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.
GastroScreen Menjadi Terobosan dalam Penelitian Semikonduktor Biologis dan Farmasi
Perusahaan Intero Biosystems hadir sebagai perusahaan rintisan yang berfokus pada teknologi organoid untuk menyediakan alternatif model biologis dalam pengembangan farmasi. Pengembangan teknologinya berkaitan dengan riset organoid yang dilakukan di University of Michigan. Dengan menghadirkan platform GastroScreen, peneliti dapat menggunakan model organoid usus manusia. Berbeda dari kultur sel sederhana, teknologi ini menggabungkan berbagai jenis jaringan yang membantu menyerupai struktur usus manusia. Pendekatan tersebut diharapkan mampu meningkatkan relevansi penelitian terhadap tubuh manusia.
Pengembangan platform GastroScreen menggambarkan perubahan dalam metode penelitian farmasi. Pada berbagai tahapan pengembangan obat, peneliti menggunakan model sel sederhana serta pengujian hewan. Meski memiliki peran penting, respons hewan tidak selalu mencerminkan respons manusia. Pada beberapa jenis senyawa, hasil pengujian hewan mungkin tidak sepenuhnya menggambarkan toksisitas manusia. Platform organoid ini bertujuan menyediakan pendekatan pengujian berdasarkan jaringan manusia. Walaupun demikian, hasil model laboratorium masih harus dibandingkan dengan data biologis dan klinis.
Proses Pembuatan Usus Mini dari Sel Punca Manusia
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. Melalui proses diferensiasi terkontrol, sel berkembang untuk membentuk jaringan yang menyerupai struktur usus. Proses pembentukan berlangsung menggunakan pengaturan media pertumbuhan serta faktor diferensiasi. Proses tersebut menghasilkan struktur tiga dimensi yang menyerupai sebagian fungsi usus. Walaupun dikenal sebagai mini intestine, model tersebut bukan organ lengkap yang dapat menggantikan usus manusia.
Keunggulan biologis utama model tersebut terletak pada keberadaan beberapa jenis sel yang bekerja dalam satu jaringan. Jaringan epitel digunakan untuk mempelajari perubahan integritas lapisan usus ketika terpapar bahan kimia. Sementara itu, jaringan otot dapat menghasilkan kontraksi seperti gerakan usus. Sistem saraf enterik juga membantu analisis fungsi saraf yang memengaruhi aktivitas pencernaan. Dengan struktur tersebut, pengujian bisa mencakup beragam fungsi jaringan secara bersamaan.
Keunggulan GastroScreen dalam Meniru Fungsi Usus Manusia
Integrasi berbagai jenis sel membantu GastroScreen menampilkan sejumlah karakteristik fungsional usus. Karakteristik penting pada organoid tersebut berupa gerakan jaringan yang menyerupai kontraksi saluran pencernaan. Aktivitas tersebut relevan untuk penelitian sebab pergerakan usus memengaruhi transportasi isi saluran pencernaan. Tidak hanya berkaitan dengan pergerakan, model tersebut mencakup struktur vaskular yang mendukung perfusi. Fitur pembuluh darah dalam organoid memberikan kemampuan pengamatan tambahan pada sistem biologis. Walaupun mempunyai karakteristik tersebut, model belum mencakup semua organ dan proses metabolisme.
Sistem organoid tersebut ditujukan supaya mampu diproduksi secara konsisten dalam jumlah lebih besar. Produk penelitian tersebut tersedia melalui tabung penelitian yang berisi sedikitnya lebih dari 100 struktur organoid hidup. Format pengirimannya tersedia sebagai sampel segar dan bentuk kriopreservasi. Apabila menggunakan produk beku, sampel dirancang siap diuji paling lambat sekitar tujuh hari setelah pencairan. Sementara itu, peneliti dapat menyiapkan eksperimen ketika produk tiba. Kemudahan distribusi tersebut mendukung penerapan pengujian pada berbagai institusi.
