Intero Biosystems Kembangkan Usus Mini Manusia sebagai Alternatif Pengujian Obat pada Hewan
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 perusahaan rintisan yang berfokus pada teknologi organoid untuk mendukung pengujian obat sebelum uji klinis. Perusahaan ini berasal dari penelitian ilmiah di University of Michigan. Melalui produk GastroScreen, Intero menyediakan jaringan usus buatan untuk penelitian. Dibandingkan pendekatan pengujian dengan sel tunggal, GastroScreen menghadirkan sejumlah komponen biologis yang memberikan karakteristik lebih kompleks dibandingkan kultur biasa. Penggunaan model biologis demikian dapat memberikan informasi tambahan mengenai efek obat.
Pengembangan platform GastroScreen menggambarkan perubahan dalam metode penelitian farmasi. Dalam praktik penelitian konvensional, peneliti menggunakan model sel sederhana serta pengujian hewan. Meski memiliki peran penting, respons hewan tidak selalu mencerminkan respons manusia. Sebagai contoh, hasil pengujian hewan mungkin tidak sepenuhnya menggambarkan toksisitas manusia. Intero berupaya melalui teknologi tersebut menyediakan pendekatan pengujian berdasarkan jaringan manusia. Meski potensinya menjanjikan, teknologi ini belum terbukti dapat menggantikan seluruh pengujian hewan.
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. Sel tersebut kemudian diarahkan untuk berkembang menjadi komponen biologis yang ditemukan pada usus manusia. Pengembangan jaringan dilakukan melalui lingkungan kultur dengan nutrisi dan sinyal biologis tertentu. Hasilnya berupa organoid berukuran kecil yang memiliki karakteristik biologis usus. Meski disebut usus mini, organoid tidak memiliki seluruh fungsi sistem pencernaan manusia.
Salah satu karakteristik penting GastroScreen adalah integrasi sel epitel, otot, saraf, dan pembuluh darah. Sel pelapis usus membantu perubahan integritas lapisan usus ketika terpapar bahan kimia. Selain jaringan epitel, jaringan otot dapat menghasilkan kontraksi seperti gerakan usus. Sistem saraf enterik juga membantu analisis fungsi saraf yang memengaruhi aktivitas pencernaan. Melalui integrasi komponen biologis ini, peneliti dapat mengevaluasi lebih banyak parameter dibandingkan kultur sel sederhana.
Keunggulan GastroScreen dalam Meniru Fungsi Usus Manusia
Integrasi berbagai jenis sel membantu GastroScreen menampilkan sejumlah karakteristik fungsional usus. Salah satu kemampuan yang ditunjukkan adalah gerakan jaringan yang menyerupai kontraksi saluran pencernaan. Aktivitas tersebut relevan untuk penelitian sebab motilitas merupakan bagian penting dari fungsi gastrointestinal. Tidak hanya berkaitan dengan pergerakan, model tersebut mencakup struktur vaskular yang mendukung perfusi. Keberadaan jaringan vaskular tersebut membantu mempelajari fungsi jaringan yang lebih kompleks. Walaupun mempunyai karakteristik tersebut, model belum mencakup semua organ dan proses metabolisme.
Sistem organoid tersebut ditujukan supaya mampu digunakan pada pengujian berbagai senyawa secara terstruktur. Intero menawarkan organoid dalam vial berisi lebih dari 100 organoid yang masih hidup. Organoid dapat diperoleh dalam kondisi jaringan hidup atau dibekukan. Pada organoid yang dikirim dalam keadaan beku, penelitian umumnya dapat dimulai dalam tujuh hari setelah pencairan. Pada pengiriman organoid yang sudah aktif, peneliti dapat menyiapkan eksperimen ketika produk tiba. Kemudahan distribusi tersebut membantu perusahaan farmasi melakukan eksperimen lebih terencana.
