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
Perusahaan Intero Biosystems hadir sebagai pengembang platform penelitian berbasis jaringan manusia untuk menyediakan alternatif model biologis dalam pengembangan farmasi. Pengembangan teknologinya berkaitan dengan pengembangan model jaringan manusia oleh peneliti University of Michigan. Melalui produk GastroScreen, perusahaan menawarkan usus mini yang dibuat dari sel manusia. Berbeda dari kultur sel sederhana, teknologi ini menggabungkan berbagai jenis jaringan yang mendukung terbentuknya fungsi jaringan pencernaan. Inovasi ini berpotensi meningkatkan relevansi penelitian terhadap tubuh manusia.
Perkembangan teknologi organoid menunjukkan kemajuan pendekatan pengujian obat modern. Selama ini, evaluasi awal obat dilakukan melalui metode laboratorium dan penelitian pada hewan. Meski memiliki peran penting, respons hewan tidak selalu mencerminkan respons manusia. Sebagai contoh, respons biologis dapat berbeda ketika kandidat obat memasuki uji klinis. GastroScreen dikembangkan untuk meningkatkan kualitas informasi sebelum uji klinis. Walaupun demikian, penggunaan organoid tetap membutuhkan validasi ilmiah.
Proses Pembuatan Usus Mini dari Sel Punca Manusia
Platform usus mini tersebut dibuat melalui 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 membentuk jaringan yang menyerupai struktur usus. Pengembangan jaringan dilakukan melalui pengaturan media pertumbuhan serta faktor diferensiasi. Hasilnya berupa jaringan mini dengan organisasi sel yang kompleks. Meski disebut usus mini, organoid tidak memiliki seluruh fungsi sistem pencernaan 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. Keberadaan neuron usus memungkinkan pengamatan respons neuromuskular pada model usus. Berkat kombinasi berbagai sel tersebut, pengujian bisa mencakup beragam fungsi jaringan secara bersamaan.
Peran Saraf, Pembuluh Darah, dan Otot pada Organoid Usus
Keberadaan jaringan yang beragam membuat GastroScreen menghasilkan respons biologis yang lebih luas daripada kultur sederhana. Karakteristik penting pada organoid tersebut berupa gerakan jaringan yang menyerupai kontraksi saluran pencernaan. Aktivitas tersebut relevan untuk penelitian sebab gangguan kontraksi dapat berkaitan dengan masalah pencernaan. Selain itu, model tersebut mencakup struktur vaskular yang mendukung perfusi. Keberadaan jaringan vaskular tersebut membantu mempelajari fungsi jaringan yang lebih kompleks. Meski menampilkan beragam fungsi, model belum mencakup semua organ dan proses metabolisme.
GastroScreen juga dikembangkan agar dapat diproduksi secara konsisten dalam jumlah lebih besar. Intero menawarkan organoid dalam vial berisi lebih dari 100 organoid yang masih hidup. Format pengirimannya tersedia sebagai jaringan hidup atau dibekukan. Pada organoid yang dikirim dalam keadaan beku, sampel dirancang siap diuji paling lambat sekitar tujuh hari setelah pencairan. Pada pengiriman organoid yang sudah aktif, pengujian dapat dilakukan setelah sampel diterima sesuai prosedur. Ketersediaan sampel penelitian dalam bentuk praktis mendukung penerapan pengujian pada berbagai institusi.
Penggunaan Organoid Usus untuk Mendeteksi Efek Samping Obat
Salah satu penerapan utama GastroScreen adalah penelitian dampak bahan kimia pada jaringan gastrointestinal. Ketika kandidat obat diberikan kepada organoid, tim riset dapat memeriksa tingkat kelangsungan hidup sel. Selain itu perubahan integritas jaringan epitel. Data yang dihasilkan dapat membantu menyaring kandidat obat sebelum memasuki tahapan penelitian lanjutan. Dalam pengembangan terapi yang dikonsumsi melalui mulut, respons gastrointestinal penting untuk dipertimbangkan karena sebagian senyawa dapat mengganggu fungsi saluran gastrointestinal. Namun demikian, model organoid tidak menggantikan evaluasi keamanan secara menyeluruh.
Tidak hanya untuk menilai keamanan obat, GastroScreen dapat digunakan dalam penelitian mekanisme gangguan gastrointestinal. Salah satu bidang yang menjadi perhatian adalah perubahan patologis akibat inflamasi maupun fibrosis. Kondisi fibrosis ditandai oleh pembentukan jaringan parut yang dapat mengganggu fungsi organ. Dalam penelitian laboratorium, tim riset dapat menginduksi perubahan biologis tertentu. Setelah model penyakit terbentuk, peneliti bisa menilai respons organoid terhadap obat eksperimental. Penggunaan model penyakit membuka kesempatan untuk mengidentifikasi respons seluler yang relevan terhadap pengobatan. Meski memiliki potensi penelitian besar, hasil laboratorium tetap perlu dikonfirmasi melalui penelitian lanjutan.
Perubahan Regulasi dan Masa Depan Pengujian Obat Tanpa Hewan
Kemajuan model organoid manusia mendukung pengembangan metode alternatif dalam penelitian praklinis. Pada April 2025, Food and Drug Administration atau FDA Amerika Serikat menyampaikan rencana mengurangi ketergantungan pada pengujian hewan untuk obat tertentu. Metode alternatif yang menjadi perhatian antara lain organoid, sistem mikrofisiologis, dan pendekatan komputasi. Tujuannya adalah memperluas pilihan pengujian berdasarkan karakteristik biologi manusia. Meski terdapat perubahan kebijakan, setiap metode tetap memerlukan pembuktian yang memadai. Dengan demikian, kemampuan prediksi model perlu diuji secara objektif.
Tantangan utama teknologi organoid terletak pada pengujian ketepatan model dalam menggambarkan efek senyawa. Walaupun model dibuat menggunakan jaringan manusia, akurasi pengujian tetap harus dinilai melalui penelitian sistematis. Tim pengembang harus mengevaluasi hasil organoid dengan data klinis serta metode yang sudah digunakan. Untuk penggunaan pada skala industri, kualitas organoid perlu dijaga dalam setiap proses pembuatan. Pengembangan komersial memerlukan standar penyimpanan dan pengiriman yang terkontrol. Apabila kualitas dan ketepatan pengujian dapat dibuktikan, organoid berpotensi menjadi alat penting dalam penelitian obat.
Kesimpulan: Usus Mini Intero Biosystems Membuka Masa Depan Pengujian Obat
Kemajuan teknologi organoid usus menggambarkan perkembangan penting dalam penelitian praklinis modern. Dengan menggunakan sel punca 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 penelitian toksisitas, efektivitas obat, serta mekanisme penyakit. Namun demikian, keandalan metode harus diperiksa melalui penelitian lanjutan.
Seiring kemajuan TEKNOLOGI penelitian kesehatan, model jaringan buatan menghadirkan peluang inovasi penting. Pemanfaatan organoid dalam penelitian berpeluang mempercepat penelitian respons jaringan terhadap berbagai bahan aktif. Apabila metode pengujiannya semakin matang, model jaringan manusia berpotensi memperluas penerapan metode nonhewan. Namun pada akhirnya, keselamatan pasien dan kualitas bukti ilmiah tetap menjadi prioritas. Bagaimana menurut Anda, apakah model jaringan manusia akan menjadi bagian penting industri farmasi? Silakan sampaikan pendapat tentang masa depan pengujian obat.
