Bioteknologi merupakan penerapan sistem biologi, organisme hidup, atau turunannya dalam memodifikasi suatu produk atau proses untuk tujuan khusus. Farmasi menggunakan bioteknologi untuk obat manufaktur, terapi gen, pengujian genetik, dan pharmacogenomics. Perusahaan yang menggunakan bioteknologi, biasanya memanipulasi dan memodifikasi organisme, pada tingkat molekul. Bioteknologi farmasi menggunakan teknologi DNA rekombinan yang memerlukan manipulasi genetik sel, atau antibodi monoklonal untuk membuat produknya. Produk – produk farmasi biotek yang dibuat oleh perusahaan – perusahaan biotek, digunakan untuk diagnosis atau pengobatan, pencegahan berbagai jenis penyakit yang dialami oleh makhluk hidup.
Biopharmaceuticals merupakan molekul biologis yang kompleks dan umumnya dikenal dengan protein, yang bertujuan untuk mengjilangkan mekanisme yang mendasari untuk pengobatan penyakit. Namun, hal tersebut tidak sesuai atau tidak benar, ketika digunakan untuk mengobati kasus diabetes mellitus tipe I, insulin hanya dapat digunakan untuk mengobati gejala – gejala penyakitnya, dan bukan penyebab utama dari penyakit tersebut. Bioteknologi farmasi, umumnya digunakan untuk membuat molekul yang lebih besar dan kompleks dengan bantuan sel – sel hidup.
Keuntungan dari adanya bioteknologi farmasi yaitu mampu membentuk vaksin yang lebih baik. Biotek perusahaan dapat mendesain dan memprodukdi vaksin yang lebih aman oleh organisme yang ditransformasi melalui rekayasa genetika. Vaksin – vaksin dari biotek dapat meminimalkan resiko infeksi.
Bioteknologi merupakan cabang ilmu yang penuh inovasi manusia selalu mengalami perkembangan pesat setiap waktunya. Selama berabad-abad, bahkan milenia, pemanfaatan mikroorganisme melalui proses fermentasi untuk membuat produk keperluan sehari-hari seperti roti, keju, bir dan anggur. Pemanfaatan bioteknologi kala itu masih sangat konvensional dan dikategorikan sebagai bioteknologi tradisional. Diawal abad 20, Fleming menemukan antibiotik penisilin, dan di tahun 1982, obat berbasis rekombinasi DNA pertama diciptakan yaitu insulin manusia yang diproduksi dengan memanfaatkan bakteri tanah, E-coli . Dipenghujung abad 20, merebak produk bioteknologi maju seperti tanaman transgenik, gene chips dan kloning mamalia. Proses pengembangan produk berbasis rekombinan DNA ini dikategorikan sebagai bioteknologi modern. Tidak asing lagi, banyak ilmuan masa kini telah mewarnai dunia dengan temuan-temuan yang menakjubkan melalui kemajuan bioteknologi.
Bidang kesehatan, menerapkan bioteknologi dengan menghasilkan produk-produk penting seperti antibiotik, vaksin, hormon dan produk farmasi lainnya. Perkembangan bioteknologi di bidang kedokteran berkembang sangat pesat. Pada abad ke 21 ini banyak sekali penemuan yang spektakuler mewarnai bioteknologi kedokteran diantaranya: terapi gen untuk pengobatan, pembekuan sperma, penemuan vaksin DNA, penemuan organ sintetis dan lain sebagainya.
Bioteknologi Dalam Farmasi, yaitu:
1. Antibodi
adalah protein yang diproduksi oleh sel darah putih dan digunakan oleh sistem kekebalan tubuh untuk mengidentifikasi virus, bakteri, dan zat asing yang digunakan untuk melawan mereka. Contoh: antibodi monoklonal.
2. DNA Rekombinan Produk
Merupakan rekayasa genetika DNA yang diciptakan oleh penggabungan fragmen DNA dari organisme yang berbeda – beda. Produknya antara lain DNA rekombinan obat, DNA rekombinan hormon pertumbuhan, protein DNA rekombinan, dan vaksin DNA rekombinan.
3. Protein
Potein dibuat dari asam amino yang besar, molekul kompleks yang sebagian besar bekerja pada sel dan diperlukan bagi struktur, fungsi, dan regulasi jaringan tubuh dan organ.
