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 dikenal sebagai startup bioteknologi yang mengembangkan model organ manusia untuk mendukung pengujian obat sebelum uji klinis. Perusahaan ini berasal dari pengembangan model jaringan manusia oleh peneliti University of Michigan. Berkat pengembangan sistem GastroScreen, Intero menyediakan jaringan usus buatan untuk penelitian. Berbeda dari kultur sel sederhana, GastroScreen menghadirkan sejumlah komponen biologis yang membantu menyerupai struktur usus manusia. Penggunaan model biologis demikian dapat memberikan informasi tambahan mengenai efek obat.
Kehadiran Intero Biosystems mencerminkan perubahan dalam metode penelitian farmasi. Selama ini, perusahaan farmasi mengandalkan kombinasi kultur sel dan hewan percobaan. Namun demikian, respons hewan tidak selalu mencerminkan respons manusia. Pada beberapa jenis senyawa, respons biologis dapat berbeda ketika kandidat obat memasuki uji klinis. GastroScreen dikembangkan untuk meningkatkan kualitas informasi sebelum uji klinis. Meski potensinya menjanjikan, hasil model laboratorium masih harus dibandingkan dengan data biologis dan klinis.
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 berkembang menjadi komponen biologis yang ditemukan pada usus manusia. Pertumbuhan organoid memerlukan lingkungan kultur dengan nutrisi dan sinyal biologis tertentu. Hasilnya berupa jaringan mini dengan organisasi sel yang kompleks. Meskipun mempunyai struktur menyerupai organ, jaringan ini merupakan model penelitian dan bukan organ transplantasi siap pakai.
Salah satu karakteristik penting GastroScreen adalah susunan berbagai komponen usus yang saling berinteraksi. Jaringan epitel digunakan untuk mempelajari perubahan integritas lapisan usus ketika terpapar bahan kimia. Sementara itu, jaringan otot dapat menghasilkan kontraksi seperti gerakan usus. Keberadaan neuron usus memungkinkan penelitian hubungan antara sinyal saraf dan pergerakan jaringan. Melalui integrasi komponen biologis ini, 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 aktivitas otot yang meniru sebagian pergerakan usus. Gerakan ini penting karena motilitas merupakan bagian penting dari fungsi gastrointestinal. Selain itu, model tersebut mencakup struktur vaskular yang mendukung perfusi. Fitur pembuluh darah dalam organoid membantu mempelajari fungsi jaringan yang lebih kompleks. Meski menampilkan beragam fungsi, model belum mencakup semua organ dan proses metabolisme.
Platform Intero dirancang untuk digunakan pada pengujian berbagai senyawa secara terstruktur. Intero menawarkan organoid dalam tabung penelitian yang berisi sedikitnya lebih dari 100 struktur organoid hidup. Pilihan produk mencakup jaringan hidup atau dibekukan. Pada organoid yang dikirim dalam keadaan beku, penelitian umumnya dapat dimulai dalam tujuh hari setelah pencairan. Sementara itu, pengujian dapat dilakukan setelah sampel diterima sesuai prosedur. Kemudahan distribusi tersebut berpotensi memperluas penggunaan organoid oleh laboratorium.
Manfaat Usus Mini Manusia untuk Pengujian Keamanan dan Efektivitas Obat
Fungsi penting organoid usus Intero mencakup evaluasi toksisitas senyawa terhadap usus manusia. Ketika kandidat obat diberikan kepada organoid, tim riset dapat memeriksa tingkat kelangsungan hidup sel. Di samping pemeriksaan tersebut kerusakan fungsi perlindungan permukaan pencernaan. Informasi tersebut berguna untuk mengidentifikasi senyawa yang berisiko menimbulkan efek samping. Sebagai contoh, pengujian terhadap jaringan usus menjadi relevan karena paparan bahan aktif berpotensi memengaruhi jaringan pencernaan. Namun demikian, risiko sistemik tetap harus dinilai melalui metode yang sesuai.
Selain penelitian toksisitas, GastroScreen menawarkan model bagi studi kondisi patologis usus. Salah satu bidang yang menjadi perhatian adalah peradangan usus serta fibrosis jaringan. Pembentukan fibrosis berkaitan dengan pembentukan jaringan parut yang dapat mengganggu fungsi organ. Melalui penggunaan model organoid, tim riset dapat menginduksi perubahan biologis tertentu. Selanjutnya, efek pengobatan potensial dapat diamati melalui parameter jaringan. Metode tersebut memungkinkan mengidentifikasi respons seluler yang relevan terhadap pengobatan. Walaupun mendukung pengembangan terapi, keberhasilan terapi klinis tidak otomatis mengikuti respons jaringan mini.
Peluang Organoid Mengurangi Pengujian Hewan dalam Industri Farmasi
Pengembangan GastroScreen sejalan dengan pengembangan metode alternatif dalam penelitian praklinis. Melalui pengumuman pada April 2025, Food and Drug Administration atau FDA Amerika Serikat mengumumkan arah pengembangan evaluasi obat yang tidak selalu memerlukan model hewan. Pendekatan tersebut mencakup jaringan manusia yang ditumbuhkan di laboratorium serta simulasi digital. Perubahan metode pengujian ini ditujukan untuk mengembangkan sistem evaluasi yang dapat melengkapi pendekatan konvensional. Namun penting dipahami, setiap metode tetap memerlukan pembuktian yang memadai. Dengan demikian, kemampuan prediksi model perlu diuji secara objektif.
Salah satu hambatan dalam penerapan GastroScreen adalah pembuktian kemampuan memprediksi respons obat pada manusia. Walaupun model dibuat menggunakan jaringan manusia, kemampuan prediksi tidak dapat diasumsikan lebih baik tanpa pembuktian. Peneliti perlu membandingkan temuan pengujian laboratorium dan informasi keselamatan manusia. Untuk penggunaan pada skala industri, kualitas organoid perlu dijaga dalam setiap proses pembuatan. Pengembangan komersial memerlukan prosedur kualitas produk yang dapat diulang. Ketika proses validasi menunjukkan hasil memadai, model usus manusia bisa memberikan kontribusi lebih besar bagi industri farmasi.
Kesimpulan: Usus Mini Intero Biosystems Membuka Masa Depan Pengujian Obat
Pengembangan usus mini manusia oleh Intero Biosystems menunjukkan peluang baru dalam pengujian obat berbasis jaringan manusia. Berkat proses pembentukan jaringan dari sel manusia, platform tersebut menghadirkan jaringan mini dengan karakteristik menyerupai usus. Keberadaan epitel, otot, saraf, dan pembuluh darah memungkinkan pengamatan respons biologis yang lebih kompleks. Penggunaan GastroScreen berpotensi membantu penelitian toksisitas, efektivitas obat, serta mekanisme penyakit. Namun demikian, keandalan metode harus diperiksa melalui penelitian lanjutan.
Pada era TEKNOLOGI farmasi modern, model jaringan buatan menghadirkan peluang inovasi penting. Pengembangan usus mini manusia berpotensi mendukung penelitian respons jaringan terhadap berbagai bahan aktif. Apabila metode pengujiannya semakin matang, model jaringan manusia berpotensi memperluas penerapan metode nonhewan. Walaupun arah pengembangannya positif, perlindungan manusia dalam pengembangan obat harus didahulukan. Apa pendapat Anda, apakah model jaringan manusia akan menjadi bagian penting industri farmasi? Mari berbagi pemikiran mengenai perkembangan teknologi organoid manusia.
