Salah satu peran penting bioteknologi dalam bidang kesehatan adalah dihasilkannya antibodi monoklonal melalui teknologi hibridoma. Teknologi hibridoma merupakan teknik transplantasi nukleus yang dilakukan dengan cara memasukkan semua gen dari nukleus ke dalam setiap sel yang akan menghasilkan embrio. Selain menghasilkan antibodi monoklonal, teknologi hibridoma juga dimanfaatkan untuk menghasilkan hormon tertentu seperti somatotrop, yaitu hormon yang berfugsi memacu pertumbuhan tubuh manusia. Selain berperan dalam produksi hormon dan antibodi, bioteknologi juga berperan dalam produski antibiotik, produksi vaksin, interferon, dan beberapa teknologi biomedis yang bermanfaat bagi pengobatan atau deteksi penyakit. Pada kesempatan ini, bahan belajar sekolah akan memaparkan beberapa peran bioteknologi dalam bidang kesehatan, obata-obatan, kedokteran, dan farmasi.
Salah satu antibiotik yang ditemukan menggunakan bioteknologi adalah antibiotik penisilin yang dihasilkan oleh kapang Penicillium notatum. Penemu antibiotik penisilin adalah Alexander Fleming. Penisilin ditemukan pada tahun 1928 dan menjadi cikal bakal penggunaan bioteknologi untuk menghasilkan antibiotik.
Pada dasarnya, antibiotik merupakan substansi kimia yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang berperan menghambat pertumbuhan atau membunuh mikroorganisme lainnya yang menyebabkan penyakit. Seiring dengan perkembangannya, sudah ada ratusan produk antibiotik yang diproduksi secara komersil.
Prinsip dari produksi antibiotik ini adalah memanfaatkan kandungan mikroorganisme tertentu yang berkhasiat obat untuk menyembuhkan penyakit yang disebabkan oleh mikroorganisme lainnya. Dengan kata lain, menggunakan mikroorganisme tertentu untuk membunuh mikroorganisme patogen. Berikut beberapa contoh antibiotik.
Proses produksi antibiotik melewati beberapa tahapan, yaitu:
1. Pengembangbiakan mikroorganisme penghasil antibiotik
2. Pemindahan mikroorgansime ke dalam bejana fermentasi
3. Ekstraksi dan pemurnia antibiotik dari cairan biak
4. Pengujian antibiotik yang dihasilkan
Awalnya, antibiotik akan diuji pada hewan percobaan agar dapat dilihat khasiat dan efek sampingnya. Jika antibiotik tersebut berhasil sesuai dengan yang diinginkan dan aman untuk manusia barulah antibiotik tersebut dipasarkan.
Hormon insulin biasanya dihasilkan oleh pankreas dan bertugas untuk mengontrol metabolisme gula dalam darah. Insulin berfungsi mengubah glukosa dalam darah menjadi glikogen agar dapat disimpan dalam hati dan otot. Jika organ pankreas rusak, maka insulin tidak dapat diproduksi dalam jumlah yang dibutuhkan.
Penemuan insulin melalui bioteknologi memberi harapan bagi penderita diabetes melitus yang mengalami kerusakan pankreas atau gangguan produksi hormon insulin. Teknik pencangkokan gen untuk menghasilkan insulin manusia oleh bakteri dpata digunakan untuk menyediakan kebutuhan insulin.
Selain hormon insulin, bioteknologi juga berperan dalam produksi hormon somatostatin dan somatotropin. Somatostatin dihasilkan melalui transplantasi gen eukariot hipofisis manusi ke gen E. coli sedangkan somatotropin dihasilkan melalui kloning dari bakteri E. coli dan dapat digunakan untuk pengobatan patah tulang serta luka bakar.
Antibodi monoklonal pertama klai ditemukan oleh George Kohler dan Caesar Milstein pada tahun 1975. Antibodi tersebut dihasilkan dari sel hibridoma, yaitu sel yang dikembangkan menggunakan teknik hibridoma melalui penggabungan dua sel dari organisme yang sama atau berbeda untuk menghasilkan sel tunggal berupa sel hibrid atau hibridoma.
