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
Intero Biosystems merupakan startup bioteknologi yang mengembangkan model organ manusia untuk membantu penelitian keamanan dan efektivitas obat. Pengembangan teknologinya berkaitan dengan pengembangan model jaringan manusia oleh peneliti University of Michigan. Melalui produk 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 mendukung terbentuknya fungsi jaringan pencernaan. Penggunaan model biologis demikian dapat meningkatkan relevansi penelitian terhadap tubuh manusia.
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. Pada beberapa jenis senyawa, respons biologis dapat berbeda ketika kandidat obat memasuki uji klinis. Intero berupaya melalui teknologi tersebut memberikan model tambahan yang lebih dekat dengan fisiologi manusia. Namun penting dipahami, teknologi ini belum terbukti dapat menggantikan seluruh pengujian hewan.
Cara Kerja Teknologi Organoid Usus Manusia dalam GastroScreen
Proses pengembangan organoid Intero menggunakan induced pluripotent stem cells atau iPSC, yaitu sel dewasa yang dikembalikan ke keadaan pluripoten melalui pemrograman ulang. Dalam lingkungan kultur khusus, sel dipandu untuk menghasilkan beberapa jenis sel penyusun organ pencernaan. Pertumbuhan organoid memerlukan lingkungan kultur dengan nutrisi dan sinyal biologis tertentu. Hasilnya berupa jaringan mini dengan organisasi sel yang kompleks. 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 perlindungan permukaan usus serta interaksi dengan senyawa. Pada bagian lain, sel otot polos mendukung gerakan menyerupai peristaltik. Sistem saraf enterik juga membantu analisis fungsi saraf yang memengaruhi aktivitas pencernaan. Berkat kombinasi berbagai sel tersebut, model menawarkan kesempatan mengamati interaksi biologis yang lebih kompleks.
Keunggulan GastroScreen dalam Meniru Fungsi Usus Manusia
Susunan biologis yang kompleks memungkinkan GastroScreen menghasilkan respons biologis yang lebih luas daripada kultur sederhana. Fungsi yang dapat diamati mencakup aktivitas otot yang meniru sebagian pergerakan usus. Kemampuan kontraksi memiliki manfaat ilmiah karena pergerakan usus memengaruhi transportasi isi saluran pencernaan. Di samping fungsi otot, organoid juga memiliki jaringan pembuluh darah yang dapat dialiri cairan. Komponen vaskular ini membantu mempelajari fungsi jaringan yang lebih kompleks. Namun demikian, hasil penelitian masih membutuhkan interpretasi sesuai keterbatasan sistem.
Platform Intero dirancang untuk digunakan pada pengujian berbagai senyawa secara terstruktur. Produk penelitian tersebut tersedia melalui kemasan kultur dengan lebih dari 100 organoid viabel. Organoid dapat diperoleh dalam kondisi jaringan hidup atau dibekukan. Pada organoid yang dikirim dalam keadaan beku, persiapan eksperimen dapat dilakukan dalam kurun tujuh hari pascapencairan. Untuk sampel hidup, jaringan dapat digunakan berdasarkan protokol penerimaan laboratorium. Kemudahan distribusi tersebut membantu perusahaan farmasi melakukan eksperimen lebih terencana.
Potensi GastroScreen dalam Penelitian Farmasi dan Penyakit Pencernaan
Platform tersebut ditujukan terutama untuk pengujian keamanan obat pada jaringan pencernaan. Saat jaringan mini dipaparkan pada senyawa tertentu, ilmuwan dapat mengevaluasi kerusakan jaringan yang muncul. Di samping pemeriksaan tersebut kerusakan fungsi perlindungan permukaan pencernaan. Informasi tersebut berguna untuk mengidentifikasi senyawa yang berisiko menimbulkan efek samping. Pada penelitian obat oral, 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.
Tidak hanya untuk menilai keamanan obat, GastroScreen menawarkan model bagi studi kondisi patologis usus. Fokus pengembangan model penyakit melibatkan gangguan inflamasi dan pembentukan jaringan parut. Pembentukan fibrosis berkaitan dengan perubahan jaringan akibat proses pembentukan matriks yang berlebihan. Melalui penggunaan model organoid, ilmuwan berupaya membuat jaringan dengan karakteristik penyakit. Pada tahap evaluasi berikutnya, senyawa kandidat terapi dapat diuji terhadap jaringan tersebut. Penggunaan model penyakit membuka kesempatan untuk mempelajari mekanisme kerja terapi pada jaringan manusia. Walaupun mendukung pengembangan terapi, keberhasilan terapi klinis tidak otomatis mengikuti respons jaringan mini.
Peluang Organoid Mengurangi Pengujian Hewan dalam Industri Farmasi
Kemajuan model organoid manusia mendukung pengembangan metode alternatif dalam penelitian praklinis. 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. Perubahan metode pengujian ini ditujukan untuk mengembangkan sistem evaluasi yang dapat melengkapi pendekatan konvensional. Walaupun demikian, model baru masih harus memenuhi persyaratan validasi sesuai penggunaannya. 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, akurasi pengujian tetap harus dinilai melalui penelitian sistematis. Proses validasi membutuhkan perbandingan antara hasil organoid dengan data klinis serta metode yang sudah digunakan. Di samping validasi ilmiah, konsistensi antarbatch menjadi faktor penting. Perusahaan juga perlu memastikan standar penyimpanan dan pengiriman yang terkontrol. Apabila kualitas dan ketepatan pengujian dapat dibuktikan, organoid berpotensi menjadi alat penting dalam penelitian obat.
Potensi GastroScreen sebagai Inovasi Teknologi Biomedis
Inovasi GastroScreen memperlihatkan 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 pengembangan metode pengujian keamanan dan terapi. Meski potensinya menjanjikan, keandalan metode harus diperiksa melalui penelitian lanjutan.
Pada era TEKNOLOGI farmasi modern, model jaringan buatan menghadirkan peluang inovasi penting. Pemanfaatan organoid dalam penelitian berpeluang mempercepat penelitian respons jaringan terhadap berbagai bahan aktif. Apabila metode pengujiannya semakin matang, pengujian berbasis organoid dapat melengkapi bahkan menggantikan metode hewan pada penggunaan tertentu. Meski demikian, perlindungan manusia dalam pengembangan obat harus didahulukan. Bagaimana menurut Anda, apakah model jaringan manusia akan menjadi bagian penting industri farmasi? Bagikan pandangan Anda mengenai inovasi Intero Biosystems.
