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 dikenal sebagai pengembang platform penelitian berbasis jaringan manusia untuk mendukung pengujian obat sebelum uji klinis. Perusahaan ini berasal dari riset organoid yang dilakukan di University of Michigan. Dengan menghadirkan platform GastroScreen, peneliti dapat menggunakan model organoid usus manusia. Dibandingkan pendekatan pengujian dengan sel tunggal, GastroScreen menghadirkan sejumlah komponen biologis yang mendukung terbentuknya fungsi jaringan pencernaan. Penggunaan model biologis demikian dapat memberikan informasi tambahan mengenai efek obat.
Pengembangan platform GastroScreen menggambarkan kemajuan pendekatan pengujian obat modern. Pada berbagai tahapan pengembangan obat, peneliti menggunakan model sel sederhana serta pengujian hewan. Meski memiliki peran penting, perbedaan biologis antarspesies dapat membatasi kemampuan prediksi. Pada beberapa jenis senyawa, obat yang terlihat aman pada hewan masih dapat menimbulkan efek samping pada manusia. Intero berupaya melalui teknologi tersebut memberikan model tambahan yang lebih dekat dengan fisiologi manusia. Namun penting dipahami, penggunaan organoid tetap membutuhkan validasi ilmiah.
Teknologi Sel Punca di Balik Pengembangan 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 pengaturan media pertumbuhan serta faktor diferensiasi. Hasilnya berupa struktur tiga dimensi yang menyerupai sebagian fungsi usus. Meskipun mempunyai struktur menyerupai organ, organoid tidak memiliki seluruh fungsi sistem pencernaan manusia.
Keunggulan biologis utama model tersebut terletak pada susunan berbagai komponen usus yang saling berinteraksi. Jaringan epitel digunakan untuk mempelajari perubahan integritas lapisan usus ketika terpapar bahan kimia. Sementara itu, sel otot polos mendukung gerakan menyerupai peristaltik. Sistem saraf enterik juga membantu pengamatan respons neuromuskular pada model usus. Melalui integrasi komponen biologis ini, pengujian bisa mencakup beragam fungsi jaringan secara bersamaan.
Peran Saraf, Pembuluh Darah, dan Otot pada Organoid Usus
Keberadaan jaringan yang beragam membuat GastroScreen menyerupai beberapa proses fisiologis jaringan pencernaan. Karakteristik penting pada organoid tersebut berupa aktivitas otot yang meniru sebagian pergerakan usus. Gerakan ini penting karena motilitas merupakan bagian penting dari fungsi gastrointestinal. Selain itu, organoid juga memiliki jaringan pembuluh darah yang dapat dialiri cairan. Komponen vaskular ini membantu mempelajari fungsi jaringan yang lebih kompleks. Meski menampilkan beragam fungsi, organoid tetap tidak merepresentasikan seluruh interaksi dalam tubuh manusia.
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. Organoid dapat diperoleh dalam kondisi jaringan hidup atau dibekukan. Untuk sampel yang dibekukan, penelitian umumnya dapat dimulai dalam tujuh hari setelah pencairan. Pada pengiriman organoid yang sudah aktif, peneliti dapat menyiapkan eksperimen ketika produk tiba. Ketersediaan sampel penelitian dalam bentuk praktis berpotensi memperluas penggunaan organoid oleh laboratorium.
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, ilmuwan dapat mengevaluasi kerusakan jaringan yang muncul. Di samping pemeriksaan tersebut perubahan integritas jaringan epitel. Hasil eksperimen berpotensi mendukung mengidentifikasi senyawa yang berisiko menimbulkan efek samping. Pada penelitian obat oral, pengujian terhadap jaringan usus menjadi relevan karena obat dapat berinteraksi dengan lapisan usus. Walaupun hasilnya bermanfaat, pengujian tambahan masih dibutuhkan sebelum penggunaan pada manusia.
Selain penelitian toksisitas, GastroScreen juga dikembangkan untuk mempelajari penyakit pencernaan. Salah satu bidang yang menjadi perhatian adalah gangguan inflamasi dan pembentukan jaringan parut. Kondisi fibrosis ditandai oleh pembentukan jaringan parut yang dapat mengganggu fungsi organ. Melalui penggunaan model organoid, peneliti dapat memicu kondisi menyerupai fibrosis. Selanjutnya, senyawa kandidat terapi dapat diuji terhadap jaringan tersebut. Pendekatan ini membantu mempelajari mekanisme kerja terapi pada jaringan manusia. Namun, efektivitas pada manusia belum dapat dipastikan hanya dari organoid.
Tantangan Validasi Teknologi Usus Mini dalam Penelitian Medis
Kemajuan model organoid manusia mendukung 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. Metode alternatif yang menjadi perhatian antara lain model biologis canggih dan perangkat analisis berbasis komputer. Arah pengembangan kebijakan tersebut berupaya memperluas pilihan pengujian berdasarkan karakteristik biologi manusia. Meski terdapat perubahan kebijakan, setiap metode tetap memerlukan pembuktian yang memadai. Oleh karena itu, kemampuan prediksi model perlu diuji secara objektif.
Aspek penting yang masih memerlukan pengembangan mencakup pembuktian kemampuan memprediksi respons obat pada manusia. Walaupun model dibuat menggunakan jaringan manusia, akurasi pengujian tetap harus dinilai melalui penelitian sistematis. Tim pengembang harus mengevaluasi temuan pengujian laboratorium dan informasi keselamatan manusia. Di samping validasi ilmiah, konsistensi antarbatch menjadi faktor penting. Perusahaan juga perlu memastikan standar penyimpanan dan pengiriman yang terkontrol. Ketika proses validasi menunjukkan hasil memadai, organoid berpotensi menjadi alat penting dalam penelitian obat.
Potensi GastroScreen sebagai Inovasi Teknologi Biomedis
Pengembangan usus mini manusia oleh Intero Biosystems menunjukkan peluang baru dalam pengujian obat berbasis jaringan manusia. Melalui penerapan teknologi iPSC, platform tersebut menghadirkan jaringan mini dengan karakteristik menyerupai usus. Integrasi berbagai komponen jaringan gastrointestinal membantu penelitian interaksi jaringan secara lebih menyeluruh. Penggunaan GastroScreen berpotensi membantu penelitian toksisitas, efektivitas obat, serta mekanisme penyakit. Walaupun memiliki keunggulan biologis, 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 proses pemilihan kandidat obat yang menjanjikan. Ketika kemampuan prediksi dapat dibuktikan secara konsisten, teknologi ini mungkin membantu mengurangi penggunaan hewan. Namun pada akhirnya, perlindungan manusia dalam pengembangan obat harus didahulukan. Bagaimana menurut Anda, apakah usus mini manusia dapat mengurangi kebutuhan pengujian pada hewan? Silakan sampaikan pendapat tentang masa depan pengujian obat.