Antibodi monoklonal diperoleh dari suatu sumber tunggal atau sel klona yang hanya mengenal satu jenis antigen. Karena hanya mengenal satu jenis antigen tertentu, antibodi monoklonal dapat dimanfaatkan untuk pemeriksaan dan terapi misalnya terapi kanker.
Melalui teknik rekayasa genetika, bioteknologi juga berperan dalam produksi vaksin. Rekayasa genetika juga telah dimanfaatkan untuk mengurangi berbagai resiko yang timbul dalam produksi vaksin secara konvensional seperti alergi, timbulnya penyakit dari mikroorganisme yang dijadikan vaksin, dan sebagainya.
Beberapa vaksin yang telah dihasilkan melalui teknim rekayasa genetika antaralain vaksin poliomielitis, vaksin gondong, vaksin cacar, vaksin rubella, vaksin rabies, vaksin kolera, vaksin hepatitis B, vaksin malaria, dan sebagainya.
Beberapa tanaman transgenik telah direkayasa untuk menghasilkan vaksin yang efektif jika diberikan secara oral melalui mulut. Vaksin tersebut antaralain vaksin rabies dan vaksin kolera. Salah satu jenis tanaman yang digunakan untuk rekayasa ini adalah pisang.
Interferon merupakan mediator sistem kekebalan tubuh yang dibuat oleh sistem kekebalan itu sendiri. Interferon berfungsi untuk mengobati beberapa jenis penyakit seperti kanker, leukimia, hepatitis, herpes simplek, herpes zooter, dan sebagainya.
#1 Kendaraan Nano
Kendaraan nano adalah kendaraan yang sangat kecil yang digunakan untuk menahan masuknya kolesterol ke dalam aliran darah manusia. Teknologi ini berdiameter lima sampai lima belas nanometer dan memanfaatkan senyawa fitosterol untuk melawan kolesterol.
#2 Terapi Gen
Terapi gen memanfaatkan teknik rekombinasi gen untuk memperbaiki dan mengganti gen yang rusak. Prose ini diawali dengan menelusuri kelainan genetik hingga ke alela rusak tunggal menggunakan teknik manipulasi gen dan pemahaman mendalam tentang gen.
#3 Teknologi PCR dan Probe
Teknologi PCR (Polymerase Chain Reaction) dan probe asam nukleat merupakan teknologi DNA yang digunakan untuk membantu mendiagnosis penyakit secara tepat dan akurat. PCR digunakan untuk mendeteksi patogen tertentu dan teknologi probe digunakan untuk penandaan.
#4 Organ Buatan
Salah satu teknologi biomedis yang dihasilkan seiring dengan perkembangan bioteknologi adalah organ buatan seperti tulang, gigi, jantung, pembuluh darah, dan sebagainya. Saat ini sudah diciptakan tulang buatan dengan kelenturan mendekati sempurna dan tidak menimbulkan penolakan saat ditransplantasikan.
#5 Penelitian Obat HIV/AIDS
Penelitian obat HIV/AIDS melalui analisis spektrofotometri dan analisis sinar-X membantu peneliti untuk menganalisis faktor HIV ynag meningkatkan ekspresi protein pada selubung virus dan proses imun serta pematangan antibodi sehingga diharapkan dapat menemukan obat yang sesuai.
Bioteknologi Produksi Antibiotik
Antibiotik adalah obat-obatan yang digunakan untuk mengobati suatu penyakit yang disebabkan oleh mikroorganisme patogen dan dalam sebagian kasus bisa mencegah infeksi oleh bakteri. Dihasilkannya antibiotik yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen merupakan salah satu peran bioteknologi di bidang kesehatan.Salah satu antibiotik yang ditemukan menggunakan bioteknologi adalah antibiotik penisilin yang dihasilkan oleh kapang Penicillium notatum. Penemu antibiotik penisilin adalah Alexander Fleming. Penisilin ditemukan pada tahun 1928 dan menjadi cikal bakal penggunaan bioteknologi untuk menghasilkan antibiotik.
