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 pengembang platform penelitian berbasis jaringan manusia untuk mendukung pengujian obat sebelum uji klinis. Pengembangan teknologinya berkaitan dengan pengembangan model jaringan manusia oleh peneliti University of Michigan. Berkat pengembangan sistem GastroScreen, peneliti dapat menggunakan model organoid usus manusia. Tidak seperti model laboratorium yang hanya menggunakan satu lapisan sel, organoid tersebut tersusun atas beragam jenis sel yang mendukung terbentuknya fungsi jaringan pencernaan. Inovasi ini berpotensi membantu proses evaluasi kandidat terapi sebelum digunakan pada pasien.
Kehadiran Intero Biosystems mencerminkan kemajuan pendekatan pengujian obat modern. Selama ini, peneliti menggunakan model sel sederhana serta pengujian hewan. Meski memiliki peran penting, hasil penelitian pada hewan belum tentu berlaku sama pada tubuh manusia. Dalam kondisi tertentu, hasil pengujian hewan mungkin tidak sepenuhnya menggambarkan toksisitas manusia. Platform organoid ini bertujuan menyediakan pendekatan pengujian berdasarkan jaringan manusia. Namun penting dipahami, penggunaan organoid tetap membutuhkan validasi ilmiah.
Teknologi Sel Punca di Balik Pengembangan GastroScreen
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 berkembang menjadi komponen biologis yang ditemukan pada usus manusia. Pertumbuhan organoid memerlukan kondisi laboratorium yang dikendalikan secara ketat. Hasilnya berupa organoid berukuran kecil yang memiliki karakteristik biologis usus. Walaupun dikenal sebagai mini intestine, model tersebut bukan organ lengkap yang dapat menggantikan usus manusia.
Salah satu karakteristik penting GastroScreen adalah susunan berbagai komponen usus yang saling berinteraksi. Bagian epitel berperan dalam perubahan integritas lapisan usus ketika terpapar bahan kimia. Sementara itu, komponen otot memungkinkan pengamatan aktivitas kontraksi. Keberadaan neuron usus memungkinkan pengamatan respons neuromuskular pada model usus. Melalui integrasi komponen biologis ini, peneliti dapat mengevaluasi lebih banyak parameter dibandingkan kultur sel sederhana.
Mengapa Struktur Kompleks GastroScreen Penting untuk Penelitian
Susunan biologis yang kompleks memungkinkan GastroScreen menyerupai beberapa proses fisiologis jaringan pencernaan. Salah satu kemampuan yang ditunjukkan adalah gerakan jaringan yang menyerupai kontraksi saluran pencernaan. Gerakan ini penting karena gangguan kontraksi dapat berkaitan dengan masalah pencernaan. Selain itu, model tersebut mencakup struktur vaskular yang mendukung perfusi. Keberadaan jaringan vaskular tersebut membuka peluang penelitian interaksi antarsel. Meski menampilkan beragam fungsi, model belum mencakup semua organ dan proses metabolisme.
GastroScreen juga dikembangkan agar dapat mendukung eksperimen laboratorium yang berulang. Intero menawarkan organoid dalam tabung penelitian yang berisi sedikitnya lebih dari 100 struktur organoid hidup. Format pengirimannya tersedia sebagai kultur hidup maupun produk beku. Untuk sampel yang dibekukan, penelitian umumnya dapat dimulai dalam tujuh hari setelah pencairan. Sementara itu, jaringan dapat digunakan berdasarkan protokol penerimaan laboratorium. Ketersediaan sampel penelitian dalam bentuk praktis membantu perusahaan farmasi melakukan eksperimen lebih terencana.
