BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Bioteknologi merupakan sebuah perjalanan panjang kegiatan dan

inovasi manusia yang selama berabad-abad, bahkan milenia, memanfaatkan

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 moderen.

Tidak pelak lagi, beberapa dekade mendatang akan diwarnai temuan-temuan

yang menakjubkan melalui kemajuan bioteknologi.

Apabila akhir abad ke 20 merupakan era teknologi informasi yang

telah mampu merubah tata kehidupan manusia dari pola konvensional menjadi

serba otomatis diikuti dengan tumbuh pesatnya industri berbasis komputer,

maka awal abad 21 ini adalah eranya bioteknologi. Bioteknologi bak mesin

ajaib, yang mampu melakukan berbagai proses penting dalam dunia industri di

beberapa bidang antara lain bidang kesehatan, pangan, pertanian, industri

1

lainnya serta lingkungan. Dibidang kesehatan, penerapan bioteknologi telah

menghasilkan produk-produk penting seperti antibiotik, vaksin, hormon, kit

diagnostika dan produk farmasi lainnya. Di bidang pertanian, penerapan

bioteknologi mampu meningkatkan kualitas dan kuantitas produk pertanian

antara lain penciptaan tanaman varietas unggul tahan hama, stres, dan

kekeringan. Dengan penerapan genomik, tanaman dirancang menjadi mesin

produksi bagi komoditi penting seperti obat, vaksin, vitamin, hormon, dan

senyawa protein aktif lainnya melalui teknologi molecular farming . Dibidang

lingkungan, bioteknologi menciptakan mikroba baru yang mampu mengurai

limbah atau tumpahan minyak di laut, dan mengurai kandungan logam berat

dari tanah untuk keperluan penyuburan lahan. Dari keseluruhan aplikasi

bioteknologi tersebut, pemanfaatan dibidang kesehatan adalah yang terbesar,

yaitu sekitar 70-80%.

B. Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan bioteknologi?

2. Apa ciri utama bioteknologi?

3. Bagaimana perkembangan bioteknologi?

4. Bagaimana bioteknologi kesehatan?

C. Tujuan Penulisan

1. Untuk mengetahui dan memahami pengertian dari bioteknologi.

2. Untuk mengetahui dan memahami ciri utama bioteknologi.

2

3. Untuk mengetahui dan memahami perkembangan bioteknologi.

4. Untuk mengetahui dan memahami bioteknologi kesehatan.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Bioteknologi Kesehatan

1. Pengertian Bioteknologi

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 molekular,

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.

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan

rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya

bagi kepentingan manusia. Biokimia mempelajari struktur kimiawi

organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan

mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.

3

2. Ciri Utama Bioteknologi

a. Adanya aBen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan

b. Adanya pendayagunsan secara teknologi dan industri

c. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

3. Perkembangan bioteknologi

a. Era bioteknologi generasi pertama  bioteknologi sederhana.

Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi

makanan dan tanaman serta pengawetan makanan.

Contoh: pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

b. Era bioteknologi generasi kedua

4

Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.

Contoh: 

a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitrat

b. pengolahan air limbah

c. pembuatan kompos

c. Era bioteknologi generasi ketiga.

Proses dalam kondisi steril.

Contoh: produksi antibiotik dan hormone

d. Era bioteknologi generasi baru : bioteknologi baru.

Contoh: produksi insulin, interferon, antibodi monoklonal

4. Bioteknologi Kesehatan

Aplikasi dari bioteknologi medis sudah berlangsung lama, sebagai

contoh 100 tahun lalu lintah umum digunakan untuk merawat penyakit dengan

cara membiarkan lintah menyedot darah pasien bloodletting| bloodletting. Hal

ini dipercaya dapat menghilangkan darah yang sudah terjangkit penyakit. Pada

zaman sekarang, lintah ditemukan memiliki enzim pada kelenjar salivanya

yang dapat menghancurkan gumpalan darah yang bila tidak dihancurkan dapat

menyebabkan strok dan serangan jantung. Selain contoh tersebut, terdapat

banyak aplikasi bioteknologi di bidang medis sebagai berikut.

a. Sel Punca

5

Sel punca, sel induk, sel batang (bahasa Inggris: stem cell)

merupakan sel yang belum berdiferensiasi dan mempunyai potensi yang

sangat tinggi untuk berkembang menjadi banyak jenis sel yang berbeda di

dalam tubuh. Sel punca juga berfungsi sebagai sistem perbaikan untuk

mengganti sel-sel tubuh yang telah rusak demi kelangsungan

hidup organisme. Saat sel punca terbelah, sel yang baru mempunyai

potensi untuk tetap menjadi sel punca atau menjadi sel dari jenis lain

dengan fungsi yang lebih khusus, misalnya sel otot, sel darah

merah atau sel otak.

