Pengertian Bioteknologi Kesehatan

PENDAHULUAN

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekuler, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Menurut Sudjadi dalam bukunya Bioteknologi Kesehatan, pada awalnya, bioteknologi diartikan sebagai teknologi yang menggunakan sel hidup, yakni mikroorganisme, untuk menghasilkan suatu produk. Bioteknologi tradisional ini sudah ada sejak lama seperti pada pembuatan keju, minuman anggur tempe dan tape. Sedangkan bioteknologi modern (bioteknologi molekuler) merupakan teknologi yang memanfaatkan agen hayati atau atau komponen-komponennya yang  telah mengalami rekayasa genetik melalu DNA rekombinan untuk menghasilkan barang atau jasa untuk memenuhi kebutuhan manusia dan lingkungan.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksin (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.
PEMANFAATAN BIOTEKNOLOGI MODERN DALAM BIDANG KESEHATAN

Kemajuan dunia kedokteran saat ini tidak terlepas dari peran Bioteknologi. Sebagai bukti dengan ditemukannya vaksin, antibiotik, interferon, antibodi monoklonal, dan pengobatan melalui terapi gen dan lain sebagainya.

Antibodi Monoklonal

Antibodi monoklonal adalah antibodi monospesifik yang dapat mengikat satu epitop saja. Antibodi monoklonal ini dapat dihasilkan dengan teknik hibridoma. Sel hibridoma merupakan fusi sel dan sel. Epitop adalah adalah area tertentu pada molekul antigenik, yang mengikat antibodi atau pencerap sel B maupun sel T, umumnya molekul berukuran besar, seperti protein dan polisakarida dapat menunjukkan sifat antigen. 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 antibodi monoklonal adalah sebagai berikut:
  1. Untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin ( HCG ) dalam urin wanita hamil.
  2. Untuk mengikat racun dan menonaktifkannya, contohnya racun tetanus dan kelebihan obat digoxin dapat dinonaktifkan oleh antibodi ini.
  3. Mencegah penolakan jaringan terhadap sel hasil transplantasi jaringan lain.
  4. Antibodi monoklonal sekarang telah digunakan untuk banyak masalah diagnostik seperti mengidentifikasi agen infeksi, mengidentifikasi tumor, antigen dan antibodi auto, mengukur protein dan level obat pada serum, mengenali darah dan jaringan, mengidentifikasi sel spesifik yang terlibat dalam respon kekebalan dan mengidentifikasi serta mengkuantifikasi hormon.


Antibiotik

Kata antibiotik berasal dari bahasa Yunani yaitu “anti” yang berarti menangkal dan “bios” yang berarti hidup. Antibiotik adalah segolongan senyawa, baik alami maupun sintetik, yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu proses biokimia di dalam organisme, khususnya dalam proses infeksi oleh bakteri. Literatur lain mendefinisikan antibiotik sebagai substansi yang bahkan di dalam konsentrasi rendah dapat menghambat pertumbuhan dan reproduksi bakteri dan fungi. Berdasarkan sifatnya (daya hancurnya) antibiotik dibagi menjadi dua:

  1. Antibiotik yang bersifat bakterisidal, yaitu antibiotik yang bersifat destruktif terhadap bakteri.
  2. Antibiotik yang bersifat bakteriostatik, yaitu antibiotik yang bekerja menghambat pertumbuhan atau multiplikasi bakteri.



Antibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme lain yang ada di sekitarnya. Antibiotika dapat diperoleh dari jamur atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu.

Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari Penicillium notatum. Penicillium chrysogenum digunakan untuk memperbaiki penisilin yang sudah ada dengan mutasi secara radiasi ultra violet dan sinar X. Selain Penicillium chrysogenu, beberapa mikroorganisme juga digunakan sebagai antibiotik, antara lain:

Cephalospurium  : Penisilin.
Cephalosporium  : Sefalospurin c.
Streptomyces       : Streptomisin, untuk pengobatan TBC.

