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.
Mengenal Inovasi Organoid Usus Manusia dari Intero Biosystems
Perusahaan Intero Biosystems hadir sebagai startup bioteknologi yang mengembangkan model organ manusia untuk mendukung pengujian obat sebelum uji klinis. Pengembangan teknologinya berkaitan dengan pengembangan model jaringan manusia oleh peneliti University of Michigan. Dengan menghadirkan platform GastroScreen, perusahaan menawarkan usus mini yang dibuat dari sel manusia. Berbeda dari kultur sel sederhana, organoid tersebut tersusun atas beragam jenis sel yang memberikan karakteristik lebih kompleks dibandingkan kultur biasa. Pendekatan tersebut diharapkan mampu memberikan informasi tambahan mengenai efek obat.
Perkembangan teknologi organoid menunjukkan perubahan dalam metode penelitian farmasi. Pada berbagai tahapan pengembangan obat, peneliti menggunakan model sel sederhana serta pengujian hewan. Namun demikian, respons hewan tidak selalu mencerminkan respons manusia. Sebagai contoh, obat yang terlihat aman pada hewan masih dapat menimbulkan efek samping pada manusia. Intero berupaya melalui teknologi tersebut meningkatkan kualitas informasi sebelum uji klinis. Meski potensinya menjanjikan, hasil model laboratorium masih harus dibandingkan dengan data biologis dan klinis.
Proses Pembuatan Usus Mini dari Sel Punca Manusia
Teknologi GastroScreen memanfaatkan induced pluripotent stem cells atau iPSC, yaitu jenis sel punca hasil pemrograman ulang yang mampu berkembang menjadi berbagai tipe sel. Dalam lingkungan kultur khusus, sel dipandu untuk menghasilkan beberapa jenis sel penyusun organ pencernaan. Pertumbuhan organoid memerlukan lingkungan kultur dengan nutrisi dan sinyal biologis tertentu. Proses tersebut menghasilkan jaringan mini dengan organisasi sel yang kompleks. Meskipun mempunyai struktur menyerupai organ, model tersebut bukan organ lengkap yang dapat menggantikan usus manusia.
Keunggulan biologis utama model tersebut terletak pada susunan berbagai komponen usus yang saling berinteraksi. Jaringan epitel digunakan untuk mempelajari fungsi penghalang dan respons terhadap zat tertentu. Pada bagian lain, jaringan otot dapat menghasilkan kontraksi seperti gerakan usus. Sistem saraf enterik juga membantu analisis fungsi saraf yang memengaruhi aktivitas pencernaan. Dengan struktur tersebut, peneliti dapat mengevaluasi lebih banyak parameter dibandingkan kultur sel sederhana.
Keunggulan GastroScreen dalam Meniru Fungsi Usus Manusia
Keberadaan jaringan yang beragam membuat GastroScreen menyerupai beberapa proses fisiologis jaringan pencernaan. Salah satu kemampuan yang ditunjukkan adalah gerakan jaringan yang menyerupai kontraksi saluran pencernaan. Kemampuan kontraksi memiliki manfaat ilmiah karena motilitas merupakan bagian penting dari fungsi gastrointestinal. Tidak hanya berkaitan dengan pergerakan, model tersebut mencakup struktur vaskular yang mendukung perfusi. Keberadaan jaringan vaskular tersebut membuka peluang penelitian interaksi antarsel. Meski menampilkan beragam fungsi, organoid tetap tidak merepresentasikan seluruh interaksi dalam tubuh manusia.
Platform Intero dirancang untuk diproduksi secara konsisten dalam jumlah lebih besar. Perusahaan menyediakan model usus mini berbentuk tabung penelitian yang berisi sedikitnya lebih dari 100 struktur organoid hidup. Pilihan produk mencakup sampel segar dan bentuk kriopreservasi. Apabila menggunakan produk beku, sampel dirancang siap diuji paling lambat sekitar tujuh hari setelah pencairan. Untuk sampel hidup, peneliti dapat menyiapkan eksperimen ketika produk tiba. Kemudahan distribusi tersebut berpotensi memperluas penggunaan organoid oleh laboratorium.
