Usia yang tercatat di paspor tidak banyak menjelaskan tentang apa yang terjadi di dalam sel individu. Dua sel dari organisme yang sama dapat berada dalam kondisi biologis yang sangat berbeda: satu sel mempertahankan tanda-tanda keremajaan, sementara yang lain sudah menunjukkan stres, kerusakan DNA, dan ciri khas penuaan seluler.
Para peneliti dari Karolinska Institutet dan Universitas Stockholm telah mengembangkan instrumen Pasta yang memungkinkan kita melihat perbedaan ini melalui aktivitas gen. Karya ini diterbitkan pada 27 Juli 2026 di jurnal Advanced Science. Pasta termasuk dalam apa yang disebut jam penuaan transkriptomik — sistem yang menilai usia biologis berdasarkan gen mana yang aktif dalam sel dan seberapa kuat gen tersebut bekerja.
Usia sebagai sebuah kondisi
Untuk menciptakan Pasta, para peneliti mengumpulkan data aktivitas gen dari 17 212 sampel jaringan sehat dari 21 penelitian. Model ini mencakup data dari berbagai jaringan dan berbagai teknologi analisis gen.
Banyak jam transkriptomik sebelumnya hanya bekerja dengan baik pada jaringan tertentu atau teknologi pengukuran tertentu. Para peneliti mencoba membuat model yang mampu mengenali pergeseran usia secara umum terlepas dari mana sampel tersebut diperoleh.
Untuk melakukan ini, mereka menggunakan pendekatan age-shift. Alih-alih sekadar mencoba menebak usia kronologis seseorang, algoritme ini belajar mengenali mana dari dua sampel yang sebanding yang menunjukkan profil ekspresi gen yang lebih muda atau lebih tua.
Hasilnya, Pasta dapat bekerja dengan data bulk RNA-seq, single-cell RNA-seq, dan data microarray.
Oleh karena itu, indikator yang dihasilkan lebih tepat disebut sebagai usia biologis transkriptomik sel, bukan "usia sebenarnya" yang mutlak.
Apa yang terjadi pada sel yang menua?
Ketika para peneliti melihat proses biologis mana yang paling kuat terkait dengan pembacaan Pasta, pola penuaan yang familier pun muncul.
Usia transkriptomik yang tinggi dikaitkan dengan jalur p53, stres seluler, dan respons terhadap kerusakan DNA. Model ini juga membedakan antara kondisi sel yang lebih muda dan mirip sel punca dengan kondisi senesensi seluler — ketika sel berhenti membelah secara normal dan beralih ke mode fungsional yang berubah secara permanen. Para peneliti melangkah lebih jauh. Mereka memutuskan untuk menggunakan jam tersebut tidak hanya untuk mengukur penuaan, tetapi juga untuk mencari apa yang mampu menggesernya.
Tiga juta eksperimen melalui mata satu algoritme
Pasta diterapkan pada basis data Connectivity Map L1000 yang sangat besar, yang berisi lebih dari tiga juta profil aktivitas gen. Dalam eksperimen ini, sel-sel dipaparkan pada zat obat atau perubahan genetik, setelah itu para peneliti mengukur bagaimana kerja gen disusun kembali.
Analisis tersebut mencakup 248 lini sel, lebih dari 30 000 paparan kimia, dan sekitar 14 000 intervensi genetik. Untuk setiap paparan, Pasta mengajukan satu pertanyaan mendasar: apakah transkriptom sel terlihat lebih tua atau lebih muda?
Dengan cara ini, para peneliti menemukan 271 senyawa yang terkait dengan pergeseran ke arah kondisi yang lebih tua, dan 63 senyawa yang terkait dengan pergeseran ke arah profil transkriptomik yang lebih muda. Di sinilah Pasta berubah dari sekadar "jam" menjadi alat untuk mencari mekanisme penuaan yang potensial.
Mekanisme penuaan yang tak terduga
Gangguan pada proses translasi mitokondria — produksi protein di dalam mitokondria — ternyata berkaitan dengan kondisi yang menggeser sel ke arah penuaan. Sementara itu, pergeseran ke arah yang lebih muda berkaitan dengan splicing mRNA — proses di mana sel menyunting molekul RNA primer sebelum pembentukan protein.
Hal ini sangat menarik karena di sini penuaan tidak muncul sebagai kerja dari satu "gen penuaan" saja, melainkan sebagai perubahan dari seluruh jaringan proses: perbaikan DNA, kerja mitokondria, pemrosesan RNA, respons stres, dan regulasi ekspresi gen.
Sel bisa lebih tua daripada organismenya
Penelitian Pasta menambahkan satu lagi argumen yang mendukung gagasan yang semakin kuat mengubah biologi penuaan: usia bukan sekadar waktu yang telah berlalu sejak kelahiran. Usia adalah kondisi sistem. Dalam satu organisme, sel dan jaringan yang berbeda dapat bergerak di sepanjang lintasan penuaan dengan kecepatan yang berbeda pula. Dan jika sebelumnya usia terutama diukur dengan kalender, saat ini usia semakin sering dicoba untuk dibaca langsung dalam arsitektur molekuler sel — dalam epigenom, protein, metabolit, dan sekarang semakin tepat dalam transkriptom.
Pasta saat ini belum menjadi tes klinis dan tidak mampu memberi tahu seseorang berapa tahun sisa hidupnya. Namun, instrumen ini menawarkan sesuatu yang lain bagi para peneliti: cara cepat untuk memeriksa, manaintervensi yang menggeser kondisi molekuler sel ke arah penuaan, dan mana yang ke arah sebaliknya.
Dan di sinilah letak makna penting dari penelitian ini. Jika usia biologis dapat diukur sebagai suatu kondisi yang dapat berubah, pertanyaan berikutnya muncul hampir secara tak terelakkan: seberapa jauh kondisi ini dapat diputar balikkan?
