Organ-on-a-chip Sebagai Teknologi Kesehatan yang Lebih Aman dan Akurat

sciencedirect.com
FRESH.SUAKAONLINE.COM – Apakah Fresh Reader tahu kalau kosmetik hingga obat-obatan yang kita gunakan selama ini beberapa diujikan terlebih dulu kepada hewan sebelum dipasarkan kepada manusia? Praktik itu disebut dengan animal testing. Namun bila menggunakan metode tersebut, risiko kematian hewan dan tingkat akurasi masih belum optimal, sehingga menjadi salah satu alasan peneliti berupaya menginovasikan cara pengujian yang lebih aman dan tidak menyakitkan, yakni dengan organ-on-a-chip (OOC).
Dilansir dari Jurnal Acta Pharmaceutica Sinica B, OOC atau dikenal juga dengan microphysiological systems (MPS) adalah sistem fisiologis buatan yang dibuat pada chip kecil melalui rekayasa jaringan dan teknologi mikrofluida untuk meniru fungsi penting organ manusia. Diperkenalkan pertama kali pada tahun 2010 di Inggris, OOC bertujuan meniru proses atau sistem jaringan dan organ tubuh manusia diinjeksikan zat tertentu.
Perangkat OOC dirancang dengan mengkultur atau “menumbuhkan” replika jaringan organ di dalam atau di sekitar saluran mikrofluidik. Dalam saluran ini, mengalir cairan yang mengandung nutrisi, oksigen, dan faktor pertumbuhan yang menstimulasikan aliran darah dalam organ sebenarnya, sehingga replika jaringan organ dapat berfungsi seperti organ manusia yang asli.
Terdapat beragam jenis OOC, tergantung respon fisiologis organ yang ingin ditiru. Misalnya, jika ingin mengetahui respon otak terhadap zat tertentu, maka zat tersebut diinjeksikan pada OOC jenis brain-on-a-chip (otak dalam keping). Karakteristik dari brain-on-a-chip ini berupa beberapa jenis sel otak termasuk neuron, astrosit, oligodendrosit, dan sel endotel dikultur dalam sistem chip, sehingga sel-sel otak ini dapat berfungsi dalam chip.
Setelah diinjeksikan zat yang ingin diujikan, brain-on-a-chip akan menunjukkan respon fisiologisnya terhadap zat tersebut. Respon inilah yang kemudian dapat dipelajari untuk mengetahui reaksi zat tersebut dalam tubuh manusia. Selain jenis brain-on-a-chip, ada juga heart-on-chip (jantung dalam keping) untuk menguji respon jantung manusia terhadap suatu zat, muscle-on-a-chip untuk mengetahui respon otot manusia terhadap zat tertentu, kidney-on-a-chip untuk mengetes aktivitas suatu zat dalam ginjal manusia, dan masih banyak lagi yang lainnya.
Perangkat OOC diciptakan untuk mengganti metode kultur sel praklinis tradisional dan dapat mengurangi studi hewan in vivo atau animal testing. Dilansir dari Jurnal Humane Society International, terdapat kurang lebih 115 juta hewan di seluruh dunia yang digunakan untuk eksperimen laboratorium setiap tahunnya, seperti tikus, mencit, burung, ikan, katak, dan hewan-hewan reptile. Pengembangan OOC tentu berpotensi mengurangi penggunaan hewan sebagai bahan uji.
Selain itu, OOC memiliki sejumlah kelebihan lain, seperti dapat mereplika respon fisiologis organ manusia terhadap suatu zat secara lebih akurat, meningkatkan pemahaman peneliti akan mekanisme suatu penyakit menyerang organ tubuh manusia, dan memaksimalkan pengembangan obat-obatan. Hal ini karena OOC berupa kultur dari jaringan organ manusia, sehingga zat yang diujikan dalam OOC menunjukkan reaksi yang lebih mirip dengan keadaan di dalam organ manusia daripada ketika zat tersebut diujikan kepada hewan.
Hingga saat ini, OOC sudah berkembang tidak hanya untuk pengujian obat saja, tetapi dapat memudahkan peneliti dalam melihat mekanisme suatu penyakit menyerang suatu organ. Perangkat yang mereplika organ manusia ini juga membantu penemuan obat baru, pengujian racun, dan penelitian pengobatan regeneratif.
Meskipun organ-on-a-chip menawarkan potensi yang sangat besar, teknologi ini masih terus dikembangkan. Tantangan seperti menciptakan lingkungan yang benar-benar mirip dengan kondisi tubuh manusia dan meningkatkan kompleksitas model organ masih menjadi fokus penelitian. Namun, jika sudah mumpuni, OOC dapat menjadi kabar gembira bagi dunia kesehatan, ya kan Fresh Reader?
Sumber: Jurnal Acta Pharmaceutica Sinica B, Jurnal Royal Society of Chemistry, Jurnal Prosiding Konferensi Integrasi Interkoneksi Islam dan Sains, Jurnal Biotechnology Notes, Humane Society International
Fresh Crew: Hanifah Flora Reine/Suaka
Editor Fresh: Nadia Ayu Iskandar/Suaka