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 merupakan pengembang platform penelitian berbasis jaringan manusia untuk menyediakan alternatif model biologis dalam pengembangan farmasi. Perusahaan ini berasal dari penelitian ilmiah di University of Michigan. Berkat pengembangan sistem GastroScreen, Intero menyediakan jaringan usus buatan untuk penelitian. Tidak seperti model laboratorium yang hanya menggunakan satu lapisan sel, organoid tersebut tersusun atas beragam jenis sel yang memberikan karakteristik lebih kompleks dibandingkan kultur biasa. Inovasi ini berpotensi membantu proses evaluasi kandidat terapi sebelum digunakan pada pasien.
Perkembangan teknologi organoid menunjukkan perubahan dalam metode penelitian farmasi. Pada berbagai tahapan pengembangan obat, perusahaan farmasi mengandalkan kombinasi kultur sel dan hewan percobaan. Namun demikian, respons hewan tidak selalu mencerminkan respons manusia. Sebagai contoh, hasil pengujian hewan mungkin tidak sepenuhnya menggambarkan toksisitas manusia. Platform organoid ini bertujuan memberikan model tambahan yang lebih dekat dengan fisiologi manusia. Walaupun demikian, teknologi ini belum terbukti dapat menggantikan seluruh pengujian hewan.
Cara Kerja Teknologi Organoid Usus Manusia dalam GastroScreen
Platform usus mini tersebut dibuat melalui induced pluripotent stem cells atau iPSC, yaitu sel manusia yang diprogram ulang menjadi kondisi menyerupai sel punca. Melalui proses diferensiasi terkontrol, sel berkembang untuk berkembang menjadi komponen biologis yang ditemukan pada usus manusia. Proses pembentukan berlangsung menggunakan pengaturan media pertumbuhan serta faktor diferensiasi. Hasilnya berupa jaringan mini dengan organisasi sel yang kompleks. 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 fungsi penghalang dan respons terhadap zat tertentu. Pada bagian lain, sel otot polos mendukung gerakan menyerupai peristaltik. Keberadaan neuron usus memungkinkan pengamatan respons neuromuskular pada model usus. Berkat kombinasi berbagai sel tersebut, pengujian bisa mencakup beragam fungsi jaringan secara bersamaan.
Mengapa Struktur Kompleks GastroScreen Penting untuk Penelitian
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. Gerakan ini penting karena pergerakan usus memengaruhi transportasi isi saluran pencernaan. Tidak hanya berkaitan dengan pergerakan, model tersebut mencakup struktur vaskular yang mendukung perfusi. Fitur pembuluh darah dalam organoid membuka peluang penelitian interaksi antarsel. Namun demikian, hasil penelitian masih membutuhkan interpretasi sesuai keterbatasan sistem.
GastroScreen juga dikembangkan agar dapat mendukung eksperimen laboratorium yang berulang. Intero menawarkan organoid dalam vial berisi lebih dari 100 organoid yang masih hidup. Format pengirimannya tersedia sebagai sampel segar dan bentuk kriopreservasi. Apabila menggunakan produk beku, persiapan eksperimen dapat dilakukan dalam kurun tujuh hari pascapencairan. Pada pengiriman organoid yang sudah aktif, peneliti dapat menyiapkan eksperimen ketika produk tiba. Standarisasi format produk berpotensi memperluas penggunaan organoid oleh laboratorium.
Penggunaan Organoid Usus untuk Mendeteksi Efek Samping Obat
Platform tersebut ditujukan terutama untuk evaluasi toksisitas senyawa terhadap usus manusia. Dalam eksperimen menggunakan bahan aktif, tim riset dapat memeriksa tingkat kelangsungan hidup sel. Pengamatan juga dapat mencakup gangguan pada lapisan penghalang usus. Informasi tersebut berguna untuk mengidentifikasi senyawa yang berisiko menimbulkan efek samping. Pada penelitian obat oral, pengujian terhadap jaringan usus menjadi relevan karena obat dapat berinteraksi dengan lapisan usus. Walaupun hasilnya bermanfaat, pengujian tambahan masih dibutuhkan sebelum penggunaan pada manusia.
Di luar pengujian efek samping, GastroScreen dapat digunakan dalam penelitian mekanisme gangguan gastrointestinal. Fokus pengembangan model penyakit melibatkan gangguan inflamasi dan pembentukan jaringan parut. Pembentukan fibrosis berkaitan dengan perubahan jaringan akibat proses pembentukan matriks yang berlebihan. Pada studi yang dirancang secara khusus, peneliti dapat memicu kondisi menyerupai fibrosis. Selanjutnya, efek pengobatan potensial dapat diamati melalui parameter jaringan. Penggunaan model penyakit membuka kesempatan untuk mengidentifikasi respons seluler yang relevan terhadap pengobatan. Walaupun mendukung pengembangan terapi, efektivitas pada manusia belum dapat dipastikan hanya dari organoid.
Perubahan Regulasi dan Masa Depan Pengujian Obat Tanpa Hewan
Kemajuan model organoid manusia mendukung upaya mengurangi ketergantungan penelitian pada hewan. Dalam kebijakan yang diumumkan 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. Perubahan metode pengujian ini ditujukan untuk menghasilkan informasi yang lebih relevan bagi keselamatan manusia. Meski terdapat perubahan kebijakan, setiap metode tetap memerlukan pembuktian yang memadai. Dalam penerapan praktis, kemampuan prediksi model perlu diuji secara objektif.
Aspek penting yang masih memerlukan pengembangan mencakup pengujian ketepatan model dalam menggambarkan efek senyawa. Meskipun organoid berasal dari sel manusia, relevansi terhadap kondisi pasien membutuhkan evaluasi ilmiah. Proses validasi membutuhkan perbandingan antara respons jaringan mini dengan efek obat yang telah diketahui. Selain itu, konsistensi antarbatch menjadi faktor penting. Penggunaan luas membutuhkan sistem distribusi yang menjaga kondisi biologis sampel. Jika tantangan tersebut berhasil diatasi, model usus manusia bisa memberikan kontribusi lebih besar bagi industri farmasi.
Masa Depan Penelitian Farmasi dengan Organoid Usus Manusia
Kemajuan teknologi organoid usus menggambarkan perkembangan penting dalam penelitian praklinis modern. Melalui penerapan teknologi iPSC, perusahaan mampu menghasilkan model usus dengan beberapa fungsi biologis. Integrasi berbagai komponen jaringan gastrointestinal memungkinkan pengamatan respons biologis yang lebih kompleks. Penggunaan GastroScreen berpotensi membantu pengembangan metode pengujian keamanan dan terapi. Namun demikian, hasilnya tetap memerlukan validasi terhadap data klinis.
Seiring kemajuan TEKNOLOGI penelitian kesehatan, organoid manusia menjadi pendekatan yang semakin menarik. Keberadaan GastroScreen dapat membantu penelitian respons jaringan terhadap berbagai bahan aktif. Ketika kemampuan prediksi dapat dibuktikan secara konsisten, pengujian berbasis organoid dapat melengkapi bahkan menggantikan metode hewan pada penggunaan tertentu. Meski demikian, perlindungan manusia dalam pengembangan obat harus didahulukan. Apa pendapat Anda, apakah usus mini manusia dapat mengurangi kebutuhan pengujian pada hewan? Silakan sampaikan pendapat tentang masa depan pengujian obat.