Sel punca memiliki dua sifat penting yang sangat berbeda dengan

sel yang lain:

1) Sel punca belum merupakan sel dengan spesialisasi fungsi tetapi dapat

memperbaharui diri dengan pembelahan sel bahkan setelah tidak aktif

dalam waktu yang panjang.

2) Dalam situasi tertentu, sel punca dapat diinduksi untuk menjadi sel

dengan fungsi tertentu seperti sel jaringan maupun sel organ yang

mempunyai tugas tersendiri. Pada sumsum tulang dan darah tali

pusar (bahasa Inggris: umbilical cord blood), sel punca secara teratur

membelah dan memperbaiki jaringan yang rusak, meski demikian pada

organ lain seperti pankreas atau hati, pembelahan hanya terjadi dalam

kondisi tertentu.

Peneliti medis meyakini bahwa penelitian sel punca berpotensi

untuk mengubah keadaan penyakit manusia dengan cara digunakan

memperbaiki jaringan atau organ tubuh tertentu. Namun demikian, hal ini

6

tampaknya belum dapat benar-benar diwujudkan dewasa ini. Penelitian sel

punca dapat dikatakan dimulai pada tahun 1960-an setelah dilakukannya

penelitian oleh ilmuwan Kanada, Ernest A. McCulloch dan James E. Till.

Sel-sel induk dapat digolongkan berdasarkan potensi yang dimiliki

oleh sel tersebut maupun berdasarkan asalnya.

1) Berdasarkan potensi

a) Sel induk ber-totipotensi (toti=total) adalah sel induk yang memiliki

potensi untuk berdiferensiasi menjadi semua jenis sel, yaitu sel

ekstraembrionik, sel somatik, dan sel seksual. Jenis sel ini dapat

bertumbuh menjadi organisme baru bila diberikan dukungan

maternal yang memadai. Sel induk bertotipotensi diperoleh dari sel

induk embrio, hasil pembuahan sel telur oleh sel sperma.

b) Sel induk ber-pluripotensi (pluri=jamak) adalah sel-sel yang dapat

berdiferensiasi menjadi semua jenis sel dalam tubuh, namun tidak

dapat membentuk suatu organisme baru.

c) Sel induk ber-multipotensi adalah sel-sel yang dapat berdiferensiasi

menjadi beberapa jenis sel dewasa.

d) Sel induk ber-unipotensi (uni=tunggal) adalah sel induk yang hanya

dapat menghasilkan satu jenis sel tertentu, tetapi memiliki

kemampuan memperbarui diri yang tidak dimiliki oleh sel yang

bukan sel induk.

2) Berdasarkan asalnya

a) Sel punca embrio (embryonic stem cells)

7

Sel induk ini diambil dari embrio pada fase blastosit (5-7 hari

setelah pembuahan).  Massa sel bagian dalam mengelompok dan

mengandung sel-sel induk embrionik. Sel-sel diisolasi dari massa

sel bagian dalam dan dikultur secara in vitro.  Sel induk embrional

dapat diarahkan menjadi semua jenis sel yang dijumpai pada

organisme dewasa, seperti sel-sel darah, sel-sel otot, sel-sel hati, sel-

selginjal, dan sel-sel lainnya.

b) Sel germinal/benih embrionik (embryonic germ cells)\

Sel germinal/benih (seperti sprema/ovum) embrionik

induk/primordial (primordial germ cells) dan prekursor sel germinal

diploid ada sesaat pada embrio sebelum mereka terasosiasi dengan

sel somatik gond dan kemudian menjadi sel germinal. Sel germinal

embrionik manusia/human embryonic germ cells (hEGCs) termasuk

sel punca yang berasal dari sel germinal primordial dari janin

berumur 5-9 minggu. Sel punca jenis ini memilki sifat pluripotensi.

