Bioteknologi dalam Bidang Kesehatan dan Pengobatan

Bioteknologi dalam Bidang Kesehatan dan Pengobatan

Suatu terobosan baru telah dilakukan di Colorado AS. Pasangan Jack dan Lisa melakukan program bayi tabung bukan semata-mata untuk mendapatkan turunan, tetapi karena perlu donor bagi putrinya Molly yang berusia 6 tahun dan menderita penyakit fanconi anemia. Fanconi anemia adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh tidak berfungsinya sumsum tulang belakang sebagai penghasil darah. Jika dibiarkan akan menyebabkan penyakit leukemia. Satu-satunya pengobatan adalah melakukan pencakokkan sumsum tulang dari saudara sekandung, tetapi masalahnya, Molly adalah anak tunggal. Teknologi bayi tabung diterapkan untuk mendapatkan anak yang bebas dari penyakit fanconi anemia. Melalui teknik “Pra Implantasi genetik diagnosis” dapat dideteksi embrio-embrio yang membawa gen fanconi. Dari 15 embrio yang dihasilkan, ternyata hanya 1 embrio yang terbebas dari gen fanconi. Embrio ini kemudian ditransfer ke rahim Lisa dan 14 embrio lainnya dimusnahkan. Bayi tabung ini lahir 29 Agustus 2000 yang lalu, dan beberapa jam setelah lahir, diambil sampel darah dari umbilical cord (pembuluh darah yang menghubungkan bayi dengan placenta) untuk ditransfer ke darah Molly. Sel-sel dalam darah tersebut diharapkan akan merangsang sumsum tulang belakang Molly untuk memproduksi darah.

Kontroversi

Dalam perkembangannya, kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi. Sebagai contoh:

• 
  teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan terutama kaum konservatif religius
  
• 
  pro dan kontra penggunaan tanaman transgenik, salah satu contohnya adalah kapas transgenik. Pihak yang pro, terutama para petinggi dan wakil petani yang tahu betul hasil uji coba di lapangan memandang kapas transgenik sebagai mimpi yang dapat membuat kenyataan, sedangkan Pihak yang kontra, sangat ekstrim mengungkapkan berbagai bahaya hipotetik tanaman transgenik (Tajudin, 2001).
  
• 
  selain kapas, Setyarini (2000) memaparkan tentang kontroversi penggunaan tanaman jagung yang telah direkayasa secara genetik untuk pakan unggas. Kekhawatiran yang muncul adalah produk akhir unggas Indonesia akan mengandung genetically modified organism ( GMO ).
  
• 
  masalah lain yang menjadi kekhawatiran berbagai pihak adalah potensinya dalam mengganggu keseimbangan lingkungan antara lain serbuk sari jagung dialam bebas dapat mengawini gulma-gulma liar, sehingga menghasilkan gulma unggul yang sulit dibasmi. Sebaliknya, kelompok masyarakat yang pro mengatakan bahwa dengan jagung transgenik selain akan mempercepat swa sembada jagung, manfaat lain adalah jagung yang dihasilkan mempunyai kualitas yang hebat, kebal terhadap serangan hama sehingga petani tidak perlu menyemprot pestisida.
  

Bagaimana cara kita menyikapinya? Satu-satunya jalan adalah dengan melakukan beberapa tahapan pengujian, studi kelayakan, serta sistem pengawasan yang ketat oleh instansi yang berwenang. Disini, pihak peneliti memegang peranan penting dalam mengungkap dan membuktikan atau menyanggah berbagai kekhawatiran yang timbul.

Tetapi yang akan kami bahas disini adalah mengennai bioteknologi kesehatan seperti yang kita ketahui dengan seiringnya kemajuan teknologi maka di bidang kesehatan juga mengalami kemajuan dan sebagai contoh adalah bioteknologi kesehatan.

Bioteknologi kesehatan adalah suatu teknik modern untuk mengubah bahan mentah melalui transformasi biologi sehingga menjadi produk yang berguna di bidang kesehatan.

Contoh-contoh peranan bioteknologi dalam bidang kesehatan yaitu:

1. 
   1.      Pembuatan antibiotik.
   

Antibiotik yaitu produk metabolisme yang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu dengan sifat menghambat pertumbuhan atau merusak mikroorganisme lain. Antibiotik digunakan untuk melawan infeksi-infeksi yang disebabkan oleh mikroorganisme patogen (penyebab penyakit). Tahap pembuatan antibiotik adalah sebagai berikut.

• 
  Mengembangbiakkan mikroorganisme penghasil antibiotik.
  
• 
  Memindahkan mikroorganisme ke dalam bejana fermentasi berisi media cair yang membantu perkembangbiakkan dengan cepat.
  
• 
  Dari cairan biakkan mikroorganisme tersebut, antibiotik diekstraksi dan dimurnikan.
  
• 
  Menguji coba ekstraksi, pertama melalui uji laboratorium, kedua melalui hewan percobaan, dan ketiga melalui sekelompok relawan.
  

Berikut ini adalah jenis-jenis mikroorganisme yang dapat menghasilkan antibiotik.