Potensi GastroScreen dalam Penelitian Farmasi dan Penyakit Pencernaan
Platform tersebut ditujukan terutama untuk evaluasi toksisitas senyawa terhadap usus manusia. Ketika kandidat obat diberikan kepada organoid, ilmuwan dapat mengevaluasi kerusakan jaringan yang muncul. Pengamatan juga dapat mencakup kerusakan fungsi perlindungan permukaan pencernaan. Informasi tersebut berguna untuk menentukan bahan yang memerlukan pemeriksaan keamanan tambahan. Sebagai contoh, respons gastrointestinal penting untuk dipertimbangkan karena obat dapat berinteraksi dengan lapisan usus. Walaupun hasilnya bermanfaat, model organoid tidak menggantikan evaluasi keamanan secara menyeluruh.
Tidak hanya untuk menilai keamanan obat, GastroScreen juga dikembangkan untuk mempelajari penyakit pencernaan. Salah satu bidang yang menjadi perhatian adalah gangguan inflamasi dan pembentukan jaringan parut. Pembentukan fibrosis berkaitan dengan perubahan jaringan akibat proses pembentukan matriks yang berlebihan. Pada studi yang dirancang secara khusus, ilmuwan berupaya membuat jaringan dengan karakteristik penyakit. Pada tahap evaluasi berikutnya, efek pengobatan potensial dapat diamati melalui parameter jaringan. Metode tersebut memungkinkan mempelajari mekanisme kerja terapi pada jaringan manusia. Namun, keberhasilan terapi klinis tidak otomatis mengikuti respons jaringan mini.
Perubahan Regulasi dan Masa Depan Pengujian Obat Tanpa Hewan
Pengembangan GastroScreen sejalan dengan upaya mengurangi ketergantungan penelitian pada hewan. Pada April 2025, Food and Drug Administration atau FDA Amerika Serikat memperkenalkan strategi penggunaan metode pengujian nonhewan secara lebih luas. Pendekatan tersebut mencakup organoid, sistem mikrofisiologis, dan pendekatan komputasi. Arah pengembangan kebijakan tersebut berupaya menghasilkan informasi yang lebih relevan bagi keselamatan manusia. Walaupun demikian, setiap metode tetap memerlukan pembuktian yang memadai. Dengan demikian, 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, relevansi terhadap kondisi pasien membutuhkan evaluasi ilmiah. Proses validasi membutuhkan perbandingan antara hasil organoid dengan data klinis serta metode yang sudah digunakan. Di samping validasi ilmiah, konsistensi antarbatch menjadi faktor penting. Pengembangan komersial memerlukan sistem distribusi yang menjaga kondisi biologis sampel. Jika tantangan tersebut berhasil diatasi, model usus manusia bisa memberikan kontribusi lebih besar bagi industri farmasi.
Masa Depan Penelitian Farmasi dengan Organoid Usus Manusia
Pengembangan usus mini manusia oleh Intero Biosystems menunjukkan arah baru pemanfaatan bioteknologi untuk evaluasi kandidat terapi. Dengan menggunakan sel punca manusia, Intero mengembangkan organoid yang menggabungkan berbagai jenis sel. Keberadaan epitel, otot, saraf, dan pembuluh darah memungkinkan pengamatan respons biologis yang lebih kompleks. Pemanfaatan model ini dapat mendukung evaluasi kandidat obat dan studi gangguan pencernaan. Walaupun memiliki keunggulan biologis, hasilnya tetap memerlukan validasi terhadap data klinis.
Seiring kemajuan TEKNOLOGI penelitian kesehatan, organoid manusia menjadi pendekatan yang semakin menarik. Pengembangan usus mini manusia berpotensi mendukung evaluasi senyawa sebelum memasuki uji klinis. Apabila metode pengujiannya semakin matang, pengujian berbasis organoid dapat melengkapi bahkan menggantikan metode hewan pada penggunaan tertentu. Walaupun arah pengembangannya positif, keselamatan pasien dan kualitas bukti ilmiah tetap menjadi prioritas. Menurut pandangan Anda, apakah model jaringan manusia akan menjadi bagian penting industri farmasi? Bagikan pandangan Anda mengenai inovasi Intero Biosystems.