Pada dasarnya, antibiotik merupakan substansi kimia yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang berperan menghambat pertumbuhan atau membunuh mikroorganisme lainnya yang menyebabkan penyakit. Seiring dengan perkembangannya, sudah ada ratusan produk antibiotik yang diproduksi secara komersil.
Prinsip dari produksi antibiotik ini adalah memanfaatkan kandungan mikroorganisme tertentu yang berkhasiat obat untuk menyembuhkan penyakit yang disebabkan oleh mikroorganisme lainnya. Dengan kata lain, menggunakan mikroorganisme tertentu untuk membunuh mikroorganisme patogen. Berikut beberapa contoh antibiotik.
| Mikroorganisme | Jenis antibiotik |
| Penicillium chrysogenum | Penisilin |
| Streptomyces aureofaciens | Tetrasiklin |
| Bacillus colistinus | Kolistin |
| Streptomisin tenji-mariensis | Istamysin |
| Bacillus poymyxsa | Polimiksin |
| Penicillium griseofulvum | Gliseofulvin |
Proses produksi antibiotik melewati beberapa tahapan, yaitu:
1. Pengembangbiakan mikroorganisme penghasil antibiotik
2. Pemindahan mikroorgansime ke dalam bejana fermentasi
3. Ekstraksi dan pemurnia antibiotik dari cairan biak
4. Pengujian antibiotik yang dihasilkan
Awalnya, antibiotik akan diuji pada hewan percobaan agar dapat dilihat khasiat dan efek sampingnya. Jika antibiotik tersebut berhasil sesuai dengan yang diinginkan dan aman untuk manusia barulah antibiotik tersebut dipasarkan.
Bioteknologi untuk Produksi Hormon
Hormon adalah zat kimia yang diproduksi oleh sel-sel kelenjar (endokrin) yang mempengaruhi fungsi dan aktivitas dari organ-organ tertentu dalam tubuh. Salah satu terobosan bioteknologi dalam produksi hormon adalah dihasilkannya hormon insulin melalui teknik rDNA pankreas yang ditransfer ke bakteri E. coli sehingga bakteri tersebut dapat menghasilkan insulin dalam jumlah besar.Hormon insulin biasanya dihasilkan oleh pankreas dan bertugas untuk mengontrol metabolisme gula dalam darah. Insulin berfungsi mengubah glukosa dalam darah menjadi glikogen agar dapat disimpan dalam hati dan otot. Jika organ pankreas rusak, maka insulin tidak dapat diproduksi dalam jumlah yang dibutuhkan.
Penemuan insulin melalui bioteknologi memberi harapan bagi penderita diabetes melitus yang mengalami kerusakan pankreas atau gangguan produksi hormon insulin. Teknik pencangkokan gen untuk menghasilkan insulin manusia oleh bakteri dpata digunakan untuk menyediakan kebutuhan insulin.
Selain hormon insulin, bioteknologi juga berperan dalam produksi hormon somatostatin dan somatotropin. Somatostatin dihasilkan melalui transplantasi gen eukariot hipofisis manusi ke gen E. coli sedangkan somatotropin dihasilkan melalui kloning dari bakteri E. coli dan dapat digunakan untuk pengobatan patah tulang serta luka bakar.
Produksi Antibodi Monoklonal
Antibodi monoklonal adalah klona yang diperoleh dari hibridoma. Antibodi monoklonal memiliki fungsi yang beragam seperti untuk pengobatan kanker, mendeteksi kehamilan, untuk mengikat racun dan menonaktifkannya, dan mencegah penolakan jaringan terhadap sel hasil transplantasi jaringan lain.Antibodi monoklonal pertama klai ditemukan oleh George Kohler dan Caesar Milstein pada tahun 1975. Antibodi tersebut dihasilkan dari sel hibridoma, yaitu sel yang dikembangkan menggunakan teknik hibridoma melalui penggabungan dua sel dari organisme yang sama atau berbeda untuk menghasilkan sel tunggal berupa sel hibrid atau hibridoma.
