Intero Biosystems, perusahaan bioteknologi asal Amerika Serikat, mengembangkan teknologi usus mini manusia yang ditumbuhkan di laboratorium untuk membantu pengujian keamanan dan efektivitas obat. Inovasi bernama GastroScreen ini memanfaatkan sel punca manusia untuk membentuk jaringan menyerupai usus asli, lengkap dengan berbagai jenis sel yang mendukung fungsi pencernaan. Pengembangan tersebut menawarkan pendekatan baru bagi industri farmasi yang selama ini banyak mengandalkan pengujian pada hewan sebelum melakukan uji klinis. Melalui teknologi organoid, para peneliti berupaya memahami respons jaringan manusia terhadap obat secara lebih relevan, sekaligus membuka peluang untuk mengurangi penggunaan hewan dalam penelitian medis.
Intero Biosystems Hadirkan Teknologi Usus Mini untuk Pengujian Obat
Intero Biosystems dikenal sebagai startup bioteknologi yang mengembangkan model organ manusia untuk membantu penelitian keamanan dan efektivitas obat. Perusahaan ini berasal dari penelitian ilmiah di University of Michigan. Berkat pengembangan sistem GastroScreen, Intero menyediakan jaringan usus buatan untuk penelitian. Berbeda dari kultur sel sederhana, GastroScreen menghadirkan sejumlah komponen biologis yang mendukung terbentuknya fungsi jaringan pencernaan. Pendekatan tersebut diharapkan mampu memberikan informasi tambahan mengenai efek obat.
Perkembangan teknologi organoid menunjukkan perubahan dalam metode penelitian farmasi. Dalam praktik penelitian konvensional, evaluasi awal obat dilakukan melalui metode laboratorium dan penelitian pada hewan. Meski memiliki peran penting, respons hewan tidak selalu mencerminkan respons manusia. Dalam kondisi tertentu, obat yang terlihat aman pada hewan masih dapat menimbulkan efek samping pada manusia. Intero berupaya melalui teknologi tersebut menyediakan pendekatan pengujian berdasarkan jaringan manusia. Meski potensinya menjanjikan, penggunaan organoid tetap membutuhkan validasi ilmiah.
Teknologi Sel Punca di Balik Pengembangan GastroScreen
Teknologi GastroScreen memanfaatkan induced pluripotent stem cells atau iPSC, yaitu sel dewasa yang dikembalikan ke keadaan pluripoten melalui pemrograman ulang. Dalam lingkungan kultur khusus, sel dipandu untuk membentuk jaringan yang menyerupai struktur usus. Pengembangan jaringan dilakukan melalui lingkungan kultur dengan nutrisi dan sinyal biologis tertentu. Hasilnya berupa jaringan mini dengan organisasi sel yang kompleks. Meski disebut usus mini, jaringan ini merupakan model penelitian dan bukan organ transplantasi siap pakai.
Salah satu karakteristik penting GastroScreen adalah keberadaan beberapa jenis sel yang bekerja dalam satu jaringan. Sel pelapis usus membantu perubahan integritas lapisan usus ketika terpapar bahan kimia. Sementara itu, jaringan otot dapat menghasilkan kontraksi seperti gerakan usus. Keberadaan neuron usus memungkinkan pengamatan respons neuromuskular pada model usus. Berkat kombinasi berbagai sel tersebut, peneliti dapat mengevaluasi lebih banyak parameter dibandingkan kultur sel sederhana.
Mengapa Struktur Kompleks GastroScreen Penting untuk Penelitian
Susunan biologis yang kompleks memungkinkan GastroScreen menghasilkan respons biologis yang lebih luas daripada kultur sederhana. Fungsi yang dapat diamati mencakup kontraksi spontan menyerupai gerakan peristaltik. Aktivitas tersebut relevan untuk penelitian sebab gangguan kontraksi dapat berkaitan dengan masalah pencernaan. Di samping fungsi otot, model tersebut mencakup struktur vaskular yang mendukung perfusi. Fitur pembuluh darah dalam organoid membuka peluang penelitian interaksi antarsel. Meski menampilkan beragam fungsi, model belum mencakup semua organ dan proses metabolisme.
GastroScreen juga dikembangkan agar dapat mendukung eksperimen laboratorium yang berulang. Intero menawarkan organoid dalam kemasan kultur dengan lebih dari 100 organoid viabel. Organoid dapat diperoleh dalam kondisi sampel segar dan bentuk kriopreservasi. Pada organoid yang dikirim dalam keadaan beku, penelitian umumnya dapat dimulai dalam tujuh hari setelah pencairan. Sementara itu, peneliti dapat menyiapkan eksperimen ketika produk tiba. Standarisasi format produk mendukung penerapan pengujian pada berbagai institusi.
