Intero Biosystems Kembangkan Usus Mini Manusia sebagai Alternatif Pengujian Obat pada Hewan

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 startup bioteknologi yang mengembangkan model organ manusia untuk membantu penelitian keamanan dan efektivitas obat. Inovasi tersebut berakar pada penelitian ilmiah di University of Michigan. Melalui produk GastroScreen, Intero menyediakan jaringan usus buatan untuk penelitian. Dibandingkan pendekatan pengujian dengan sel tunggal, teknologi ini menggabungkan berbagai jenis jaringan yang membantu menyerupai struktur usus manusia. Pendekatan tersebut diharapkan mampu membantu proses evaluasi kandidat terapi sebelum digunakan pada pasien.

Perkembangan teknologi organoid menunjukkan transformasi penggunaan model biologis untuk riset medis. Pada berbagai tahapan pengembangan obat, evaluasi awal obat dilakukan melalui metode laboratorium dan penelitian pada hewan. Meski memiliki peran penting, perbedaan biologis antarspesies dapat membatasi kemampuan prediksi. Dalam kondisi tertentu, respons biologis dapat berbeda ketika kandidat obat memasuki uji klinis. Intero berupaya melalui teknologi tersebut menyediakan pendekatan pengujian berdasarkan jaringan manusia. Walaupun demikian, hasil model laboratorium masih harus dibandingkan dengan data biologis dan klinis.

Cara Kerja Teknologi Organoid Usus Manusia dalam 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 membentuk jaringan yang menyerupai struktur usus. Pertumbuhan organoid memerlukan pengaturan media pertumbuhan serta faktor diferensiasi. Hasilnya berupa jaringan mini dengan organisasi sel yang kompleks. Meski disebut usus mini, organoid tidak memiliki seluruh fungsi sistem pencernaan manusia.

Salah satu karakteristik penting GastroScreen adalah integrasi sel epitel, otot, saraf, dan pembuluh darah. Jaringan epitel digunakan untuk mempelajari perlindungan permukaan usus serta interaksi dengan senyawa. Sementara itu, sel otot polos mendukung gerakan menyerupai peristaltik. Jaringan saraf yang terdapat dalam organoid mendukung pengamatan respons neuromuskular pada model usus. Dengan struktur tersebut, pengujian bisa mencakup beragam fungsi jaringan secara bersamaan.

Peran Saraf, Pembuluh Darah, dan Otot pada Organoid Usus

Susunan biologis yang kompleks memungkinkan GastroScreen menyerupai beberapa proses fisiologis jaringan pencernaan. Salah satu kemampuan yang ditunjukkan adalah kontraksi spontan menyerupai gerakan peristaltik. Kemampuan kontraksi memiliki manfaat ilmiah karena gangguan kontraksi dapat berkaitan dengan masalah pencernaan. Tidak hanya berkaitan dengan pergerakan, model tersebut mencakup struktur vaskular yang mendukung perfusi. Keberadaan jaringan vaskular tersebut memberikan kemampuan pengamatan tambahan pada sistem biologis. Namun demikian, hasil penelitian masih membutuhkan interpretasi sesuai keterbatasan sistem.

GastroScreen juga dikembangkan agar dapat diproduksi secara konsisten dalam jumlah lebih besar. Produk penelitian tersebut tersedia melalui vial berisi lebih dari 100 organoid yang masih hidup. Format pengirimannya tersedia sebagai sampel segar dan bentuk kriopreservasi. Pada organoid yang dikirim dalam keadaan beku, sampel dirancang siap diuji paling lambat sekitar tujuh hari setelah pencairan. Sementara itu, jaringan dapat digunakan berdasarkan protokol penerimaan laboratorium. Standarisasi format produk membantu perusahaan farmasi melakukan eksperimen lebih terencana.

Penggunaan Organoid Usus untuk Mendeteksi Efek Samping Obat

Platform tersebut ditujukan terutama untuk pengujian keamanan obat pada jaringan pencernaan. Saat jaringan mini dipaparkan pada senyawa tertentu, peneliti dapat mengamati perubahan viabilitas sel. Pengamatan juga dapat mencakup kerusakan fungsi perlindungan permukaan pencernaan. Data yang dihasilkan dapat membantu menyaring kandidat obat sebelum memasuki tahapan penelitian lanjutan. Sebagai contoh, respons gastrointestinal penting untuk dipertimbangkan karena paparan bahan aktif berpotensi memengaruhi jaringan pencernaan. Walaupun hasilnya bermanfaat, model organoid tidak menggantikan evaluasi keamanan secara menyeluruh.

Selain penelitian toksisitas, GastroScreen dapat digunakan dalam penelitian mekanisme gangguan gastrointestinal. Aplikasi penelitian yang relevan mencakup gangguan inflamasi dan pembentukan jaringan parut. Pembentukan fibrosis berkaitan dengan perubahan jaringan akibat proses pembentukan matriks yang berlebihan. Pada studi yang dirancang secara khusus, tim riset dapat menginduksi perubahan biologis tertentu. Selanjutnya, senyawa kandidat terapi dapat diuji terhadap jaringan tersebut. Penggunaan model penyakit membuka kesempatan untuk mengidentifikasi respons seluler yang relevan terhadap pengobatan. Walaupun mendukung pengembangan terapi, efektivitas pada manusia belum dapat dipastikan hanya dari organoid.

Perubahan Regulasi dan Masa Depan Pengujian Obat Tanpa Hewan

Inovasi Intero Biosystems berkaitan 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. Strategi yang diperhatikan regulator melibatkan jaringan manusia yang ditumbuhkan di laboratorium serta simulasi digital. Perubahan metode pengujian ini ditujukan untuk mengembangkan sistem evaluasi yang dapat melengkapi pendekatan konvensional. Meski terdapat perubahan kebijakan, model baru masih harus memenuhi persyaratan validasi sesuai penggunaannya. Oleh karena itu, kemampuan prediksi model perlu diuji secara objektif.

Salah satu hambatan dalam penerapan GastroScreen adalah pembuktian kemampuan memprediksi respons obat pada manusia. Sekalipun struktur biologisnya menyerupai usus, kemampuan prediksi tidak dapat diasumsikan lebih baik tanpa pembuktian. 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. Ketika proses validasi menunjukkan hasil memadai, model usus manusia bisa memberikan kontribusi lebih besar bagi industri farmasi.

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. Keberadaan epitel, otot, saraf, dan pembuluh darah membantu penelitian interaksi jaringan secara lebih menyeluruh. Pemanfaatan model ini dapat mendukung pengembangan metode pengujian keamanan dan terapi. Namun demikian, hasilnya tetap memerlukan validasi terhadap data klinis.

Dalam perkembangan TEKNOLOGI biomedis, sistem biologis berbasis sel punca menawarkan alternatif penelitian yang relevan. Pemanfaatan organoid dalam penelitian berpeluang mempercepat penelitian respons jaringan terhadap berbagai bahan aktif. Ketika kemampuan prediksi dapat dibuktikan secara konsisten, pengujian berbasis organoid dapat melengkapi bahkan menggantikan metode hewan pada penggunaan tertentu. Meski demikian, keputusan penelitian tetap harus mengikuti standar keamanan dan validasi. Bagaimana menurut Anda, apakah model jaringan manusia akan menjadi bagian penting industri farmasi? Bagikan pandangan Anda mengenai inovasi Intero Biosystems.