Antibodi monoklonal diperoleh dari suatu sumber tunggal atau sel klona yang hanya mengenal satu jenis antigen. Karena hanya mengenal satu jenis antigen tertentu, antibodi monoklonal dapat dimanfaatkan untuk pemeriksaan dan terapi misalnya terapi kanker.
Produksi Vaksin dan Interferon
Vaksin digunakan untuk melindungi tubuh atau mencegah agar tubuh tidak terserang penyakit. Vaksin dapat dihasilkan dari mikroorganisme tertentu seperti bakteri dan virus yang telah dilemahkan telebih dahulu atau dari toksin yang dihasilkan mikroorganisme tersebut.Melalui teknik rekayasa genetika, bioteknologi juga berperan dalam produksi vaksin. Rekayasa genetika juga telah dimanfaatkan untuk mengurangi berbagai resiko yang timbul dalam produksi vaksin secara konvensional seperti alergi, timbulnya penyakit dari mikroorganisme yang dijadikan vaksin, dan sebagainya.
Beberapa vaksin yang telah dihasilkan melalui teknim rekayasa genetika antaralain vaksin poliomielitis, vaksin gondong, vaksin cacar, vaksin rubella, vaksin rabies, vaksin kolera, vaksin hepatitis B, vaksin malaria, dan sebagainya.
Beberapa tanaman transgenik telah direkayasa untuk menghasilkan vaksin yang efektif jika diberikan secara oral melalui mulut. Vaksin tersebut antaralain vaksin rabies dan vaksin kolera. Salah satu jenis tanaman yang digunakan untuk rekayasa ini adalah pisang.
Interferon merupakan mediator sistem kekebalan tubuh yang dibuat oleh sistem kekebalan itu sendiri. Interferon berfungsi untuk mengobati beberapa jenis penyakit seperti kanker, leukimia, hepatitis, herpes simplek, herpes zooter, dan sebagainya.
Penerapan Teknologi Biomedis
Perkembangan bioteknologi membawa kemajuan dalam teknologi kedokteran serta pemahaman tentang konsep obat. Salah satu terobosan yang sangat penting di bidang ini adalah berkembangnya teknologi biomedis yang memberi manfaat di bidang kesehatan. Berikut beberapa teknologi biomedis yang berhasil diciptakan.#1 Kendaraan Nano
Kendaraan nano adalah kendaraan yang sangat kecil yang digunakan untuk menahan masuknya kolesterol ke dalam aliran darah manusia. Teknologi ini berdiameter lima sampai lima belas nanometer dan memanfaatkan senyawa fitosterol untuk melawan kolesterol.
#2 Terapi Gen
Terapi gen memanfaatkan teknik rekombinasi gen untuk memperbaiki dan mengganti gen yang rusak. Prose ini diawali dengan menelusuri kelainan genetik hingga ke alela rusak tunggal menggunakan teknik manipulasi gen dan pemahaman mendalam tentang gen.
#3 Teknologi PCR dan Probe
Teknologi PCR (Polymerase Chain Reaction) dan probe asam nukleat merupakan teknologi DNA yang digunakan untuk membantu mendiagnosis penyakit secara tepat dan akurat. PCR digunakan untuk mendeteksi patogen tertentu dan teknologi probe digunakan untuk penandaan.
#4 Organ Buatan
Salah satu teknologi biomedis yang dihasilkan seiring dengan perkembangan bioteknologi adalah organ buatan seperti tulang, gigi, jantung, pembuluh darah, dan sebagainya. Saat ini sudah diciptakan tulang buatan dengan kelenturan mendekati sempurna dan tidak menimbulkan penolakan saat ditransplantasikan.
#5 Penelitian Obat HIV/AIDS
Penelitian obat HIV/AIDS melalui analisis spektrofotometri dan analisis sinar-X membantu peneliti untuk menganalisis faktor HIV ynag meningkatkan ekspresi protein pada selubung virus dan proses imun serta pematangan antibodi sehingga diharapkan dapat menemukan obat yang sesuai.
Edutafsi.com adalah blog tentang bahan belajar. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan bahan belajar yang ingin dipelajari.