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
Intero Biosystems merupakan pengembang platform penelitian berbasis jaringan manusia untuk mendukung pengujian obat sebelum uji klinis. Perusahaan ini berasal dari 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, GastroScreen menghadirkan sejumlah komponen biologis yang membantu menyerupai struktur usus manusia. Penggunaan model biologis demikian dapat meningkatkan relevansi penelitian terhadap tubuh manusia.
Kehadiran Intero Biosystems mencerminkan transformasi penggunaan model biologis untuk riset medis. Pada berbagai tahapan pengembangan obat, evaluasi awal obat dilakukan melalui metode laboratorium dan penelitian pada hewan. Di sisi lain, respons hewan tidak selalu mencerminkan respons manusia. Pada beberapa jenis senyawa, respons biologis dapat berbeda ketika kandidat obat memasuki uji klinis. 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.
Cara Kerja Teknologi Organoid Usus Manusia dalam GastroScreen
Proses pengembangan organoid Intero menggunakan induced pluripotent stem cells atau iPSC, yaitu jenis sel punca hasil pemrograman ulang yang mampu berkembang menjadi berbagai tipe sel. Melalui proses diferensiasi terkontrol, sel berkembang untuk menghasilkan beberapa jenis sel penyusun organ pencernaan. Pengembangan jaringan dilakukan melalui lingkungan kultur dengan nutrisi dan sinyal biologis tertentu. Proses tersebut menghasilkan struktur tiga dimensi yang menyerupai sebagian fungsi usus. Walaupun dikenal sebagai mini intestine, organoid tidak memiliki seluruh fungsi sistem pencernaan manusia.
Salah satu karakteristik penting GastroScreen adalah keberadaan beberapa jenis sel yang bekerja dalam satu jaringan. Sel pelapis usus membantu perlindungan permukaan usus serta interaksi dengan senyawa. Selain jaringan epitel, komponen otot memungkinkan pengamatan aktivitas kontraksi. Keberadaan neuron usus memungkinkan penelitian hubungan antara sinyal saraf dan pergerakan jaringan. Melalui integrasi komponen biologis ini, peneliti dapat mengevaluasi lebih banyak parameter dibandingkan kultur sel sederhana.
Peran Saraf, Pembuluh Darah, dan Otot pada Organoid Usus
Susunan biologis yang kompleks memungkinkan GastroScreen menyerupai beberapa proses fisiologis jaringan pencernaan. Salah satu kemampuan yang ditunjukkan adalah gerakan jaringan yang menyerupai kontraksi saluran pencernaan. Gerakan ini penting karena gangguan kontraksi dapat berkaitan dengan masalah pencernaan. Di samping fungsi otot, organoid juga memiliki jaringan pembuluh darah yang dapat dialiri cairan. 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 mendukung eksperimen laboratorium yang berulang. Perusahaan menyediakan model usus mini berbentuk kemasan kultur dengan lebih dari 100 organoid viabel. Organoid dapat diperoleh dalam kondisi kultur hidup maupun produk beku. Pada organoid yang dikirim dalam keadaan beku, persiapan eksperimen dapat dilakukan dalam kurun tujuh hari pascapencairan. Sementara itu, jaringan dapat digunakan berdasarkan protokol penerimaan laboratorium. Kemudahan distribusi tersebut membantu perusahaan farmasi melakukan eksperimen lebih terencana.
Potensi GastroScreen dalam Penelitian Farmasi dan Penyakit Pencernaan
Fungsi penting organoid usus Intero mencakup evaluasi toksisitas senyawa terhadap usus manusia. Dalam eksperimen menggunakan bahan aktif, tim riset dapat memeriksa tingkat kelangsungan hidup sel. Selain itu perubahan integritas jaringan epitel. Data yang dihasilkan dapat membantu menentukan bahan yang memerlukan pemeriksaan keamanan tambahan. Sebagai contoh, pengujian terhadap jaringan usus menjadi relevan karena paparan bahan aktif berpotensi memengaruhi jaringan pencernaan. Meski demikian, pengujian tambahan masih dibutuhkan sebelum penggunaan pada manusia.
Di luar pengujian efek samping, GastroScreen menawarkan model bagi studi kondisi patologis usus. Fokus pengembangan model penyakit melibatkan peradangan usus serta fibrosis jaringan. Pembentukan fibrosis berkaitan dengan pembentukan jaringan parut yang dapat mengganggu fungsi organ. Dalam penelitian laboratorium, tim riset dapat menginduksi perubahan biologis tertentu. Pada tahap evaluasi berikutnya, efek pengobatan potensial dapat diamati melalui parameter jaringan. Pendekatan ini membantu mengidentifikasi respons seluler yang relevan terhadap pengobatan. Meski memiliki potensi penelitian besar, hasil laboratorium tetap perlu dikonfirmasi melalui penelitian lanjutan.
Peluang Organoid Mengurangi Pengujian Hewan dalam Industri Farmasi
Kemajuan model organoid manusia mendukung upaya mengurangi ketergantungan penelitian pada hewan. Pada April 2025, Food and Drug Administration atau FDA Amerika Serikat menyampaikan rencana mengurangi ketergantungan pada pengujian hewan untuk obat tertentu. Strategi yang diperhatikan regulator melibatkan model biologis canggih dan perangkat analisis berbasis komputer. Tujuannya adalah menghasilkan informasi yang lebih relevan bagi keselamatan manusia. Walaupun demikian, setiap metode tetap memerlukan pembuktian yang memadai. Oleh karena itu, 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, relevansi terhadap kondisi pasien membutuhkan evaluasi ilmiah. Tim pengembang harus mengevaluasi respons jaringan mini dengan efek obat yang telah diketahui. Di samping validasi ilmiah, hasil produksi harus memiliki keseragaman yang memadai. Penggunaan luas membutuhkan standar penyimpanan dan pengiriman yang terkontrol. Ketika proses validasi menunjukkan hasil memadai, organoid berpotensi menjadi alat penting dalam penelitian obat.
Kesimpulan: Usus Mini Intero Biosystems Membuka Masa Depan Pengujian Obat
Kemajuan teknologi organoid usus menggambarkan peluang baru dalam pengujian obat berbasis jaringan manusia. Dengan menggunakan sel punca manusia, perusahaan mampu menghasilkan model usus dengan beberapa fungsi biologis. Integrasi berbagai komponen jaringan gastrointestinal membantu penelitian interaksi jaringan secara lebih menyeluruh. Pendekatan tersebut membuka kesempatan untuk penelitian toksisitas, efektivitas obat, serta mekanisme penyakit. Walaupun memiliki keunggulan biologis, akurasi prediksi pada manusia belum boleh dianggap terbukti.
Dalam perkembangan TEKNOLOGI biomedis, sistem biologis berbasis sel punca menawarkan alternatif penelitian yang relevan. Pemanfaatan organoid dalam penelitian berpeluang mempercepat penelitian respons jaringan terhadap berbagai bahan aktif. Jika penelitian validasi terus berkembang, model jaringan manusia berpotensi memperluas penerapan metode nonhewan. Namun pada akhirnya, keputusan penelitian tetap harus mengikuti standar keamanan dan validasi. Menurut pandangan Anda, seberapa besar teknologi organoid akan mengubah penelitian obat? Silakan sampaikan pendapat tentang masa depan pengujian obat.
