel sequencing/MPS) pada permukaan bersih, yang kemudian dibersihkan menggunakan berbagai solusi, seperti air, etanol, kombinasi air dan etanol, serta larutan hipoklorit dengan konsentrasi berbeda. Selanjutnya, jejak DNA yang tersisa diukur menggunakan PCR waktu nyata (real-time PCR).

Hasil penelitian menunjukkan perbedaan signifikan dalam efektivitas metode pembersihan. Larutan hipoklorit terbukti menjadi pilihan paling unggul, menghilangkan semua jejak DNA yang dapat diamplifikasi. Sebaliknya, metode lain seperti pembersihan dengan air atau etanol hanya mengurangi jumlah DNA, tetapi tidak sepenuhnya menghilangkannya. Penggunaan air diikuti etanol, meskipun lebih efektif dibandingkan salah satu metode tersebut secara terpisah, tetap tidak mampu memberikan hasil sempurna seperti hipoklorit.

Namun, penelitian ini tidak hanya berhenti pada efektivitas pembersihan. Penulis juga memeriksa dampak lingkungan laboratorium terhadap degradasi DNA. Dalam kondisi ruangan yang terkena paparan cahaya dan panas, DNA menunjukkan tingkat degradasi alami yang signifikan dalam waktu 24 jam. Walaupun demikian, degradasi alami ini tidak cukup untuk memastikan bahwa permukaan benar-benar bebas dari kontaminasi. Oleh karena itu, pendekatan proaktif dengan pembersihan kimia tetap diperlukan untuk memastikan tidak ada jejak DNA yang tersisa.

Peran hipoklorit dalam menghancurkan DNA terletak pada sifat oksidatifnya yang sangat kuat. Molekul hipoklorit dapat menyerang gugus fosfat pada kerangka utama DNA, yang kemudian memutus ikatan antara basa nukleotida. Reaksi ini menyebabkan DNA tidak hanya terurai menjadi fragmen kecil tetapi juga kehilangan struktur esensial yang diperlukan untuk amplifikasi. Ini berarti bahwa bahkan jejak DNA yang sangat kecil, yang sebelumnya dapat menyebabkan kontaminasi, tidak lagi memiliki potensi biologis setelah pembersihan menggunakan hipoklorit. Namun, penggunaan hipoklorit juga memiliki tantangan, seperti potensi menghasilkan gas klorin beracun jika bereaksi dengan bahan kimia tertentu. Oleh karena itu, peneliti merekomendasikan konsentrasi hipoklorit 0,9–1,8% sebagai solusi optimal. Konsentrasi ini cukup untuk membersihkan DNA tanpa menghasilkan gas beracun dalam jumlah signifikan.

Menariknya, penelitian ini juga menyoroti keterbatasan pembersihan menggunakan etanol. Etanol, yang sering digunakan dalam laboratorium karena kemudahannya, hanya efektif menghilangkan DNA hingga tingkat tertentu. Efek utama etanol lebih cenderung menghapus kontaminasi fisik dengan melarutkan senyawa organik lain di sekitar DNA, tetapi tidak secara langsung menghancurkan molekul DNA itu sendiri. Hal ini menjadikan etanol kurang ideal sebagai pembersih utama untuk laboratorium yang memerlukan sterilitas tingkat tinggi, seperti laboratorium forensik. Temuan ini memiliki implikasi luas bagi laboratorium forensik di seluruh dunia. Kontaminasi yang tidak terdeteksi dapat menyebabkan hasil positif palsu, yang tidak hanya merugikan proses investigasi kriminal, tetapi juga dapat merusak kepercayaan publik terhadap sains forensik. Penggunaan metode pembersihan yang direkomendasikan tidak hanya memastikan integritas data tetapi juga meningkatkan efisiensi laboratorium dalam menangani sejumlah besar sampel.

Secara historis, isu kontaminasi telah menjadi perhatian sejak awal pengembangan teknik PCR pada 1990-an. Saat itu, laboratorium mulai memahami pentingnya memisahkan proses pra- dan pasca-PCR untuk mengurangi risiko kontaminasi. Dengan munculnya teknologi sekuensing generasi berikutnya seperti MPS, tantangan baru pun muncul. Penelitian ini memberikan pedoman praktis bagi laboratorium untuk mengatasi tantangan tersebut, terutama melalui penerapan protokol pembersihan yang lebih ketat.

Lebih jauh lagi, penelitian ini memberikan perspektif baru terhadap perlakuan kombinasi antara air dan etanol. Walaupun secara logis diharapkan kombinasi ini memberikan hasil yang lebih baik, data menunjukkan bahwa efektivitasnya hampir sama dengan hanya menggunakan air. Hal ini menekankan bahwa kekuatan "mekanis" dari pembersihan menggunakan cairan—misalnya, kemampuan air untuk melarutkan molekul tertentu—lebih berperan dalam mengurangi kontaminasi dibandingkan efek tambahan dari etanol. Oleh sebab itu, para peneliti menyarankan agar laboratorium tidak terlalu bergantung pada pendekatan kombinasi ini jika tujuan utamanya adalah menghilangkan DNA secara menyeluruh.

Selain efektivitas metode pembersihan, artikel ini juga mencatat pentingnya standar operasional prosedur (SOP) dalam penanganan DNA di laboratorium. Penanganan yang kurang hati-hati, seperti menggunakan peralatan yang sama untuk pra- dan pasca-PCR, telah terbukti meningkatkan risiko kontaminasi silang. Dalam konteks ini, langkah-langkah sederhana seperti pemisahan fisik area kerja untuk sampel pra- dan pasca-PCR dapat sangat membantu. Dengan penggabungan metode pembersihan kimia yang efektif dan pengaturan ruang kerja yang cermat, risiko kontaminasi dapat diminimalkan secara signifikan.

Dalam ranah praktis, penelitian ini memberikan bukti kuat untuk mendukung revisi dan peningkatan kebijakan kebersihan laboratorium. Sebagai contoh, laboratorium forensik dapat mulai mengimplementasikan larutan hipoklorit sebagai pembersih utama, sambil memastikan konsentrasi yang digunakan tidak hanya efektif tetapi juga aman bagi pekerja laboratorium. Selain itu, ada kebutuhan untuk pelatihan berkelanjutan bagi staf laboratorium mengenai bahaya potensial dari kontaminasi DNA, serta bagaimana menggunakan alat dan bahan kimia secara efisien untuk memitigasi risiko.

Penelitian ini juga membuka ruang diskusi tentang kemungkinan penggunaan teknologi otomatis dalam pembersihan laboratorium. Dengan meningkatnya kompleksitas eksperimen genetika, penggunaan sistem robotik untuk membersihkan dan memantau kondisi laboratorium dapat menjadi langkah revolusioner. Sistem ini dapat diprogram untuk menggunakan konsentrasi larutan pembersih yang tepat, memastikan bahwa setiap sudut laboratorium benar-benar bersih tanpa melibatkan risiko kesalahan manusia.

Sumber: Decrease DNA contamination in the laboratories

Editor:     Rezekinta Syahputra Sembiring