c) Sel punca fetal

Sel punca fetal adalah sel primitif yang dapat ditemukan pada

organ-organ fetus (janin) seperti sel punca hematopoietik fetal dan

progenitor kelenjar pankreas. Sel punca neural fetal yang ditemukan

pada otak janin menunjukkan kemampuan untuk berdiferensiasi

menjadi sel neuron dan sel glial (sel-sel pendukung pada sistem

saraf pusat). Darah, plasenta, dan tali pusat janin kaya akan sel

punca hematopoietik fetal. 

d) Sel punca dewasa (adult stem cells)

8

Sel punca dewasa mempunyai dua karakteristik. Karakteristik

pertama adalah sel-sel tersebut dapat berproliferasi untuk periode

yang panjang untuk memperbarui diri. Karakteristik kedua, sel-sel

tersebut dapat berdiferensiasi untuk menghasilkan sel-sel khusus

yang mempunyai karakteristik morfologi dan fungsi yang spesial.

e) Sel induk hematopoietik

Salah satu macam sel induk dewasa adalah sel induk hematopoietik

(hematopoietic stem cells), yaitu sel induk pembentuk darah :yang

mampu membentuk sel darah merah, sel darah putih, dan keping

darah yang sehat. Sumber sel induk hematopoietik adalah

sumsum :tulang, darah tepi, dan darah tali pusar. Pembentukan sel

induk hematopietik terjadi pada tahap awal embriogenesis, yaitu

dari mesoderm dan disimpan pada situs-situs spesifik di dalam

embrio.

f) Sel punca mesenkimal

Sel induk mesenkimal/ mesenchymal stem cells (MSC)dapat

ditemukan pada stroma sumsum tulang belakang, periosteum,

lemak, dan kulit. MSC termasuk sel induk multipontensi yang dapat

berdiferensiasi menjadi sel-sel tulang, otot, ligamen, tendon, dan

lemak. Namun ada beberapa bukti yang menyatakan bahwa

sebagian MSC bersifat pluripotensi sehingga tidak hanya dapat

berubah menjadi jaringan mesodermal tetapi juga endodermal.

g) Sel punca kanker (cancer stem cells)

9

Sel punca kanker adalah sel yang mengaktivasi lintasan onkogenik

berupa tumorigenesis yang membuat sel normal mengalami fasa

inisiasi tumor, namun sel punca kanker tidak memiliki

sifat tumorigenik. Dari data terakhir, ditemukan keberadaan sel

punca kanker pada berbagai jenis kanker seperti leukimia, kanker

payudara, kanker otak , kanker otak , kanker usus besar  dan kanker

kulit.

Transplantasi sel induk dapat berupa:

1) Transplantasi autologus (menggunakan sel induk pasien sendiri, yang

dikumpulkan sebelum pemberian kemoterapi dosis tinggi)

2) Transplantasi alogenik (menggunakan sel induk dari donor yang

cocok, baik dengan hubungan keluarga atau tanpa hubungan keluarga),

atau

3) transplantasi singenik(menggunakan sel induk dari saudara kembar

identik.

Aplikasi

1) Pengobatan infark jantung

Menggunakan sel stem sumsum tulang (bone marrow) yang beredar

dalam darah perifer dan sel stem yang sudah berada di jantung akan

menuju ke daerah infark, tetapi jumlahnya tidak cukup untuk dapat

mengatasi dan menyembuhkan daerah infark tersebut. Sel stem akan

membentuk sel kardiomiosit dan juga mengadakan neovaskularisasi.

Karena jumlah sel stem endogen kurang banyak maka logis untuk

10

mecarikan bantuan sel stem dari luar yang bisa berasal dari sumsum

tulang atau sumber lain seperti UCB. Hal ini telah dilakukan dengan

hasil yang cukup menggembirakan. Intracoronary infusion BM stem

cell otolog telah dilakukan pada 22 pasien dengan AMI dan

melaporkan hasil yang sangat baik. Sekarang dalam literatur sudah

banyak dilaporkan hasil positif pemberian sel stem BM intrakoroner

pada AMI.

2) Pengobatan diabetes tipe I

Pada diabetes tipe I sel pankreas beta yang mensekresi insulin

mengalami kerusakan oleh faktor genetik, lingkungan dan imunologik.

Akibatnya terjadi defisiensi insulin dan menyebabkan hiperglikemi.