Manfaat Usus Mini Manusia untuk Pengujian Keamanan dan Efektivitas Obat
Fungsi penting organoid usus Intero mencakup pengujian keamanan obat pada jaringan pencernaan. Saat jaringan mini dipaparkan pada senyawa tertentu, ilmuwan dapat mengevaluasi kerusakan jaringan yang muncul. Di samping pemeriksaan tersebut gangguan pada lapisan penghalang usus. Data yang dihasilkan dapat membantu menentukan bahan yang memerlukan pemeriksaan keamanan tambahan. Dalam pengembangan terapi yang dikonsumsi melalui mulut, pengujian terhadap jaringan usus menjadi relevan karena paparan bahan aktif berpotensi memengaruhi jaringan pencernaan. Meski demikian, model organoid tidak menggantikan evaluasi keamanan secara menyeluruh.
Di luar pengujian efek samping, GastroScreen juga dikembangkan untuk mempelajari penyakit pencernaan. Fokus pengembangan model penyakit melibatkan peradangan usus serta fibrosis jaringan. Fibrosis terjadi ketika pembentukan jaringan parut yang dapat mengganggu fungsi organ. Melalui penggunaan model organoid, tim riset dapat menginduksi perubahan biologis tertentu. Setelah model penyakit terbentuk, peneliti bisa menilai respons organoid terhadap obat eksperimental. Metode tersebut memungkinkan mengidentifikasi respons seluler yang relevan terhadap pengobatan. Walaupun mendukung pengembangan terapi, efektivitas pada manusia belum dapat dipastikan hanya dari organoid.
Tantangan Validasi Teknologi Usus Mini dalam Penelitian Medis
Kemajuan model organoid manusia mendukung pengembangan metode alternatif dalam penelitian praklinis. Dalam kebijakan yang diumumkan pada April 2025, Food and Drug Administration atau FDA Amerika Serikat mengumumkan arah pengembangan evaluasi obat yang tidak selalu memerlukan model hewan. Metode alternatif yang menjadi perhatian antara lain jaringan manusia yang ditumbuhkan di laboratorium serta simulasi digital. Arah pengembangan kebijakan tersebut berupaya menghasilkan informasi yang lebih relevan bagi keselamatan manusia. Meski terdapat perubahan kebijakan, model baru masih harus memenuhi persyaratan validasi sesuai penggunaannya. Oleh karena itu, GastroScreen harus menunjukkan keandalan berdasarkan data eksperimen.
Aspek penting yang masih memerlukan pengembangan mencakup pengujian ketepatan model dalam menggambarkan efek senyawa. Walaupun model dibuat menggunakan jaringan manusia, relevansi terhadap kondisi pasien membutuhkan evaluasi ilmiah. Peneliti perlu membandingkan respons jaringan mini dengan efek obat yang telah diketahui. Selain itu, kualitas organoid perlu dijaga dalam setiap proses pembuatan. Penggunaan luas membutuhkan sistem distribusi yang menjaga kondisi biologis sampel. Ketika proses validasi menunjukkan hasil memadai, organoid berpotensi menjadi alat penting dalam penelitian obat.
Masa Depan Penelitian Farmasi dengan Organoid Usus Manusia
Inovasi GastroScreen memperlihatkan arah baru pemanfaatan bioteknologi untuk evaluasi kandidat terapi. Berkat proses pembentukan jaringan dari sel manusia, platform tersebut menghadirkan jaringan mini dengan karakteristik menyerupai usus. Keberadaan epitel, otot, saraf, dan pembuluh darah membantu penelitian interaksi jaringan secara lebih menyeluruh. Penggunaan GastroScreen berpotensi membantu evaluasi kandidat obat dan studi gangguan pencernaan. Walaupun memiliki keunggulan biologis, akurasi prediksi pada manusia belum boleh dianggap terbukti.
Pada era TEKNOLOGI farmasi modern, organoid manusia menjadi pendekatan yang semakin menarik. Pengembangan usus mini manusia berpotensi mendukung evaluasi senyawa sebelum memasuki uji klinis. Apabila metode pengujiannya semakin matang, pengujian berbasis organoid dapat melengkapi bahkan menggantikan metode hewan pada penggunaan tertentu. Namun pada akhirnya, keputusan penelitian tetap harus mengikuti standar keamanan dan validasi. Menurut pandangan Anda, apakah usus mini manusia dapat mengurangi kebutuhan pengujian pada hewan? Bagikan pandangan Anda mengenai inovasi Intero Biosystems.