Terapi Gen

Terapi gen adalah suatu teknik terapi yang digunakan untuk memperbaiki gen-gen mutan (abnormal/cacat) yang bertanggung jawab terhadap terjadinya suatu penyakit. Pada awalnya, terapi gen diciptakan untuk mengobati penyakit keturunan (genetik) yang terjadi karena mutasi pada satu gen, seperti penyakit fibrosis sistik (suatu penyakit keturunan yang menyebabkan kelenjar tertentu menghasilkan sekret abnormal, sehingga timbul beberapa gejala; yang terpenting adalah yang mempengaruhi saluran pencernaan dan paru-paru). Penggunaan terapi gen pada penyakit tersebut dilakukan dengan memasukkan gen normal yang spesifik ke dalam sel yang memiliki gen mutan. Terapi gen kemudian berkembang untuk mengobati penyakit yang terjadi karena mutasi di banyak gen, seperti kanker. Selain memasukkan gen normal ke dalam sel mutan, mekanisme terapi gen lain yang dapat digunakan adalah melakukan rekombinasi homolog untuk melenyapkan gen abnormal dengan gen normal, mencegah ekspresi gen abnormal melalui teknik peredaman gen, dan melakukan mutasi balik selektif sehingga gen abnormal dapat berfungsi normal kembali.
Artikel Penunjang : Pengertian, Sejarah dan Teknik Kloning
Beberapa penyakit yang dapat diterapi menggunakan terapi gen:
  • Defisiensi Kekebalan Kombinasi Akut yaitu penyakit akibat defisiensi dari limfosit T dan limfosit B akibat kekurangan enzim ADA sebagai faktor pematangan dari kedua limfosit tersebut. Terapi yang digunakan adalah dengan cara terapi gen, yaitu mengkultur sel T dari penderita dengan sel T orang normal yang mempunya DNA penghasil enzim ADA.
  • Penyakit Hemofilia adalah manusia yang faktor VIII dalam darahnya jumlahnya sedikit. Jika orang normal memiliki jumlah faktor VIII dalam darahnya sebanyak 100 unit, maka penderita hemofili ringan hanya memiliki sekitar 30 unit saja (6-30 persen), sedangkan penderita hemofili berat hanya memiliki faktor VIII dalam darahnya kurang dari 5 unit atau 1 persen saja. Akibatnya penderita tidak memiliki kemampuan dalam pembekuan darah. Terapi gen merupakan salah satu cara penyembuhan penyakit hemofili dengan memperbaiki kerusakan genetis, yaitu melalui penggantian gen yang tidak rusak dan berfungsi normal. Penyembuhan melalui terapi gen ini tidak dapat secara permanen dan masih harus dilakukan secara berkala.
  • Penyakit Thallasemia, merupakan suatu penyakit darah bawaan yang menyebabkan sel darah merah pecah (hemolisis), sel darah merah penderita mengandung sedikit hemoglobin dan sel darah putihnya meningkat jumlahnya. thallasemia merupakan penyakit keturunan yang paling banyak dijumpai di Indonesia dan Italia. 6 sampai 10% dari 100 orang Indonesia membawa gen penyakit ini. Jika dua orang yang sama-sama membawa gen ini menikah maka satu dari empat anak mereka akan menderita thallasemia berat. Kelainan gen ini akan mengakibatkan kekurangan salah satu unsur pembentuk hemoglobin (Hb), sehingga produksi Hb berkurang. Terdapat tiga jenis thallasemia yaitu: mayor, intermediate dan karier. Pada thallasemia mayor, Hb sama sekali tidak diproduksi. Akibatnya penderita akan mengalami anemia berat. Dalam hal ini jika penderita tidak diobati, maka bentuk tulang wajahnya akan berubah dan warna kulitnya menjadi hitam. Selama hidupnya penderita akan tergantung pada transfusi darah. Hal ini dapat berakibat fatal, karena efek samping dari transfusi darah yang terus menerus akan mengakibatkan kelebihan zat besi. Terapi gen merupakan harapan baru bagi penderita thallasemia di masa mendatang. Terapi dilakukan dengan menggantikan sel tunas yang rusak pada sumsum tulang penderita dengan sel tunas dari donor yang sehat. Hal ini sudah diuji cobakan pada mencit.


Vaksin

Inovasi bioteknologi terutama rekombinan DNA telah membuka kemungkinan baru untuk memproduksi vaksin hidup dengan mudah. Untuk melakukan itu dibutuhkan organisme vektor yang sesuai, dan virus vaccinia merupakan vektor yang paling terkenal saat ini di samping cytomegalovirus sebagai calon vektor potensial. Virus vaccinia sudah lama dikenal dan digunakan untuk vaksinasi smallpox. Selama digunakan, sudah tak diragukan lagi keefektifannya dan relatif aman, stabil, serta mudah cara pemberiannya. Virus vaccinia mempunyai beberapa karakteristik yang khas sehingga terpilih sebagai vektor untuk menghasilkan vaksin rekombinan hidup. la merupakan virus DNA, manipulasi genetik dapat dilakukan relatip mudah, ia mempunyai genom yang dapat menerima banyak DNA asing, mudah ditumbuhkan dan dimurnikan serta mempunyai range host yang lebar pada manusia dan hewan. Sifat virus vaccinia memungkinkan dilakukan rekayasa genetika dan mampu mengekspresikan informasi antigen asing dari berbagai patogen. Bila vaksin hidup hasil rekombinan ini digunakan untuk vaksinasi binatang maka binatang tersebut akan memperlihatkan respon imunologis terhadap antigen patogenik yang dimaksud. Beberapa laporan percobaan telah memperlihatkan vaksinasi binatang percobaan dengan virus rekombinan berhasil melindungi binatang ini terhadap penyakit yang berhubungan. Beberapa laporan telah mengekspresikan berbagai penyakit, seperti herpes simplex virus glycoprotein, influenza virus hemagglutinin, hepatitis B virus surface antigen, rabies virus glycoprotein, plasmodium know-lesi sporozoite antigen dan sebagainya. Rekombinan ini telah memperlihatkan reaksi kekebalan terhadap patogen-patogen tersebut.