Transplantasi seluruh organ pankreas kadaver dapat menyembuhkan

penderita. Tetapi jumlah kadaver sangat sedikit dan obat imunosupresi

yang dibutuhkan untuk mencegah reaksi imunologik menimbulkan

banyak efek samping. Transplantasi sel stem merupakan alternatif baik

dan telah menunjukkan hasil positif pada mencit. Tetapi masih banyak

kendala yang harus diatasi supaya penggunaan sel stem untuk

menyembuhkan pasien diabetes tipe I dapat terlaksana.

b. Antibodi Monoklonal

Adalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-

sel positif sejenis. Antibodi ini dibuat oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2

sel berbeda; penghasil sel positif Limpa danselmieloma)yang dikultur.

Bertindak sebagai antigen yang akan menghasilkan anti bodi adalah limpa.

11

Fungsi antara lain diagnosis penyakit dan kehamilan.Antibodi monoklonal

adalah zat yang diproduksi oleh sel gabungan tipe tunggal yang memiliki

kekhususan tambahan. Ini adalah komponen penting dari sistem kekebalan

tubuh. Mereka dapat mengenali dan mengikat ke antigen yang spesifik.

Pada teknologi antibodi monklonal, sel tumor yang dapat mereplikasi

tanpa henti digabungkan dengan sel mamalia yang memproduksi antibodi.

Hasil penggabungan sel ini adalah hybridoma, yang akan terus

memproduksi antibodi.

Antibodi monoklonal mengenali setiap determinan yang antigen

(bagian dari makromolekul yang dikenali oleh sistem kekepalan

tubuh/epitope). Mereka menyerang molekul targetnya dan mereka bisa

memilah antara epitope yang sama. Selain sangat spesifik, mereka

memberikan landasan untuk perlindungan melawan patogen. Antibodi

monoklonal sekarang telah digunakan untuk banyak masalah diagnostik

seperti : mengidentifikasi agen infeksi, mengidentifikasi tumor, antigen

dan antibodi auto, mengukur protein dan level drug pada serum, mengenali

darah dan jaringan, mengidentifikasi sel spesifik yang terlibat dalam

respon kekebalan dan mengidentifikasi serta mengkuantifikasi hormon.

Dua tipe antibodi monoklonal yang digunakan untuk terapi kanker,

adalah :

1) Naked monoclonal antibodies

Naked monoclonal antibodies atau antibodi monoklonal murni

adalah antibodi yang  penggunaanya tanpa dikombinasikan dengan

obat lain atau material radioaktif. Antibodi murni mengikatkan diri

12

mereka pada antigen spesifik milik sel-sel kanker dengan berbagai

cara. Misalnya, memberi tanda pada sel kanker agar bisa dikenali dan

dirusak oleh sistem imun tubuh. Cara lain dengan mengikatkan diri

pada antigen tertentu yang disebut reseptor, tempat di mana molekul-

molekul yang berfungsi menstimulasi pertumbuhan sel kanker juga

akan mengikatkan diri.

Dengan menghambat molekul-molekul pertumbuhan untuk tidak

mengikatkan diri, maka antibodi monoklonal ini sama saja mencegah

sel kanker untuk tumbuh dengan cepat. Trastuzumab (Herceptin), yang

merupakan MAb murni dan digunakan untuk kanker payudara stadium

lanjut, adalah contoh antibodi monoklonal yang bekerja dengan cara

ini.

Beberapa MAbs murni yang sudah disetujui FDA antara lain :

a) Rituximab (Rituxan): Rituximab digunakan untuk terapi sel B pada

non-Hodgkin lymphoma. Agen ini merupakan antibodi

monoklonal dengan sasaran antigen CD20, yang  ditemukan pada

sel B. 

b) Trastuzumab (Herceptin): Trastuzumab adalah antibodi yang

menyerang protein HER2. Protein ini terlihat dalam jumlah besar

pada sel-sel beberapa kasus kanker payudara. Agen ini disetujui

untuk pengobatan tahap lanjut kanker payudara.

c) Alemtuzumab (Campath): Alemtuzumab merupakan antibodi yang

menyerang antigen CD52, yang terlihat pada sel B maupun sel T.