Penggunaan Organoid Usus untuk Mendeteksi Efek Samping Obat
Fungsi penting organoid usus Intero mencakup pengujian keamanan obat pada jaringan pencernaan. Dalam eksperimen menggunakan bahan aktif, peneliti dapat mengamati perubahan viabilitas sel. Di samping pemeriksaan tersebut gangguan pada lapisan penghalang usus. Informasi tersebut berguna untuk menyaring kandidat obat sebelum memasuki tahapan penelitian lanjutan. Pada penelitian obat oral, efek senyawa pada saluran pencernaan perlu diperiksa karena paparan bahan aktif berpotensi memengaruhi jaringan pencernaan. Meski demikian, risiko sistemik tetap harus dinilai melalui metode yang sesuai.
Selain penelitian toksisitas, GastroScreen dapat digunakan dalam penelitian mekanisme gangguan gastrointestinal. Fokus pengembangan model penyakit melibatkan peradangan usus serta fibrosis jaringan. Fibrosis terjadi ketika pembentukan jaringan parut yang dapat mengganggu fungsi organ. Dalam penelitian laboratorium, ilmuwan berupaya membuat jaringan dengan karakteristik penyakit. Pada tahap evaluasi berikutnya, senyawa kandidat terapi dapat diuji terhadap jaringan tersebut. Metode tersebut memungkinkan mengidentifikasi respons seluler yang relevan terhadap pengobatan. Meski memiliki potensi penelitian besar, efektivitas pada manusia belum dapat dipastikan hanya dari organoid.
Tantangan Validasi Teknologi Usus Mini dalam Penelitian Medis
Inovasi Intero Biosystems berkaitan dengan pengembangan metode alternatif dalam penelitian praklinis. Dalam kebijakan yang diumumkan pada April 2025, Food and Drug Administration atau FDA Amerika Serikat menyampaikan rencana mengurangi ketergantungan pada pengujian hewan untuk obat tertentu. Strategi yang diperhatikan regulator melibatkan jaringan manusia yang ditumbuhkan di laboratorium serta simulasi digital. Tujuannya adalah memperluas pilihan pengujian berdasarkan karakteristik biologi manusia. Walaupun demikian, regulator tidak otomatis menyetujui seluruh teknologi organoid. Dengan demikian, hasil pengujian organoid harus dibandingkan dengan bukti ilmiah lain.
Tantangan utama teknologi organoid terletak pada pembuktian kemampuan memprediksi respons obat pada manusia. Sekalipun struktur biologisnya menyerupai usus, relevansi terhadap kondisi pasien membutuhkan evaluasi ilmiah. Proses validasi membutuhkan perbandingan antara respons jaringan mini dengan efek obat yang telah diketahui. Untuk penggunaan pada skala industri, konsistensi antarbatch menjadi faktor penting. Pengembangan komersial memerlukan prosedur kualitas produk yang dapat diulang. Apabila kualitas dan ketepatan pengujian dapat dibuktikan, organoid berpotensi menjadi alat penting dalam penelitian obat.
Potensi GastroScreen sebagai Inovasi Teknologi Biomedis
Kemajuan teknologi organoid usus menggambarkan perkembangan penting dalam penelitian praklinis modern. Melalui penerapan teknologi iPSC, Intero mengembangkan organoid yang menggabungkan berbagai jenis sel. Keberadaan epitel, otot, saraf, dan pembuluh darah membantu penelitian interaksi jaringan secara lebih menyeluruh. Pendekatan tersebut membuka kesempatan untuk evaluasi kandidat obat dan studi gangguan pencernaan. Walaupun memiliki keunggulan biologis, hasilnya tetap memerlukan validasi terhadap data klinis.
Pada era TEKNOLOGI farmasi modern, sistem biologis berbasis sel punca menawarkan alternatif penelitian yang relevan. Pemanfaatan organoid dalam penelitian berpeluang mempercepat proses pemilihan kandidat obat yang menjanjikan. Apabila metode pengujiannya semakin matang, model jaringan manusia berpotensi memperluas penerapan metode nonhewan. Namun pada akhirnya, perlindungan manusia dalam pengembangan obat harus didahulukan. Menurut pandangan Anda, apakah usus mini manusia dapat mengurangi kebutuhan pengujian pada hewan? Mari berbagi pemikiran mengenai perkembangan teknologi organoid manusia.
