BIOTEKNOLOGI DALAM KEDOKTERAN

A.       PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi merupakan sebuah cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari kegunaan atau manfaat makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam sebuah proses produksi untuk menghasilkan produk berupa barang atau jasa. Akhir-akhir ini, bioteknologi semakin berkembang.

Perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada ilmu biologi semata, tapi juga ilmu lainnya, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, dan ilmu lainnya. Manfaat bioteknologi pun sangat beragam.

Sebenarnya, bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Contohnya, pada bidang teknologi pangan, telah ditemukan pembuatan bir, roti, ataupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke 19. Selain itu, pemulian tanaman pun menghasilkan varietas-varietas lainnya dalam bidang pertanian. Sementara itu, dalam bidang medis, manfaat biteknologi dapat dibuktikan dengan penemuan vaksin, antibiaotik, dan insulin meskipun masih dalam jumlah yang terbatas akibat hasil fermentasi yang tidak sempurna.

Pada masa sekarang, bioteknologi berkembang dengan sangat pesat, khususnya di negara maju. Perkembangan bioteknologi ditandai dengan ditemukannya berbagai penemuan, misalnya rekayasa genetika, kultur jaraingan, pengembangbiakan sel induk, atau kloning. Dengan berkembangannya bioteknologi, memungkinkan kita untuk mendapatkan penyembuhan berbagai penyakit genetika ataupun penyakit kronis, seperti kanker atau Aids.

Secara umum, Bioteknologi adalah usaha terpadu dari berbagai disiplin ilmu pengetahuan, seperti Mikrobiologi, Genetika, Biokimia, Sitologi, dan Biologi Molekuler untuk mengolah bahan baku dengan bantuan mikroorganisme, sel, atau komponen selulernya yang diproleh dari tumbuhan atau hewan sehingga menghasilkan barang dan jasa.

B.       BIOTEKNOLOGI KEDOKTERAN

Tidak perlu diragukan lagi, bahwa kemajuan bioteknologi dapat meningkatkan upaya pemeliharaan kesehatan masyarakat. Penerapan industri biologi dalam bidang kesehatan mengalami kemajuan yang mengagumkan. Berbagai aspek biologi telah dijadikan dasar pembuatan rancangan-rancangan untuk memerangi penyakit seperti produksi berbagai obat, antibiotik, vaksin, hormon, enzim, dan antibodi.

1.      Antibiotik

Antibiotik adalah senyawa kimia yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Senyawa ini mampu membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain.

Antibiotik digolongkan menjadi empat kelas utama, yaitu penisilin, tetrasiklin, sefalosporin, dan eritromisin. Penisilin dapat menghentikan infeksi oleh bakteri-bakteri yang umumnya sangat berbahaya. Sefalosporin adalah senyawa lain yang dapat membunuh bakteri yang resisten (tahan) terhadap penisilin. Sefalosporin, misalnya digunakan untuk melawan Staphylococcus ( bakteri penyebab pneumonia ).

Streptomisin bekerja dengan mencegah pembentukan protein pada bakteri. Antibiotik yang dihasilkan oleh jamur Streptomyces griseus ini ditemukan oleh Selman Waksman (1944). Streptomisin digunakan untuk mengobati tuberculosis (TBC).

Antibiotik-antibiotik di atas dapat mengakibatkan sifat resistensi (tahan) sehingga mendorong para ahli untuk melakukan pencarian antibiotik baru. Rekayasa genetik dapat digunakan untuk menciptakan antibiotik yang termodifikasi. Sebuah teknik yang dikenal sebagai “Fusi Sel” memberi harapan besar untuk mendapatkan antibiotik dalam jumlah besar bahkan yang lebih baik.

2.      Antibodi

Tubuh manusia dan hewan terus-menerus menghadapi serangan virus, bakteri, jamur, dan senyawa kimia yang terdapat dalam lingkungan. Untuk mengatasi serangan tersebut, tubuh membutuhkan golongan protein yang disebut antibodi. Antibodi tersebut dibentuk oleh sel khusus bernama limfosit B yang terdapat dalam limpa, darah, dan kelenjar limfe. Antibodi bersifat mengenali substansi asing (disebut antigen)  dan menyerangnya atau menghancurkannya. Bagaimana jika tubuh diserang antigen secara berlebihan, sementara tubuh mempunyai kemampuan yang terbatas dalam menghasilkan antibodi?

Suatu teknik pembentukan antibodi telah dikembangkan berkat kemajuan bioteknologi. Para pakar bioteknologi telah dapat mengembangkan produksi antibodi secara besar-besaran. Sebuah antibodi yang disebut antibodi monoklonal telah mampu mengatasi berbagai penyakit pada manusia, mulai dari penyakit kanker dan kegagalan ginjal sampai dengan penyakit infeksi oleh virus atau bakteri. Antibodi monoklonal juga meningkatkan keberhasilan pencangkokan organ.