13

Agen ini digunakan untuk terapi B cell lymphocytic leukemia (B-

CLL) kronik yang sudah mendapat kemoterapi.

d) Cetuximab (Erbitux): Cetuximab, antibodi dengan sasaran protein

EGFR (epidermal growth factor receptors). EFGR nampak dalam

jumlah besar pada beberapa sel kanker. Agen ini digunakan

berbarengan dengan obat kemoterapi irinotecan untuk kanker

kolorektal stadium lanjut. Selain itu juga digunakan untuk terapi

kanker leher dan kepala yang tidak bisa diselesaikan dengan bedah.

e) Bevacizumab (Avastin): Bevacizumab bekerja melawan protein

VEGF (Vascular Endhotelial Growth Factor) yang normalnya

membantu tumor membangun jaringan pembuluh darah baru

(proses angiogenesis) sebagai satu cara mendapatkan oksigen dan

nutrisi. Terapi anti-angiogenesis ini digunakan bersama-sama

dengan kemoterapi untuk terapi kanker kolorektal metastatik.

2) Conjugated Monoclonal Antibodies

Conjugated monoclonal antibodies adalahantibodi yang

dikombinasikan dengan berbagai jenis obat, toksin, dan materi-materi

radioaktif. Obat ini hanya berperan sebagai “kendaraan” yang akan

mengantarkan substansi-substansi obat, racun, dan materi radioaktif,

menuju langsung ke sasaran yakni sel-sel kanker. Antibodi

monoklonal jenis ini akan berkeliling ke seluruh bagian tubuh sampai

ia berhasil menemukan sel kanker yang cocok dengan antigen yang ia

bawa. Agen ini kemudian akan menghantarkan racun di tempat paling

krusial, namun hebatnya, ia bisa meminimalkan dosis pada sel normal

14

untuk menghindari kerusakan di seluruh bagian tubuh. Sayangnya,

antibodi gabungan ini secara umum masih menimbulkan efek samping

lebih banyak dibandingkan antibodi monoklonal yang murni. Efek

yang ditimbulkan tergantung pada tipe substansi yang ikut serta atau

menempel padanya.

c. Terapi Gen

Terapi Gen dalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik

dengan menyisipkan gen normal. Pengobatan dengan terapi gen telah

berkembang dengan pesat sejak clinical trial terapi ini pertama kali

diperkenalkan pada tahun 1990. Terapi gen adalah teknik untuk

mengoreksi gen-gen yang cacat yang bertanggung jawab terhadap suatu

penyakit. Selama ini pendekatan terapi gen yang berkembang adalah

menambahkan gen-gen normal ke dalam sel yang mengalami

ketidaknormalan.

Pendekatan lain adalah melenyapkan gen abnormal dengan gen

normal dengan melakukan ekombinasi homolog. Pendekatan ketiga adalah

mereparasi gen abnormal dengan cara mutasi balik selsektif, sedemikian

rupa sehingga akan mengembalikan fungsi normal gen tersebut. Selain

pendekatan-pendekatan tersebut ada pendekatan lain untuk terapi gen

tersebut, yaitu mengendalikan regulasi ekspresi gen abnormal tersebut. B.

Terapi Gen Ex Vivo Sel dari sejumlah organ atau jaringan (seperti kulit,

system hemopoietik, hati ) atau jaringan tumor dapat diambil dari pasien

dan kemudian dibiakkan dalam laboratorium.

15

Selama pembiakkan, sel itu dimasuki suatu gen tertentu untu

kterapi penyakit itu. Kemudian diikuti dengan reinfusi atau

reimplementasi dari sel tertransduksi itu ke pasien. Penggunaan sel

penderita untuk diperlakukan adalah untuk meyakinkan tidak ada respon

imun yang merugikan setelah infuse atau transplantasi. Terapi gen ex vivo

saat ini banyak digunakan pada uji klinis, kebanyakan menggunakan

vector retrovirus untuk memasukkan suatu gen ke dalam sel penerima.

Salah satu contoh terapi gen yang telah digunakan adala gen p53

untuk kondisi karsinoma squamus kepala dan leher sedangkan sel

targetnya adalah sel tumor. C. Terapi Gen In Vivo Organ seperti paru

paru, otak, jantung tidak cocok untuk terapi gen ex vivo, sebab pembiakan

sel target dan retransplantasi tidak mungkin dilakukan. Oleh karena itu

terapi gen somatic, dilakukan dengan pemindahan gen in vivo. Dengan

kata lain dengan memberikan gen tertentu baik secara local maupun

sistemik.

