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 perusahaan rintisan yang berfokus pada teknologi organoid untuk membantu penelitian keamanan dan efektivitas obat. Pengembangan teknologinya berkaitan dengan pengembangan model jaringan manusia oleh peneliti University of Michigan. Berkat pengembangan sistem GastroScreen, perusahaan menawarkan usus mini yang dibuat dari sel manusia. Tidak seperti model laboratorium yang hanya menggunakan satu lapisan sel, GastroScreen menghadirkan sejumlah komponen biologis yang membantu menyerupai struktur usus manusia. Pendekatan tersebut diharapkan mampu membantu proses evaluasi kandidat terapi sebelum digunakan pada pasien.
Pengembangan platform GastroScreen menggambarkan transformasi penggunaan model biologis untuk riset medis. Dalam praktik penelitian konvensional, evaluasi awal obat dilakukan melalui metode laboratorium dan penelitian pada hewan. Di sisi lain, respons hewan tidak selalu mencerminkan respons manusia. Dalam kondisi tertentu, hasil pengujian hewan mungkin tidak sepenuhnya menggambarkan toksisitas manusia. GastroScreen dikembangkan untuk meningkatkan kualitas informasi sebelum uji klinis. Meski potensinya menjanjikan, 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 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. Proses pembentukan berlangsung menggunakan pengaturan media pertumbuhan serta faktor diferensiasi. Melalui tahapan ini terbentuk organoid berukuran kecil yang memiliki karakteristik biologis usus. 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 perubahan integritas lapisan usus ketika terpapar bahan kimia. Selain jaringan epitel, jaringan otot dapat menghasilkan kontraksi seperti gerakan usus. Keberadaan neuron usus memungkinkan analisis fungsi saraf yang memengaruhi aktivitas pencernaan. Berkat kombinasi berbagai sel tersebut, model menawarkan kesempatan mengamati interaksi biologis yang lebih kompleks.
Peran Saraf, Pembuluh Darah, dan Otot pada Organoid Usus
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, model tersebut mencakup struktur vaskular yang mendukung perfusi. Fitur pembuluh darah dalam organoid memberikan kemampuan pengamatan tambahan pada sistem biologis. Namun demikian, model belum mencakup semua organ dan proses metabolisme.
Sistem organoid tersebut ditujukan supaya mampu digunakan pada pengujian berbagai senyawa secara terstruktur. Perusahaan menyediakan model usus mini berbentuk kemasan kultur dengan lebih dari 100 organoid viabel. Organoid dapat diperoleh dalam kondisi sampel segar dan bentuk kriopreservasi. Untuk sampel yang dibekukan, persiapan eksperimen dapat dilakukan dalam kurun tujuh hari pascapencairan. Untuk sampel hidup, pengujian dapat dilakukan setelah sampel diterima sesuai prosedur. Kemudahan distribusi tersebut mendukung penerapan pengujian pada berbagai institusi.
Manfaat Usus Mini Manusia untuk Pengujian Keamanan dan Efektivitas Obat
Fungsi penting organoid usus Intero mencakup pengujian keamanan obat pada jaringan pencernaan. Ketika kandidat obat diberikan kepada organoid, tim riset dapat memeriksa tingkat kelangsungan hidup sel. Pengamatan juga dapat mencakup perubahan integritas jaringan epitel. Data yang dihasilkan dapat membantu mengidentifikasi senyawa yang berisiko menimbulkan efek samping. Sebagai contoh, respons gastrointestinal penting untuk dipertimbangkan karena sebagian senyawa dapat mengganggu fungsi saluran gastrointestinal. Meski demikian, model organoid tidak menggantikan evaluasi keamanan secara menyeluruh.
Di luar pengujian efek samping, GastroScreen menawarkan model bagi studi kondisi patologis usus. Salah satu bidang yang menjadi perhatian adalah gangguan inflamasi dan pembentukan jaringan parut. Fibrosis terjadi ketika pembentukan jaringan parut yang dapat mengganggu fungsi organ. Dalam penelitian laboratorium, tim riset dapat menginduksi perubahan biologis tertentu. Selanjutnya, senyawa kandidat terapi dapat diuji terhadap jaringan tersebut. Pendekatan ini membantu mengidentifikasi respons seluler yang relevan terhadap pengobatan. Namun, efektivitas pada manusia belum dapat dipastikan hanya dari organoid.
Peluang Organoid Mengurangi Pengujian Hewan dalam Industri Farmasi
Pengembangan GastroScreen sejalan dengan perubahan pendekatan pengujian obat menuju model yang relevan bagi manusia. Dalam kebijakan yang diumumkan 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 menghasilkan informasi yang lebih relevan bagi keselamatan manusia. Namun penting dipahami, setiap metode tetap memerlukan pembuktian yang memadai. Oleh karena itu, GastroScreen harus menunjukkan keandalan berdasarkan data eksperimen.
Aspek penting yang masih memerlukan pengembangan mencakup pengujian ketepatan model dalam menggambarkan efek senyawa. Meskipun organoid berasal dari sel manusia, akurasi pengujian tetap harus dinilai melalui penelitian sistematis. Peneliti perlu membandingkan hasil organoid dengan data klinis serta metode yang sudah digunakan. Untuk penggunaan pada skala industri, kualitas organoid perlu dijaga dalam setiap proses pembuatan. Penggunaan luas membutuhkan prosedur kualitas produk yang dapat diulang. Ketika proses validasi menunjukkan hasil memadai, GastroScreen dapat memperluas pilihan pengujian praklinis.
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. Integrasi berbagai komponen jaringan gastrointestinal membantu penelitian interaksi jaringan secara lebih menyeluruh. Pemanfaatan model ini dapat mendukung evaluasi kandidat obat dan studi gangguan pencernaan. Namun demikian, akurasi prediksi pada manusia belum boleh dianggap terbukti.
Dalam perkembangan TEKNOLOGI biomedis, organoid manusia menjadi pendekatan yang semakin menarik. Keberadaan GastroScreen dapat membantu evaluasi senyawa sebelum memasuki uji klinis. Jika penelitian validasi terus berkembang, model jaringan manusia berpotensi memperluas penerapan metode nonhewan. Namun pada akhirnya, keselamatan pasien dan kualitas bukti ilmiah tetap menjadi prioritas. Bagaimana menurut Anda, seberapa besar teknologi organoid akan mengubah penelitian obat? Mari berbagi pemikiran mengenai perkembangan teknologi organoid manusia.
