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 pengembang platform penelitian berbasis jaringan manusia untuk membantu penelitian keamanan dan efektivitas obat. Perusahaan ini berasal dari riset organoid yang dilakukan di University of Michigan. Melalui produk GastroScreen, peneliti dapat menggunakan model organoid usus manusia. Berbeda dari kultur sel sederhana, organoid tersebut tersusun atas beragam jenis sel yang memberikan karakteristik lebih kompleks dibandingkan kultur biasa. Penggunaan model biologis demikian dapat membantu proses evaluasi kandidat terapi sebelum digunakan pada pasien.
Pengembangan platform GastroScreen menggambarkan transformasi penggunaan model biologis untuk riset medis. Dalam praktik penelitian konvensional, peneliti menggunakan model sel sederhana serta pengujian hewan. Meski memiliki peran penting, perbedaan biologis antarspesies dapat membatasi kemampuan prediksi. 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, teknologi ini belum terbukti dapat menggantikan seluruh pengujian hewan.
Proses Pembuatan Usus Mini dari Sel Punca Manusia
Proses pengembangan organoid Intero menggunakan induced pluripotent stem cells atau iPSC, yaitu sel dewasa yang dikembalikan ke keadaan pluripoten melalui pemrograman ulang. Melalui proses diferensiasi terkontrol, sel berkembang untuk membentuk jaringan yang menyerupai struktur usus. Pengembangan jaringan dilakukan melalui lingkungan kultur dengan nutrisi dan sinyal biologis tertentu. Melalui tahapan ini terbentuk organoid berukuran kecil yang memiliki karakteristik biologis usus. 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 perubahan integritas lapisan usus ketika terpapar bahan kimia. Selain jaringan epitel, komponen otot memungkinkan pengamatan aktivitas kontraksi. Sistem saraf enterik juga membantu penelitian hubungan antara sinyal saraf dan pergerakan jaringan. Dengan struktur tersebut, pengujian bisa mencakup beragam fungsi jaringan secara bersamaan.
Mengapa Struktur Kompleks GastroScreen Penting untuk Penelitian
Integrasi berbagai jenis sel membantu GastroScreen menampilkan sejumlah karakteristik fungsional usus. Fungsi yang dapat diamati mencakup aktivitas otot yang meniru sebagian pergerakan usus. Gerakan ini penting karena gangguan kontraksi dapat berkaitan dengan masalah pencernaan. Di samping fungsi otot, GastroScreen mengintegrasikan komponen pembuluh darah fungsional. Komponen vaskular ini membantu mempelajari fungsi jaringan yang lebih kompleks. Walaupun mempunyai karakteristik tersebut, hasil penelitian masih membutuhkan interpretasi sesuai keterbatasan sistem.
Platform Intero dirancang untuk digunakan pada pengujian berbagai senyawa secara terstruktur. Produk penelitian tersebut tersedia melalui tabung penelitian yang berisi sedikitnya lebih dari 100 struktur organoid hidup. Organoid dapat diperoleh dalam kondisi sampel segar dan bentuk kriopreservasi. Untuk sampel yang dibekukan, sampel dirancang siap diuji paling lambat sekitar tujuh hari setelah pencairan. Sementara itu, jaringan dapat digunakan berdasarkan protokol penerimaan laboratorium. 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, tim riset dapat memeriksa tingkat kelangsungan hidup sel. Pengamatan juga dapat mencakup kerusakan fungsi perlindungan permukaan pencernaan. Hasil eksperimen berpotensi mendukung mengidentifikasi senyawa yang berisiko menimbulkan efek samping. Pada penelitian obat oral, efek senyawa pada saluran pencernaan perlu diperiksa karena sebagian senyawa dapat mengganggu fungsi saluran gastrointestinal. Namun demikian, risiko sistemik tetap harus dinilai melalui metode yang sesuai.
Di luar pengujian efek samping, 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 penumpukan jaringan ikat secara berlebihan. Dalam penelitian laboratorium, tim riset dapat menginduksi perubahan biologis tertentu. Selanjutnya, senyawa kandidat terapi dapat diuji terhadap jaringan tersebut. Penggunaan model penyakit membuka kesempatan untuk mempelajari mekanisme kerja terapi pada jaringan manusia. Namun, keberhasilan terapi klinis tidak otomatis mengikuti respons jaringan mini.
Peluang Organoid Mengurangi Pengujian Hewan dalam Industri Farmasi
Inovasi Intero Biosystems berkaitan 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. Pendekatan tersebut mencakup model biologis canggih dan perangkat analisis berbasis komputer. Tujuannya adalah mengembangkan sistem evaluasi yang dapat melengkapi pendekatan konvensional. 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 pembuktian kemampuan memprediksi respons obat pada manusia. Meskipun organoid berasal dari sel manusia, akurasi pengujian tetap harus dinilai melalui penelitian sistematis. Proses validasi membutuhkan perbandingan antara hasil organoid dengan data klinis serta metode yang sudah digunakan. Di samping validasi ilmiah, konsistensi antarbatch menjadi faktor penting. Perusahaan juga perlu memastikan 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
Pengembangan usus mini manusia oleh Intero Biosystems menunjukkan perkembangan penting dalam penelitian praklinis modern. Dengan menggunakan sel punca manusia, perusahaan mampu menghasilkan model usus dengan beberapa fungsi biologis. Keberadaan epitel, otot, saraf, dan pembuluh darah memberikan kemampuan eksperimen yang lebih luas. Pemanfaatan model ini dapat mendukung pengembangan metode pengujian keamanan dan terapi. Meski potensinya menjanjikan, akurasi prediksi pada manusia belum boleh dianggap terbukti.
Seiring kemajuan TEKNOLOGI penelitian kesehatan, organoid manusia menjadi pendekatan yang semakin menarik. Keberadaan GastroScreen dapat membantu proses pemilihan kandidat obat yang menjanjikan. Jika penelitian validasi terus berkembang, teknologi ini mungkin membantu mengurangi penggunaan hewan. Namun pada akhirnya, keselamatan pasien dan kualitas bukti ilmiah tetap menjadi prioritas. Bagaimana menurut Anda, apakah usus mini manusia dapat mengurangi kebutuhan pengujian pada hewan? Silakan sampaikan pendapat tentang masa depan pengujian obat.