Penggunaan vector retrovirus memerlukan kondisi sel target yang

sedang membelah supaya dapat terinfeksi. Akan tetapi, banyak jaringan

yang merupakan target terapi gen, sebagian besar selnya dalam keadaan

tidak membelah. Akibatnya, sejumlah strategi diperlukan baik penggunaan

system vector virus maupun non-virus untuk menghantarkan gen terapetik

ke sel target yang sangat bervariasi seperti kulit, otot, usus, liver dan sel

darah.

System penghantar gen in vivo yang ideal adalah efisiensi tinggi

masuknya gen terapetik dalam sel target. Gen itu dapat masuk ke inti sel

16

dengan sedikit mungkin terdegradasi, dan gen itu tetap terekspresi

walaupun ada perubahan kondisi. D. Penyakit Target Untuk Terapi Gen

Sejak kanker diketahi sebagai suatu penyakit genetik yang disebabkan oleh

mutasi atau perubahan – perubahan lain pada gen. penggunaan teknik

DNA rekombinan semakin sering digunakan dalam menghambat

perkembangan penyakit tersebut.

Salah satu metode yang sering diandalkan adalah pendekatan terapi

gen. Terapi gen merupakan pendekatan baru dalam pengobatan kanker,

yang saat ini masih bersifat eksperimental. Sejak diketahui bahwa kanker

merupakan penyakit akibat mutasi gen, para ahli mulai berfikir bahwa

terapi gen tentu efektif untuk mengobatinya. Apalagi kanker jauh lebih

banyak penderitanya dibandingkan dengan penyakit keturunan akibat

kelainan genetis yang selama ini diobati dengan terapi gen. Saat ini para

ilmuwan sedang mencoba beberapa cara kerja terapi gen untuk pengobatan

kanker, yaitu :

1) Menambahkan gen sehat pada sel yang memiliki gen cacat atau tidak

lengkap. Contohnya sel sehat memiliki gen penekan tumor seperti p53

yang mencegah terjadinya kanker. Setelah diteliti, ternyata pada

kebanyakan sel kanker gen p53 rusak atau bahkan tidak ada. Dengan

memasukkan gen p53 yang normal ke dalam sel kanker, diharapkan sel

tersebut akan normal dan sehat kembali.

2) Menghentikan aktivitas gen kanker (oncogenes). Gen kanker

merupakan hasil mutasi dari sel normal, yang menyebabkan sel

tersebut membelah secara liar menjadi kanker. Ada juga gen yang

17

menyebabkan sel kanker bermetastase (menjalar) ke bagian tubuh lain.

Menghentikan aktivitas gen ini atau protein yang dibentuknya dapat

mencegah kanker membesar maupun menyebar.

3) Menambahkan gen tertentu pada sel kanker sehingga lebih peka

terhadap kemoterapi maupun radiasi, atau menghalangi kerja gen yang

dapat membuat sel kanker kebal terhadap obat-obat kemoterapi. Juga

dicoba cara lain, membuat sel sehat lebih kebal terhadap kemoterapi

dosis tinggi, sehingga tidak menimbulkan efek samping.

4) Menambahkan gen tertentu sehingga sel-sel tumor/kanker mudah

dikenali dan dihancurkan oleh sistem kekebalan tubuh. Atau

sebaliknya, menambahkan gen pada sel-sel kekebalan tubuh sehingga

lebih mudah terdeteksi dan menghancurkan sel-sel kanker.

5) Menghentikan gen yang berperan dalam pembentukan jaringan

pembuluh darah baru atau menambahkan gen yang bisa mencegah

angiogenesis. Jika suplai darah dan makannya terhenti, kanker akan

berhenti tunbuh atau bahkan mengecil lalu mati.

6) Memberikan gen yang mengaktifkan protein toksik tertentu pada sel

kanker, sehingga sel tersebut melakukan aksi “bunuh diri” (apoptosis).

Satu dari banyak tantangan dalam pengembangan pendekatan DNA

rekombinan adalah bagaimana mengantarkan “gen pembunuh” hanya

ke dalam sel tumor dan tidak ke sel normal.