Manfaat Usus Mini Manusia untuk Pengujian Keamanan dan Efektivitas Obat
Fungsi penting organoid usus Intero mencakup penelitian dampak bahan kimia pada jaringan gastrointestinal. Ketika kandidat obat diberikan kepada organoid, tim riset dapat memeriksa tingkat kelangsungan hidup sel. Di samping pemeriksaan tersebut gangguan pada lapisan penghalang usus. Informasi tersebut berguna untuk menyaring kandidat obat sebelum memasuki tahapan penelitian lanjutan. Dalam pengembangan terapi yang dikonsumsi melalui mulut, efek senyawa pada saluran pencernaan perlu diperiksa karena sebagian senyawa dapat mengganggu fungsi saluran gastrointestinal. Meski demikian, risiko sistemik tetap harus dinilai melalui metode yang sesuai.
Di luar pengujian efek samping, GastroScreen juga dikembangkan untuk mempelajari penyakit pencernaan. Fokus pengembangan model penyakit melibatkan perubahan patologis akibat inflamasi maupun fibrosis. Kondisi fibrosis ditandai oleh perubahan jaringan akibat proses pembentukan matriks yang berlebihan. Melalui penggunaan model organoid, tim riset dapat menginduksi perubahan biologis tertentu. Selanjutnya, peneliti bisa menilai respons organoid terhadap obat eksperimental. Metode tersebut memungkinkan mengevaluasi perubahan biologis akibat intervensi obat. Namun, hasil laboratorium tetap perlu dikonfirmasi melalui penelitian lanjutan.
Tantangan Validasi Teknologi Usus Mini dalam Penelitian Medis
Pengembangan GastroScreen sejalan dengan 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. Strategi yang diperhatikan regulator melibatkan jaringan manusia yang ditumbuhkan di laboratorium serta simulasi digital. Tujuannya adalah mengembangkan sistem evaluasi yang dapat melengkapi pendekatan konvensional. Namun penting dipahami, setiap metode tetap memerlukan pembuktian yang memadai. Oleh karena itu, GastroScreen harus menunjukkan keandalan berdasarkan data eksperimen.
Tantangan utama teknologi organoid terletak pada pembuktian kemampuan memprediksi respons obat pada manusia. Meskipun organoid berasal dari sel manusia, kemampuan prediksi tidak dapat diasumsikan lebih baik tanpa pembuktian. Tim pengembang harus mengevaluasi temuan pengujian laboratorium dan informasi keselamatan manusia. Selain itu, kualitas organoid perlu dijaga dalam setiap proses pembuatan. Pengembangan komersial memerlukan sistem distribusi yang menjaga kondisi biologis sampel. Ketika proses validasi menunjukkan hasil memadai, GastroScreen dapat memperluas pilihan pengujian praklinis.
Masa Depan Penelitian Farmasi dengan Organoid Usus Manusia
Pengembangan usus mini manusia oleh Intero Biosystems menunjukkan peluang baru dalam pengujian obat berbasis jaringan manusia. Berkat proses pembentukan jaringan dari sel manusia, Intero mengembangkan organoid yang menggabungkan berbagai jenis sel. Integrasi berbagai komponen jaringan gastrointestinal memungkinkan pengamatan respons biologis yang lebih kompleks. Pemanfaatan model ini dapat mendukung evaluasi kandidat obat dan studi gangguan pencernaan. Meski potensinya menjanjikan, hasilnya tetap memerlukan validasi terhadap data klinis.
Seiring kemajuan TEKNOLOGI penelitian kesehatan, sistem biologis berbasis sel punca menawarkan alternatif penelitian yang relevan. Pemanfaatan organoid dalam penelitian berpeluang mempercepat proses pemilihan kandidat obat yang menjanjikan. Jika penelitian validasi terus berkembang, teknologi ini mungkin membantu mengurangi penggunaan hewan. Namun pada akhirnya, perlindungan manusia dalam pengembangan obat harus didahulukan. Bagaimana menurut Anda, apakah model jaringan manusia akan menjadi bagian penting industri farmasi? Mari berbagi pemikiran mengenai perkembangan teknologi organoid manusia.
