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 startup bioteknologi yang mengembangkan model organ manusia untuk membantu penelitian keamanan dan efektivitas obat. Pengembangan teknologinya berkaitan dengan penelitian ilmiah di University of Michigan. Berkat pengembangan sistem GastroScreen, Intero menyediakan jaringan usus buatan untuk penelitian. Berbeda dari kultur sel sederhana, GastroScreen menghadirkan sejumlah komponen biologis yang membantu menyerupai struktur usus manusia. Penggunaan model biologis demikian dapat meningkatkan relevansi penelitian terhadap tubuh manusia.
Pengembangan platform GastroScreen menggambarkan kemajuan pendekatan pengujian obat modern. Selama ini, evaluasi awal obat dilakukan melalui metode laboratorium dan penelitian pada hewan. Namun demikian, hasil penelitian pada hewan belum tentu berlaku sama pada tubuh manusia. Pada beberapa jenis senyawa, hasil pengujian hewan mungkin tidak sepenuhnya menggambarkan toksisitas manusia. Platform organoid ini bertujuan memberikan model tambahan yang lebih dekat dengan fisiologi manusia. Meski potensinya menjanjikan, penggunaan organoid tetap membutuhkan validasi ilmiah.
Proses Pembuatan Usus Mini dari Sel Punca Manusia
Platform usus mini tersebut dibuat melalui induced pluripotent stem cells atau iPSC, yaitu sel dewasa yang dikembalikan ke keadaan pluripoten melalui pemrograman ulang. Dalam lingkungan kultur khusus, sel dipandu untuk membentuk jaringan yang menyerupai struktur usus. Pengembangan jaringan dilakukan melalui pengaturan media pertumbuhan serta faktor diferensiasi. Proses tersebut menghasilkan jaringan mini dengan organisasi sel yang kompleks. Walaupun dikenal sebagai mini intestine, organoid tidak memiliki seluruh fungsi sistem pencernaan manusia.
Fitur penting organoid Intero mencakup keberadaan beberapa jenis sel yang bekerja dalam satu jaringan. Jaringan epitel digunakan untuk mempelajari perlindungan permukaan usus serta interaksi dengan senyawa. Selain jaringan epitel, sel otot polos mendukung gerakan menyerupai peristaltik. Sistem saraf enterik juga membantu penelitian hubungan antara sinyal saraf dan pergerakan jaringan. Dengan struktur tersebut, pengujian bisa mencakup beragam fungsi jaringan secara bersamaan.
Peran Saraf, Pembuluh Darah, dan Otot pada Organoid Usus
Integrasi berbagai jenis sel membantu GastroScreen menyerupai beberapa proses fisiologis jaringan pencernaan. Karakteristik penting pada organoid tersebut berupa gerakan jaringan yang menyerupai kontraksi saluran pencernaan. Kemampuan kontraksi memiliki manfaat ilmiah karena gangguan kontraksi dapat berkaitan dengan masalah pencernaan. Selain itu, model tersebut mencakup struktur vaskular yang mendukung perfusi. Komponen vaskular ini memberikan kemampuan pengamatan tambahan pada sistem biologis. Walaupun mempunyai karakteristik tersebut, model belum mencakup semua organ dan proses metabolisme.
Platform Intero dirancang untuk diproduksi secara konsisten dalam jumlah lebih besar. Produk penelitian tersebut tersedia melalui kemasan kultur dengan lebih dari 100 organoid viabel. Organoid dapat diperoleh dalam kondisi jaringan hidup atau dibekukan. Apabila menggunakan produk beku, penelitian umumnya dapat dimulai dalam tujuh hari setelah pencairan. Pada pengiriman organoid yang sudah aktif, pengujian dapat dilakukan setelah sampel diterima sesuai prosedur. Standarisasi format produk mendukung penerapan pengujian pada berbagai institusi.
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 gangguan pada lapisan penghalang usus. Data yang dihasilkan dapat membantu menentukan bahan yang memerlukan pemeriksaan keamanan tambahan. Pada penelitian obat oral, efek senyawa pada saluran pencernaan perlu diperiksa karena paparan bahan aktif berpotensi memengaruhi jaringan pencernaan. Meski demikian, pengujian tambahan masih dibutuhkan sebelum penggunaan pada manusia.
Tidak hanya untuk menilai keamanan obat, GastroScreen juga dikembangkan untuk mempelajari penyakit pencernaan. Aplikasi penelitian yang relevan mencakup gangguan inflamasi dan pembentukan jaringan parut. Pembentukan fibrosis berkaitan dengan pembentukan jaringan parut yang dapat mengganggu fungsi organ. Dalam penelitian laboratorium, tim riset dapat menginduksi perubahan biologis tertentu. Pada tahap evaluasi berikutnya, peneliti bisa menilai respons organoid terhadap obat eksperimental. 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.
Perubahan Regulasi dan Masa Depan Pengujian Obat Tanpa Hewan
Pengembangan GastroScreen sejalan 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. Metode alternatif yang menjadi perhatian antara lain model biologis canggih dan perangkat analisis berbasis komputer. Perubahan metode pengujian ini ditujukan untuk mengembangkan sistem evaluasi yang dapat melengkapi pendekatan konvensional. Namun penting dipahami, regulator tidak otomatis menyetujui seluruh teknologi organoid. Dalam penerapan praktis, kemampuan prediksi model perlu diuji secara objektif.
Aspek penting yang masih memerlukan pengembangan mencakup pengujian ketepatan model dalam menggambarkan efek senyawa. Walaupun model dibuat menggunakan jaringan manusia, relevansi terhadap kondisi pasien membutuhkan evaluasi ilmiah. Proses validasi membutuhkan perbandingan antara hasil organoid dengan data klinis serta metode yang sudah digunakan. Untuk penggunaan pada skala industri, konsistensi antarbatch menjadi faktor penting. Perusahaan juga perlu memastikan sistem distribusi yang menjaga kondisi biologis sampel. Ketika proses validasi menunjukkan hasil memadai, organoid berpotensi menjadi alat penting dalam penelitian obat.
Masa Depan Penelitian Farmasi dengan Organoid Usus Manusia
Pengembangan usus mini manusia oleh Intero Biosystems menunjukkan perkembangan penting dalam penelitian praklinis modern. 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. Penggunaan GastroScreen berpotensi membantu penelitian toksisitas, efektivitas obat, serta mekanisme penyakit. Namun demikian, hasilnya tetap memerlukan validasi terhadap data klinis.
Dalam perkembangan TEKNOLOGI biomedis, sistem biologis berbasis sel punca menawarkan alternatif penelitian yang relevan. Keberadaan GastroScreen dapat membantu penelitian respons jaringan terhadap berbagai bahan aktif. Ketika kemampuan prediksi dapat dibuktikan secara konsisten, model jaringan manusia berpotensi memperluas penerapan metode nonhewan. Namun pada akhirnya, keputusan penelitian tetap harus mengikuti standar keamanan dan validasi. Apa pendapat Anda, apakah model jaringan manusia akan menjadi bagian penting industri farmasi? Bagikan pandangan Anda mengenai inovasi Intero Biosystems.