Pengantaran yang selektif merupakan satu aspek teknik yang sulit

dalam terapi gen. Terapi gen yang paling berhasil dilakukan adalah yang

menggunakan pendekatan ex vivo (di luar organisme hidup), di mana sel

18

dipindahkan dari tubuh, dimanipulasi, dan selanjutnya dikembalikan ke

tubuh, tetapi pendekatan ex vivo tidak dapat digunakan pada sel tumor

karena sel tumor tidak dapat dipindahkan secara total dari tubuh.Walau

demikian, suatu pendekatan in vivo (di dalam organisme hidup) yang

menjanjikan telah berhasil dilakukan dalam mengatasi sel tumor, yaitu

menggunakan gen virus herpes simplex-timidin kinase (HSV-tk) sebagai

“gen pembunuh”.

d. Antibiotik

Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari

Penicillium notatum.

1) Penicillium chrysogenum Memperbaiki penisilin yang sudah ada.

Dilakukan dengan mutasi secara radiasi ultraviolet dan sinar X.

2) Cephalospurium  penisilin N.

3) Cephalosporium  sefalospurin C.

4) Streptomyces  streptomisin,

untuk pengobatan TBC

Antibiotik penisilin yang dihasilkan oleh jamur Penicillium

notatumtelah ditemukan oleh Alexander Fleming pada tahun 1929.

Adapun pada tahun 1939 oleh Rene Dubois mengisolasi dua antibiotic

gramisidin dan tirosidin modern yang pertama dan tergolong luas

penggunaannya. Penisilin dihasilkan selama pertumbuhan dan metabolism

cendawan tertentu, yaitu Penicillium notatumdanPenicillium

19

Chrysogenum. Senyawa antibiotic yang dihasilkan jamur ini sangat efektif

terhadap bekteri gram positif, khususnya pneumokokus dan beberapa

stafilokokus. Beberapa bakteri gram negative,spiroketa yang

merupakanpenyebab sifilis.

Setelah antibiotic penisilin ditemukan, banyak penyakit yang

disebabkan oleh infeksi kuman yang dapat disembuhkan.Namun, beberapa

jenis bakteri lain menghasilkan enzim yang dapat menghambat kerja

penisilin sehingga tahan terhadap penisilin.Akibatnya, beberapa penyakit

yang disebabkan oleh bakteri tersebut tidak dapat sembuh. Kerena itu, para

ahli berusaha menemukan obat lain pembasmi bakteri yang kebal terhadap

penisilin. Jenis antibiotic lain yang dihasilkan oleh jamur/cendawan, antara

lain : sefalosporin dan streptomisin.

Sefalosporin merupakan sekelompok antibiotic yang dihasilkan oleh

suatu spesies cendawan laut, Cephalosporium Acremonium. Antibiotik ini

aktif tehadap banyak bakteri gram positif dan negative serta tidak dapat

dirusak oleh penisilinase. Yaitu enzim yang terdapat dalam bakteri yang

mampu merusak penisilin.

Streptomisin dihasilkan oleh Streptomyces Griseus, yaitu bakteri

tanah yang diisolasikan oleh Walksman   dan teman-temannya.

Antibiotikini efektif terhadap banyak bakteri gram positif dan gram

negative yang pathogen dan Mycobacterium Tuberculosis. Oleh karena itu,

Streptomisin menjadi antibiotic untama untuk penderita TBC seebagai

KOMOTERAPI. Akan tetapi, beberapa bakteri dapat dengan cepat

20

menjadi resistan dan meningkat toksisitasnya jika penggunaan antibiotic

berlangsung dalam waktu lama. Meskipun demikian, streptomisin tetap

dianggap sebagai obat utama dalam penggobatan tuberculosis.

e. Interferon

Adalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh

tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu

cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan

rekayasa genetika.

f. Vaksin

Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria. Secara konvensional

pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau pemberian bahan

kimia. Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau transplantasi gen.

Berdasarkan hasil penelitian para ilmuwan ternyata sel-sel

vertebrata dapat dikulturkan. Prosesnya dimulai dengan memperlakukan

jaringan yang sesuai dengan enzim proteolitik misalnya tripsin untuk

memisahkan sel-sel. Stiap sel tersebut lalu dipindahkan ke nutrisi tertentu

untuk melekatkan sel-sel ke dalam wadah. Dan sel-sel tersebut akan

membelah secara mitosisi membentuk satu lapis sel. Sel ini dapat

digunakan untuk membentuk kultur sekunder. 