Sel Punca

Sel punca adalah jenis sel khusus dengan kemampuan membentuk ulang dirinya dan dalam saat yang bersamaan membentuk sel yang terspesialisasi. Aplikasi Terapeutik Sel Stem Embrionik pada Berbagai Penyakit Degeneratif. Dalam Cermin Dunia Kedokteran, meskipun kebanyakan sel dalam tubuh seperti jantung maupun hati telah terbentuk khusus untuk memenuhi fungsi tertentu, stem cell selalu berada dalam keadaan tidak terdiferensiasi sampai ada sinyal tertentu yang mengarahkannya berdiferensiasi menjadi sel jenis tertentu. Kemampuannya untuk berproliferasi bersamaan dengan kemampuannya berdiferensiasi menjadi jenis sel tertentu inilah yang membuatnya unik . Karakteristik biologis dan diferensiasi stem cell fokus pada mesenchymal stem cell. Cermin Dunia Kedokteran

Aplikasi dari sel punca diantaranya adalah pengobatan infark jantung yaitu menggunakan sel punca yang berasal dari sumsum tulang untuk mengganti sel-sel pembuluh yang rusak (neovaskularisasi). Aplikasi terapeutik sel stem embrionik pada berbagai penyakit degeneratif. Selain itu, sel punca diduga dapat digunakan untuk pengobatan diabetes tipe I dengan cara mengganti sel pankreas yang sudah rusak dengan sel pankreas hasil diferensiasi sel punca. Hal ini dilakukan untuk menghindari reaksi penolakan yang dapat terjadi seperti pada transplantasi pankreas dari binatang. Sejauh ini percobaan telah berhasil dilakukan pada mencit.


KESIMPULAN
Dalam bidang kesehatan, baik bioteknologi konvensional maupun bioteknologi modern memiliki peranan yang sangat besar dan cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai dari tahap preventif, diagnosis, dan pengobatan. Melalui bioteknologi, berbagai produk obat-obatan, vaksin, antibodi dan hormon ditemukan, misalnya penicilin dan hormon insulin, penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal. Diharapkan pula dengan penggunaan bioteknologi didapatkan obat untuk penyakit yang hingga kini belum ditemukan terapi yang tepat seperti AIDS, serta pengobatan yang lebih efisien, murah dan kecil efek sampingnya.


DAFTAR PUSTAKA
  1. Baratawidjaja, Karnen Garna. 2006. Imunologi Dasar. Jakarta : Balai Penerbit FKUI
  2. Hanafi, Arif Riswahyudi dan Elisna Syahruddin. Antibodi Monoklonal dan Aplikasinya Pada Terapi Target (Targeted Therapy) Kanker Paru. Jakarta : Departemen Pulmonologi dan Ilmu Kedokteran Respirasi FKUI-RS Persahabatan.
  3. Radji, Maksum. 2010. Imunologi dan Virologi. Jakarta: PT. ISFI Penerbitan
  4. Arsal, A. Farida. 2007. Bioteknologi Modern. Makassar : Universitas Negeri Makassar.
  5. Sherwood, Lauralee. 2011. Fisiologi Manusia : Dari Sel ke Sistem. Jakarta : EGC.
  6. Sudjaji. 2008. Bioteknologi Kesehatan. Jakarta : Penerbit Kanisius

8 komentar

terima kasih banyak ilmunya

Reply

Thanks gan informasinya.. sangat bermanfaat

Apotek Herbal

Reply

makasih gan, bisa buat tugas sekolah :) thanks yaaaa :D
sehatisme

Reply

Sama Sama Muslim, Terus Kunjungi Softilmu :D

Reply

Sama Sama Elsa, Semoga bisa terus bermanfaat ilmunya ya :D

Reply

ini arikel yang saya cari untuk keperluan analisa saya tentang rahasia kehidupan

Reply

terimakasih atas ilmunya. bisa buat menyelesaikan tugas sekolah ku...

pajak

Reply

Bermanfaat sekali untuk pelajar yang sedang nyari bahan tugas .

Heri Madian

Reply

Post a Comment