Bioteknologi Dalam Kedokteran, yaitu:
1. Antibody Monoklonal
Antibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal atau sel klona yang hanya mengenal satu jenis antigen. Pembentukan antibodi monoklonal dilakukan dengan menggunakan kelinci atau tikus. Antibodi monoklonal dihasilkan dari teknik hibridoma. Teknik Hibridoma adalah penggabungan dua sel dari organisme yang sama maupun berbeda sehingga menghasilkan sel tunggal berupa sel hibrid (hibridoma) yang memiliki kombinasi dari sifat kedua sel tersebut. Teknik hibridoma ini sangat penting untuk menghasilkan antibodi dan hormon dalam jumlah yang besar.
Kegunaan Antibody Monoklonal
Kegunaan antibodi monoklonal cukup beragam. Para ilmuwan berharap dapat menggunakan antibodi monoklonal dalam pengobatan kanker. Beberapa jenis sel kanker membuat antigen yang berbeda dengan protein yang dibuat oleh sel-sel sehat. Dengan teknologi yang ada, dapat dibuat antibodi monoklonal yang hanya menyerang protein dan menyerang sel-sel tanpa mempengaruhi sel-sel yang sehat.
a). Mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin ( HCG ) dalam urin wanita hamil.
b). Mengikat racun dan menonaktifkannya, contohnya racun tetanus dan kelebihan obat digoxin dapat dinonaktifkan oleh antibodi ini.
c). Mencegah penolakan jaringan terhadap sel hasil transplantasi jaringan lain.
2. Antibiotik
Merupakan senyawa kimia yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan senyawa ini mampu membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain. Empat kelas utama, yaitu tetrasiklin, eritromisin, penisilin, dan sefalosporin. Penisilin dapat menghentikan infeksi dari bakteri – bakteri yang berbahaya. Sefalosporin merupakan senyawa lain yang dapat membunuh bakteri yang tahan terhadap penisilin.
Macam Antibiotik
Antibiotik dapat digolongkan berdasarkan sasaran kerja senyawa tersebut dan susunan kimiawinya, yaitu:
a). Inhibitor sintesis dinding sel bakteri, mencakup golongan Penicillin, Polypeptide dan Cephalosporin, misalnya ampicillin, penicillin G.
b). Inhibitor transkripsi dan replikasi, mencakup golongan Quinolone, misalnya rifampicin, actinomycin D, nalidixic acid.
c). Inhibitor sintesis protein, mencakup banyak jenis antibiotik, terutama dari golongan Macrolide, Aminoglycoside, dan Tetracycline, misalnya gentamycin, chloramphenicol, kanamycin, streptomycin, tetracycline,oxytetracycline.
d). Inhibitor fungsi membran sel, misalnya ionomycin, valinomycin.
e). Inhibitor fungsi sel lainnya, seperti golongan sulfa atau sulfonamida, misalnya oligomycin, tunicamycin.
f). Antimetabolit, misalnya azaserine.
3. Terapi Gen
Terapi gen adalah Terapi gen adalah tehnik untuk mengoreksi gen yang cacat yang bertanggung jawab terhadap suatu penyakit. terapi gen sudah dimulai sejak tahun 1990.
Para ilmuwan sekarang sudah dapat menentukan gen yang dapat menimbulkan penyakit/kelainan. Dan sedang dipelajari pula bagaimana cara memperbaiki atau mengganti gen tersebut, dengan menggunakan bakteri, virus yang sudah dimodifikasi secara genetik , dan dipakai sebagai obat bahkan dapat menggantikan organ tubuh.
Pengobatan Dengan Gen Terapi Meliputi:
1. Imunoterapi
Menggunakan sel yang telah dimodifikasi secara genetik dari partikel virus untuk menstimulir sistem imun tubuh sehingga mampu mengalahkan keganasan sel kanker.
2. Viro onkolitik
Menggunakan partikel sel virus yang bereplikasi didalam sel kanker dan menyebabkan sel kanker menjadi mati.
3. Transfer gen
Tehnik ini relatif baru, dengan cara memperkenalkan gen 2 baru yang dimasukan kedalam sel kanker atau mengelilingi jaringan kanker sehingga dapat menghentikan pertumbuhan dan menghancurkan sel kanker.