Penggunaan Organoid Usus untuk Mendeteksi Efek Samping Obat
Platform tersebut ditujukan terutama untuk pengujian keamanan obat pada jaringan pencernaan. Saat jaringan mini dipaparkan pada senyawa tertentu, ilmuwan dapat mengevaluasi kerusakan jaringan yang muncul. Pengamatan juga dapat mencakup gangguan pada lapisan penghalang usus. Data yang dihasilkan dapat membantu mengidentifikasi senyawa yang berisiko menimbulkan efek samping. Dalam pengembangan terapi yang dikonsumsi melalui mulut, respons gastrointestinal penting untuk dipertimbangkan karena paparan bahan aktif berpotensi memengaruhi jaringan pencernaan. Walaupun hasilnya bermanfaat, risiko sistemik tetap harus dinilai melalui metode yang sesuai.
Tidak hanya untuk menilai keamanan obat, GastroScreen juga dikembangkan untuk mempelajari penyakit pencernaan. Salah satu bidang yang menjadi perhatian adalah peradangan usus serta fibrosis jaringan. Kondisi fibrosis ditandai oleh perubahan jaringan akibat proses pembentukan matriks yang berlebihan. Pada studi yang dirancang secara khusus, ilmuwan berupaya membuat jaringan dengan karakteristik penyakit. Setelah model penyakit terbentuk, peneliti bisa menilai respons organoid terhadap obat eksperimental. Pendekatan ini membantu mengevaluasi perubahan biologis akibat intervensi obat. Namun, efektivitas pada manusia belum dapat dipastikan hanya dari organoid.
Peluang Organoid Mengurangi Pengujian Hewan dalam Industri Farmasi
Pengembangan GastroScreen sejalan dengan perubahan pendekatan pengujian obat menuju model yang relevan bagi manusia. Melalui pengumuman pada April 2025, Food and Drug Administration atau FDA Amerika Serikat memperkenalkan strategi penggunaan metode pengujian nonhewan secara lebih luas. Strategi yang diperhatikan regulator melibatkan jaringan manusia yang ditumbuhkan di laboratorium serta simulasi digital. Perubahan metode pengujian ini ditujukan untuk mengembangkan sistem evaluasi yang dapat melengkapi pendekatan konvensional. Walaupun demikian, model baru masih harus memenuhi persyaratan validasi sesuai penggunaannya. Oleh karena itu, hasil pengujian organoid harus dibandingkan dengan bukti ilmiah lain.
Tantangan utama teknologi organoid terletak pada pengujian ketepatan model dalam menggambarkan efek senyawa. Sekalipun struktur biologisnya menyerupai usus, kemampuan prediksi tidak dapat diasumsikan lebih baik tanpa pembuktian. Tim pengembang harus mengevaluasi hasil organoid dengan data klinis serta metode yang sudah digunakan. Untuk penggunaan pada skala industri, konsistensi antarbatch menjadi faktor penting. Perusahaan juga perlu memastikan prosedur kualitas produk yang dapat diulang. Ketika proses validasi menunjukkan hasil memadai, organoid berpotensi menjadi alat penting dalam penelitian obat.
Masa Depan Penelitian Farmasi dengan Organoid Usus Manusia
Kemajuan teknologi organoid usus menggambarkan peluang baru dalam pengujian obat berbasis jaringan manusia. Melalui penerapan teknologi iPSC, Intero mengembangkan organoid yang menggabungkan berbagai jenis sel. Kombinasi sel penyusun usus dalam satu model memberikan kemampuan eksperimen yang lebih luas. Pendekatan tersebut membuka kesempatan untuk evaluasi kandidat obat dan studi gangguan pencernaan. Meski potensinya menjanjikan, hasilnya tetap memerlukan validasi terhadap data klinis.
Dalam perkembangan TEKNOLOGI biomedis, organoid manusia menjadi pendekatan yang semakin menarik. Keberadaan GastroScreen dapat membantu proses pemilihan kandidat obat yang menjanjikan. Jika penelitian validasi terus berkembang, model jaringan manusia berpotensi memperluas penerapan metode nonhewan. Walaupun arah pengembangannya positif, perlindungan manusia dalam pengembangan obat harus didahulukan. Bagaimana menurut Anda, seberapa besar teknologi organoid akan mengubah penelitian obat? Bagikan pandangan Anda mengenai inovasi Intero Biosystems.