Antibodi monoklonal adalah kelompok antibodi yang identik dengan bentuk lekuk yang sama sehingga hanya mengenali antigen yang sama.

George Kohler dan Cesar Milstein, berhasil menemukan cara membuat antibodi monoklonal pada penyakit kanker, penemuan ini memberikan harapan besar dalam pengobatan kanker. Dengan menggabungkan kemampuan sel B dalam membuat antibodi dan sifat sel kanker yang dapat dikatakan terus-menerus hidup pada lingkungan luar, dapat diproduksi sejumlah antibodi monoklonal. Cara ini dilakukan dengan memfusikan sel B dengan sel kanker sehingga dihasilkan sel hibrid (Teknologi hibridoma) yang memiliki sifat kedua sel tersebut, yaitu sel yang dapat membuat antibodi dan hidup dalam jangka waktu yang lama. Untuk lebih jelasnya
pelajari bagan berikut ini!

Produksi sel hibridoma yang membuat antibodi monoklonal mengenali dan melekat pada molekul antigen. Tikus diinjeksi dengan campuran bahan yang mengandung sejumlah kecil antigen. Beberapa hari setelah injeksi itu limpa tikus dipindahkan dan sel-sel B-nya, beberapa di antaranya akan membuat antibodi mengenali antigen, dibiarkan berfusi dengan sel myeloma kanker untuk menghasilkan hibridoma. Klon hibridoma dipisahkan satu dengan lainnya dan diuji untuk melihat mana yang menghasilkan antibodi monoklonal.

3.      Vaksin

Pada tahun 1067 lebih dari sepuluh juta penduduk dunia terserang penyakit cacar, dan penyakit ini bersifat endemik bagi lebih dari 30 negara. Sekarang penyakit ini telah dapat diatasi sejak program vaksinasi masal WHO dilakukan.Vaksinasi juga telah dilakukan untuk memerangi penyakit rabies, dipteri, tetanus, batuk kering, radang sum-sum tulang belakang, radang paru-paru, radang selaput otak, TBC, polio, hepatitis, dan lain-lain. Meskipun demikian, penyakit akibat infeksi virus masih banyak melanda masyarakat, hal ini disebabkan oleh belum tersedianya vaksin yang efektif dan harganya murah.

Metode baku pembuatan vaksin adalah membiakkan mikroba patogen (misalnya virus) dalam binatang yang cocok atau membiakkan sel dalamlaboratorium. Virus kemudian dikumpulkan, dimatikan atau dilemahkan sebelum diinjeksikan ke dalam tubuh manusia. Tubuh kemudian membuat antibodi untuk menyerang mereka. Cara ini memerlukan waktu, tetapi yang merupakan masalah utama sebenarnya adalah sering kali tidak ditemukannya metode konvensional untuk membiakkan virus dalam jumlah banyak. Untuk mengatasi hal ini vaksin telah dibuat dengan rekayasa genetika dengan teknik “Kloning”.

4.      Interferon

Sejarah interferon dimulai pada tahun 1957, ketikaAlick Isaacsdan Jean Lindenmannmeneliti tanggapan tubuh terhadap infeksi virus. Mereka menemukan bahwa suatu substansi yang disekresikan oleh sel yang terserang dapat membantu sel lain untuk menentang virus penyerang. Senyawa tersebut dinamakan interferon. Interferon digunakan untuk mengobati penyakit oleh virus dan beberapa penyakit kanker.

Sampai tahun 1980, sumber interferon dunia berasal dari laboratorium Karl Cantelldi Helsinki, di sini sel darah putih dari donor darah dalam jumlah banyak, kemudian sengaja diinfeksi dengan virus untuk menghasilkan in-terferon. Jumlah interferon yang dibuat sangat kecil dan sangat sukar dipisahkan dari bahan lain yang terdapat dalam darah. Darah dari 90.000 donor hanya dapat menghasilkan 1 gram interferon, yang harganya dapat mencapai 50 juta (per gram).

Hal yang sangat menggembirakan Charles Weissman(Swiss, 1980) bersama kerabat kerjanya mengumumkan telah berhasil mengklonkan gen pengendali pembuatan satu tipe interferon manusia dengan menyisipkannya ke dalam bakteri, lalu sel bakteri tersebut segera membuat interferon. Kini interferon telah dapat diproduksi secara besar-besaran dan digunakan untuk mengobati berbagai infeksi virus (herpes, hepatitis, rabies) dan kanker.