No.	Mikroorganisme	Antibiotik
	Actinomycetes
1.	Sterptomycetes griseus	Streptomycin
2.	Sterptomycetes erythareus	Erythromycin
3.	Sterptomycetes noursei	Nystatin
4.	Sterptomycetes nodosus	Amphoetericin-B
5.	Sterptomycetes niveus	Novobiocin
	Bakteri
6.	Bacillus licheniforis	Bacitracin
7.	Bacillus polymyxa	Polymxyn B
	Jamur
8.	Aspergillus fumigates	Fumigilin
9.	Penicillium notatum	Penisilin
10.	Penicillium griseofulvum	Griseofulvin

 

1. 
   2.      Pembuatan vaksin.
   

Vaksin digunakan untuk melindungi atau mencegah tubuh dari serangan penyakit. Secara konvensional, vaksin dibuat dari mikroorganisme (bakteri atau virus) yang dilemahkan atau toksin yang dihasilkan oleh mikroorganisme itu. Tetapi, vaksin yang dihasilkan kurang aman dan dapat menimbulkan kerugian seperti:

• 
  Mikroorganisme untuk vaksin kemungkinan masih melanjutkan proses reproduksi.
  
• 
  Mikroorganisme untuk vaksin kemungkinan masih dapat menyebabkan penyakit.
  
• 
  Ada sebagian orang yang alergi terhadap sisa-sisa sel dari produksi vaksin walaupun sudah dimurnikan.
  

Bioteknologi dapat mengurangi berbagai resiko-resiko itu. Bioteknologi dalam vaksin dilakukan dengan menyisipkan gen-gen penghasil antibodi ke dalam DNA mikroorganisme.

Proses pembuatan vaksin secara bioteknologi adalah sebagai berikut.

• 
  Menumbuhkan virus di dalam kultur sel seperti sel embrio ayam atau ginjal monyet.
  
• 
  Mengekstraksi virus melalui penyaringan.
  
• 
  Menggunakan hasil ekstraksi untuk mematikan virus tersebut.
  
• 
  Melemahkan vaksin lalu menyimpannya pada suhu yang rendah.
  

Vaksin yang disuntikkan ke dalam tubuh seseorang akan membuat tubuh membangun sistem kekebalan tubuh dengan membentuk antibody.

Contoh-contoh vaksin yaitu vaksin poliomyelitis, cacar air, rabies, dan gondong.

 

1. 
   3.      Pembuatan insulin.
   

Insulin yaitu protein untuk mengontrol metabolisme gula dalam tubuh manusia. Apabila kadar insulin dalam tubuh kurang, gula dalam tubuh akan meningkat dan menyebabkan penyakit diabetes.

Insulin dapat diproduksi melalui teknik rekmbinasi gen, dengan tahapan-tahapan sebagai berikut.

• 
  Menghubungkan dua rantai protein insulin (rantai A dan B) dengan gen bakteri yang dapat membentuk gen hibrid.
  
• 
  Memasukkan gen hibrid ke dalam sel-sel bakteri, agar bakteri membuat suatu hibrid protein.
  
• 
  Memisahkan protein hibrid dengan protein bakteri lainnya.
  
• 
  Membebaskan dua rantai insulin, kemudian bersatu membentuk insulin manusia yang aktif.
  

 

 

1. 
   4.      Terapi genetik untuk beberapa penyakit.
   

Beberapa penyakit fatal seperti kanker berpangkal pada kejanggalan atau kelainan dari suatu gen yang kemudian berkembang. Gen-gen yang janggal itu berusaha dilawan dengan terapi genetik. Terapi genetik yaitu memperbaiki kelainan genetik dengan memperbaiki gen.

Contoh penyakit yang dapat diobati dengan terapi genetik adalah penyakit ADD (Adenosine Deaminase Deficiency). ADD yaitu kelainan yang mengakibatkan penderitanya tidak memiliki daya tahan tubuh sama sekali sehingga kontak dengan kuman apapun dapat menyebabkan kematian. Rusaknya sistem kekebalan tubuh pada penderita ADD terjadi karena sel-sel darah tidak mampu membangun enzim adenosine deaminase (AD) yang diperlukan untuk membangun daya tahan tubuh.

Karena terapi genetik mampu mengubah gen, maka terapi genetik diatur dalam peraturan pemerintah agar tidak disalahgunakan. Contoh penyalahgunaan terapi genetik yaitu mengubah gen pembawa sifat manusia agar dapat menjadi manusia super.

