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
Perusahaan Intero Biosystems hadir sebagai pengembang platform penelitian berbasis jaringan manusia untuk menyediakan alternatif model biologis dalam pengembangan farmasi. Inovasi tersebut berakar pada penelitian ilmiah di University of Michigan. Dengan menghadirkan platform GastroScreen, Intero menyediakan jaringan usus buatan untuk penelitian. Berbeda dari kultur sel sederhana, GastroScreen menghadirkan sejumlah komponen biologis yang mendukung terbentuknya fungsi jaringan pencernaan. Pendekatan tersebut diharapkan mampu membantu proses evaluasi kandidat terapi sebelum digunakan pada pasien.
Pengembangan platform GastroScreen menggambarkan perubahan dalam metode penelitian farmasi. Dalam praktik penelitian konvensional, evaluasi awal obat dilakukan melalui metode laboratorium dan penelitian pada hewan. Namun demikian, perbedaan biologis antarspesies dapat membatasi kemampuan prediksi. Pada beberapa jenis senyawa, obat yang terlihat aman pada hewan masih dapat menimbulkan efek samping pada manusia. GastroScreen dikembangkan untuk menyediakan pendekatan pengujian berdasarkan jaringan manusia. Walaupun demikian, teknologi ini belum terbukti dapat menggantikan seluruh pengujian hewan.
Teknologi Sel Punca di Balik Pengembangan GastroScreen
Proses pengembangan organoid Intero menggunakan induced pluripotent stem cells atau iPSC, yaitu sel manusia yang diprogram ulang menjadi kondisi menyerupai sel punca. 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, model tersebut bukan organ lengkap yang dapat menggantikan usus 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. Sementara itu, sel otot polos mendukung gerakan menyerupai peristaltik. Keberadaan neuron usus memungkinkan analisis fungsi saraf yang memengaruhi aktivitas pencernaan. Melalui integrasi komponen biologis ini, pengujian bisa mencakup beragam fungsi jaringan secara bersamaan.
Keunggulan GastroScreen dalam Meniru Fungsi Usus Manusia
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 pergerakan usus memengaruhi transportasi isi saluran pencernaan. Selain itu, organoid juga memiliki jaringan pembuluh darah yang dapat dialiri cairan. Fitur pembuluh darah dalam organoid membuka peluang penelitian interaksi antarsel. Walaupun mempunyai karakteristik tersebut, hasil penelitian masih membutuhkan interpretasi sesuai keterbatasan sistem.
Platform Intero dirancang untuk mendukung eksperimen laboratorium yang berulang. Produk penelitian tersebut tersedia melalui vial berisi lebih dari 100 organoid yang masih hidup. Pilihan produk mencakup sampel segar dan bentuk kriopreservasi. Apabila menggunakan produk beku, sampel dirancang siap diuji paling lambat sekitar tujuh hari setelah pencairan. Pada pengiriman organoid yang sudah aktif, pengujian dapat dilakukan setelah sampel diterima sesuai prosedur. Kemudahan distribusi tersebut membantu perusahaan farmasi melakukan eksperimen lebih terencana.
Potensi GastroScreen dalam Penelitian Farmasi dan Penyakit Pencernaan
Salah satu penerapan utama GastroScreen adalah 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 gangguan pada lapisan penghalang usus. Hasil eksperimen berpotensi mendukung menentukan bahan yang memerlukan pemeriksaan keamanan tambahan. Dalam pengembangan terapi yang dikonsumsi melalui mulut, pengujian terhadap jaringan usus menjadi relevan karena obat dapat berinteraksi dengan lapisan usus. Meski demikian, risiko sistemik tetap harus dinilai melalui metode yang sesuai.
Tidak hanya untuk menilai keamanan obat, GastroScreen juga dikembangkan untuk mempelajari penyakit pencernaan. Fokus pengembangan model penyakit melibatkan perubahan patologis akibat inflamasi maupun fibrosis. Kondisi fibrosis ditandai oleh pembentukan jaringan parut yang dapat mengganggu fungsi organ. Dalam penelitian laboratorium, peneliti dapat memicu kondisi menyerupai fibrosis. Pada tahap evaluasi berikutnya, efek pengobatan potensial dapat diamati melalui parameter jaringan. Metode tersebut memungkinkan mengidentifikasi respons seluler yang relevan terhadap pengobatan. Meski memiliki potensi penelitian besar, keberhasilan terapi klinis tidak otomatis mengikuti respons jaringan mini.
Peluang Organoid Mengurangi Pengujian Hewan dalam Industri Farmasi
Inovasi Intero Biosystems berkaitan dengan pengembangan metode alternatif dalam penelitian praklinis. Melalui pengumuman pada April 2025, Food and Drug Administration atau FDA Amerika Serikat memperkenalkan strategi penggunaan metode pengujian nonhewan secara lebih luas. Strategi yang diperhatikan regulator melibatkan organoid, sistem mikrofisiologis, dan pendekatan komputasi. Arah pengembangan kebijakan tersebut berupaya memperluas pilihan pengujian berdasarkan karakteristik biologi manusia. Meski terdapat perubahan kebijakan, setiap metode tetap memerlukan pembuktian yang memadai. Dengan demikian, GastroScreen harus menunjukkan keandalan berdasarkan data eksperimen.
Tantangan utama teknologi organoid terletak pada validasi hasil laboratorium terhadap kejadian klinis. Sekalipun struktur biologisnya menyerupai usus, kemampuan prediksi tidak dapat diasumsikan lebih baik tanpa pembuktian. Peneliti perlu membandingkan hasil organoid dengan data klinis serta metode yang sudah digunakan. Selain itu, konsistensi antarbatch menjadi faktor penting. 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.
Masa Depan Penelitian Farmasi dengan Organoid Usus Manusia
Inovasi GastroScreen memperlihatkan peluang baru dalam pengujian obat berbasis jaringan manusia. Dengan menggunakan sel punca manusia, perusahaan mampu menghasilkan model usus dengan beberapa fungsi biologis. Kombinasi sel penyusun usus dalam satu model memungkinkan pengamatan respons biologis yang lebih kompleks. Penggunaan GastroScreen berpotensi membantu evaluasi kandidat obat dan studi gangguan pencernaan. Meski potensinya menjanjikan, akurasi prediksi pada manusia belum boleh dianggap terbukti.
Seiring kemajuan TEKNOLOGI penelitian kesehatan, model jaringan buatan menghadirkan peluang inovasi penting. Pemanfaatan organoid dalam penelitian berpeluang mempercepat proses pemilihan kandidat obat yang menjanjikan. Jika penelitian validasi terus berkembang, pengujian berbasis organoid dapat melengkapi bahkan menggantikan metode hewan pada penggunaan tertentu. Meski demikian, perlindungan manusia dalam pengembangan obat harus didahulukan. Menurut pandangan Anda, apakah model jaringan manusia akan menjadi bagian penting industri farmasi? Mari berbagi pemikiran mengenai perkembangan teknologi organoid manusia.