Dampak Positif Terapi Gen:
Terapi gen memegang harapan besar untuk pasien yang menderita hemofilia, kanker, berotot Dystrophies dan AIDS.
a). Terapi gen untuk hemofilia
Hemofilia adalah kelainan darah genetik menyebabkan akibat faktor pembekuan darah.Pasien tersebut telah lama diperlakukan dengan menyuntikkan faktor pembekuan yang hilang, tetapi pengobatan ini sangat mahal dan memerlukan suntikan hampir setiap hari. Terapi gen memegang janji besar untuk pasien ini karena substitusi dari gen yang membuat protein yang hilang secara permanen dapat menghapus kebutuhan protein suntikan.
b). Gen Terapi untuk Kanker
Para peneliti sedang mempelajari beberapa cara untuk mengobati kanker menggunakan terapi gen. Beberapa pendekatan target sel sehat untuk meningkatkan kemampuan mereka untuk melawan kanker. Pendekatan-pendekatan lain sasaran sel-sel kanker, untuk menghancurkan mereka.
c). Terapi gen untuk Muscular Dystrophy
Muscular dystrophy adalah kelainan genetik yang ditandai oleh progresif pemborosan dan kelemahan otot. Menurut penelitian baru oleh para peneliti Thomas Rando dan Carmen Bertoni di Stanford University School of Medicine, terapi gen mungkin suatu hari akan berguna untuk merawat distrofi otot.
d). Ujicoba Terapi AIDS dengan Rekayasa Genetika
Kini sejumlah ilmuwan dari Amerika Serikat melakukan uji coba pengobatan HIV-AIDS menggunakan terapi rekayasa genetika.
Dampak Negative Terapi Gen
Salah satu risiko besar adalah potensi untuk infeksi atau reaksi sistem kekebalan. Virus vektor, cara memberikan terapi gen untuk sel, dapat menyebabkan infeksi dan/ atau peradangan dari jaringan, dan pengenalan buatan virus ke dalam tubuh dapat memulai proses penyakit lain.
4. Insulin
Insulin menyebabkan sel (biologi) pada otot dan adiposit menyerap glukosa dari sirkulasi darah melalui transporter glukosa GLUT1 dan GLUT4 dan menyimpannya sebagai glikogen di dalam hati dan otot sebagai sumber energi. Kadar insulin yang rendah akan mengurangi penyerapan glukosa dan tubuh akan mulai menggunakan lemak sebagai sumber energi. Insulin digunakan dalam pengobatan beberapa jenis diabetes mellitus.
Saat ini banyak sekali orang yang menderita penyakit kencing manis (diabetes mellitus). Penderita diabetes akan mengalami kekurangan hormon insulin. Para ilmuwan telah berhasil mengatasi penyakit ini dengan cara gen penghasil insulin manusia diambil dari DNA sel manusia, yaitu dengan memotong DNA sel manusia dengan menggunakan enzim pemotong (enzim retriksi). Gen yang menghasilkan insulin ini akan disambungkan pada plasmid bakteri Escherichia coli dengan menggunakan enzim ligase. Hasil sambungan ini kemudian dimasukkan ke dalam sel bakteri Escherichia coli, sehingga bakteri tersebut sudah mengandung gen insulin manusia.
5. Vaksin Hepatitis
Saat ini vaksin hepatitis sudah tersedia, sehingga anak-anak maupun orang dewasa dianjurkan untuk melakukan vaksinasi hepatitis. Hepatitis merupakan penyakit hati yang disebabkan oleh virus. Virus terdiri atas selubung protein dan DNA-nya. Jika bagian selubung protein ini dimasukkan dalam tubuh manusia, maka tubuh akan membentuk antibodi sehingga tubuh dapat menangkal virus yang masuk. Saat ini sudah berhasil diisolasi gen yang menghasilkan selubung protein tanpa menghasilkan DNA-nya. Caranya hampir sama dengan pembuatan insulin, yaitu gen tersebut dimasukkan ke dalam sel ragi Saccharomyces sehingga sel ragi ini akan menghasilkan protein virus yang tidak berbahaya bagi tubuh kita. Jika protein tersebut disuntikkan ke dalam tubuh, maka tubuh akan memproduksi antibodi, akibatnya orang yang disuntik akan kebal dari serangan virus hepatitis.
Demikian posting ini mengenai Bioteknologi Farmasi Dan Kedokteran. Semoga bermanfaat. Terima Kasih.
No comments:
Post a Comment