 

Aplikasi Bioteknologi Bidang Kesehatan

Aplikasi Bioteknologi Bidang Kesehatan

Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang  pengobatan, misalnya

antibiotik penisilinyang digunakan untuk pengobatan, diisolasi dari  bakteri dan jamur, dan vaksin yang merupakan mikroorganisme yang toksinnya telah dimatikan  bermanfaat untuk meningkatkan imunitas. Secara lengkap, penggunaan mikroorganisme dalam aplikasi.

a. Penggunaan mikroorganisme pada Antibiotik 

 Antibiotik merupakan senyawa yang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu atau dibuat secara semisintetis. Antibiotik berguna menghambat atau membunuh pertumbuhan kuman penyebab  penyakit. Antibiotik pertama yang ditemukan adalah antibiotik yang dihasilkan dari jamur  Penicillium notatum. Penisilin ini adalah antibiotik yang ampuh melawan infeksi yang disebabkan oleh bakteri Staphylococcus. Antibiotik lainnya yang sekarang banyak dipakai adalah antibiotik yang berasal dari genus Streptomyces. Antibiotik yang termasuk kelompok ini adalah Streptomycin dan Tetracycline. Antibiotik tersebut sangat ampuh melawan bakteri

Tubercullosis.

b. Penggunaan mikroorganisme pada Hormon

 Terdapat penyakit-penyakit tertentu pada manusia yang disebabkan oleh adanya masalah pada hormon. Misalnya, penyakit diabetes mellitus (DM) atau lebih dikenal sebagai penyakit kencing manis. Penderita penyakit ini kekurangan hormon insulin sehingga kadar gula dalam darahnya sangat tinggi. Dengan adanya bioteknologi, saat ini hormon insulin telah dapat

dihasilkan secara buatan (transgenik) dengan bantuan bakteri Escherichia coli.

(a) Pembuatan insulin dilakukan dengan menyisipkan gen insulin ke dalam bakteri.

(b) Kini, insulin mudah didapatkan oleh penderita diabetes mellitus dalam bentuk cair.

 

Pada sel bakteri  E. coli, dimasukkan DNA sel manusia yang mengandung gen insulin sehingga  bakteri  E. coli dapat menghasilkan insulin. Karena bakteri dapat berkembang biak dengan cepat maka hormon insulin pun dapat dihasilkan dalam jumlah yang banyak.

c. Bayi Tabung

 Untuk dapat menghasilkan seorang bayi, harus terjadi pertemuan antara sel telur ibu dan sel sperma ayah. Kadang kala proses pertemuan sel telur dan sel sperma (fertilisasi) tidak dapat terjadi secara baik. Hal tersebut dapat disebabkan oleh adanya penghalang di saluran telur, atau karena kualitas sperma yang kurang bagus sehingga tidak dapat mencapai sel telur. Jika terjadi masalah tersebut, dapat diatasi dengan teknologi yang disebut teknologi bayi tabung. Teknik bayi tabung ini adalah teknik untuk mempertemukan sel sperma dan sel telur di luar tubuh sang ibu

(in vitro fertilization). Setelah terjadi pertemuan antara sel sperma dan sel telur ini terjadi, proses selanjutnya, embrio yang dihasilkan ditanamkan kembali di rahim ibu hingga terbentuk bayi dan dilahirkan secara normal.

d. Antibodi Monoklonal

 Setiap saat tubuh kita dapat terkena serangan virus, bakteri, jamur, dan zat-zat lain dari lingkungan sekitarnya. Zat-zat tersebut dapat membahayakan tubuh. Secara alami, manusia dapat menghasilkan antibodi bagi kuman atau antigen tersebut. Namun, agar sistem kekebalan tubuh aktif, tubuh harus pernah diserang kuman tersebut. Terkadang jika tubuh tidak mampu bertahan, akibatnya akan fatal. Untuk memicu kekebalan tubuh, dapat dilakukan dengan menyuntikkan vaksin yang mengandung antigen penyakit tersebut. Dengan demikian, dapat terbentuk antibodi pada tubuh yang dapat melawan patogen. Oleh karena kemampuan melawan patogen ini, antibodi monoklonal dikembangkan untuk mengatasi  penyakit spesifik. Cara yang umum digunakan untuk menghasilkan antibodi adalah dengan menyuntikkan sedikit antigen pada tikus atau kelinci. Tubuh kelinci atau tikus akan merespon antigen dengan menghasilkan antibodi yang secara langsung dapat diambil dari darahnya. Akan tetapi, biasanya antigen direspon oleh beberapa macam sel. Antibodi yang dihasilkan adalah antibodi poliklonal, yaitu campuran berbagai antibodi yang dihasilkan oleh berbagai sel. Sekitar 1970, sebuah teknik dikembangkan untuk menghasilkan antibodi monoklonal. Antibodi yang dihasilkan dari satu sel yang sama dan spesifik terhadap satu antigen. Antibodi monoklonal ini didapat dari kultur sel. Pembuatan antibodi monoklonal adalah melalui fusi sel antara sel B dari hati dan sel penghasil tumor. Sel B hati digunakan karena sel inilah yang menghasilkan antibodi. Adapun sel tumor digunakan karena dapat membelah diri terus-menerus. Perhatikan Gambar 7.14.
 

 Terbentuk antibodi monoklonal Langkah pertama untuk membuat antibodi monoklonal adalah hewan disuntikkan antigen sel B tersebut. Kemudian, sel B hewan diisolasi dan difusikan dengan sel tumor. Hasilnya adalah sel hibrid yang menghasilkan satu antibodi tertentu dan terus membelah. Antibodi monoklonal juga dapat digunakan untuk keperluan diagnosa dan diharapkan dapat menyembuhkan kanker