21

Untuk membuat sel-sel kultur ini terus membelah, maka

ditambahkan bahan kimia atau virus-virus yang mendorong pembentukan

sel-sel kanker. Sel-sel tersebut disebut neoplastik.

Vaksin yang kita gunakan untuk melindungi dan mencegah tubuh

terserang penyakit dapat berasal dari mikroorganisme yang dilemahkan

ataupun toksin yang dihasilkan mikroorganisme tersebut. Namun

seringkali vaksin juga menyebabkan beberapa efek samping yang

merugikan, misalnya :

1) mikroorganisme yang digunakan dalam membuat vaksin mungkin

masih melanjutkan proses produksi.

2) mikroorganisme yang digunakan dalam membuat vaksin mungkin

masih memiliki kemampuan untuk menyebabkan penyakit.

3) ada sebagian orang yang alergi terhadap sisa-sisa sel yang ditinggalkan

dari proses vaksin meskipun sudah dilakukan proses pemurnian.

4) orang-orang yang bekerja dalam pembuatan vaksin mungkin

bersentuhan dengan organisme berbahaya yang digunakan sebagai

bahan pembuat vaksin meskipun sudah dicegah dengan pengaman

seperti masker dan sarung tangan.

Dengan adanya masalah-masalah di atas maka pembuatan vaksin

secara konvensional diubah dengan cara rekayasa genetika untuk

membantu mengurangi resiko yang tidak diinginkan. Beberapa prinsip

rekayasa genetika dalam pembuatan vaksin adalah sebagai berikut :

22

1) mengisolasi / memisahkan gen-gen dari organisme penyebab sakit

yang berperan dalam menghasilkan antigen yang merangsang limfosit

untuk menghasilkan antibody.

2) menyisipkan gen-gen di atas, ke tubuh organisme yang kekurangan

pathogen.

3) mengulturkan orgamisme hasil rekayasa genetika, sehingga

menghasilkan antigen dalam jumlah banyak.

4) mengekstraksi antigen, lalu digunakan sebagai vaksin.

Dari beberapa penerapan kultur sel hewan, produksi vaksin virus

adalah yang tertua. Prosesnya adalah virus ditumbuhkan dalam kultur sel,

misalnya sel dari embrio ayam, ginjal monyet dan lama-kelamaan sel

manusia. Setelah ditumbuhkan, lalu dipanen dan virus-virus tersebut

diekstraksi dengan penyaringan. Hasilnya lalu dipakai intik membunuh

virus-virus itu juga atau jika vaksin tersebut dilemahkan, maka disimpan

dalam suhu rendah hingga siap digunakan. Contoh vaksin yang dibuat

dengan cara ini adalah poliomielistis, gondong, cacar air, rubella dan

rabies.

Adanya vaksin memungkinkan tubuh membangun kekebalan,

misalnya membentuk antibody yang sesuai dengan jumlah yang

dibutuhkan dan suatu sel penting yang akan tumbuh dan menghasilkan

antibody, jika penyakit timbul dalam suatu bentuk virulen.

23

BAB III

PENUTUP

Bioteknologi kesehatan terdiri dari:

1. Sel Punca

2. Antibodi Monoklonal

3. Terapi Gen

4. Antibiotik

5. Interferon

6. Vaksin

24

DAFTAR PUSTAKA

http://www.iptek.net.id/ind/?mnu=8&ch=jsti&id=323 diunduh pada tanggal 11

November 2011.

http://id.wikipedia.org/wiki/Bioteknologi diunduh pada tanggal 11 November

2011.

http://www.angelfire.com/ca/DonaldPokatong/BIOTEK2.html diunduh pada

tanggal 11 November 2011.

http://catalogue.nla.gov.au/Record/913445 diunduh pada tanggal 11 November

2011.

http://www.slideshare.net/rabiati/pemanfaatan-bioteknologi-dalam-bidang-farmasi

diunduh pada tanggal 11 November 2011.

25

http://bioteknologiindonesia.blogspot.com/2009/02/peran-bioteknologi-dalam-

penemuan-obat.html diunduh pada tanggal 11 November 2011.

http://nasional.kompas.com/read/2008/06/16/16155235/

Bioteknologi.Solusi.Masalah.Pangan.dan.Kesehatan diunduh pada tanggal

11 November 2011.

26