pendahuluan tinjauan pustaka

1
PENDAHULUAN
Eritropoietin (EPO) adalah suatu glikoprotein hormon yang mengatur proses
eritropoiesis, yaitu proses proliferasi dan
diferensiasi sel progenitor eritroid menjadi
eritrosit
pada
manusia.
Menurunnya
kandungan EPO dalam tubuh dapat
menyebabkan anemia karena rendahnya
proses eritropoiesis. EPO adalah sitokin yang
diketahui
dapat
menstimulasi
proses
angiogenesis, vaskulogenesis, dan proliferasi
sel endotelial (Ashley et al. 2002). Gen EPO
manusia diekspresikan sebagian besar pada
jaringan ginjal dan hati sebagai respons pada
hipoksia (Yin & Blanchard 2000).
EPO rekombinan telah tersedia dan
digunakan untuk pengobatan klinis pada
penderita anemia yang disebabkan oleh
kanker, infeksi human immunodeficiency virus
(HIV), sindrom meilodisplastik, gagal ginjal,
dan transplantasi sumsum tulang (Park et al.
2000). Untuk kebutuhan klinis rekombinan
EPO ini tersedia dalam jumlah besar hasil
ekspresi pada sel mamalia, yaitu pada sel
CHO (chinese hamster ovary) (Egrie 1990).
Yang menjadi kendala penggunaan kultur sel
mamalia untuk produksi EPO rekombinan
adalah efisiensi dan biaya produksi yang
tinggi (Fernandez & Hoefler 1999). Oleh
karena itu sangat dibutuhkan sistem alternatif
yang lebih efisien dengan biaya produksi yang
lebih murah.
Pichia pastoris merupakan khamir
metilotropik yang menawarkan suatu sistem
ekspresi yang sangat menguntungkan untuk
produksi protein rekombinan. Dibandingkan
dengan sistem ekspresi dari jenis eukariot
lainnya, P. pastoris memiliki keuntungan
lebih, yaitu sistem ekspresi dengan efisiensi
yang tinggi karena menggunakan promotor
dan vektor gen alkohol oksidase terinduksi
metanol (AOX1) yang terintegrasi pada
genom Pichia. Selain itu, khamir tersebut
memiliki level sekresi yang tinggi pada media
bebas protein dengan proses fermentasi yang
mudah. Keuntungan lainnya ialah terbatasnya
atau tidak terjadinya glikosilasi berlebih dan
tidak adanya gugus antigenik, yaitu ikatan α1,3-manosa pada ujung gugus gula (Skoko et
al. 2003). P. pastoris juga menunjukkan
glikosilasi yang sangat mirip dengan sel
mamalia (Cregg et al. 1993).
Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI telah
berhasil mengekspresikan EPO rekombinan
dalam sistem ragi P. pastoris dan telah
berhasil membuktikan bahwa supernatan hasil
fermentasi mengandung EPO dengan teknik
blot Western. Untuk tahap selanjutnya
diperlukan teknik pemurnian yang tepat untuk
mendapatkan protein murni dan pencirian
lebih lanjut tentang struktur kimia EPO
rekombinan yang telah dihasilkan. Maka dari
itu, pada penelitian ini dilakukan proses
purifikasi dan pencirian gugus gula dalam
EPO rekombinan untuk keperluan klinis.
TINJAUAN PUSTAKA
Eritropoietin
Eritropoietin manusia atau yang lebih
dikenal dengan EPO merupakan glikoprotein
hormon yang telah dipurifikasi sejak 3
dasawarsa yang lalu. Penelitian tentang EPO
telah berkembang dan menjadi topik
penelitian utama para peneliti yang bertujuan
sebagai bahan terapeutik. Kloning dan
ekspresi gen eritropoietin telah mengembangkan eritropoietin rekombinan sebagai obat.
Sejak tahun 1980 eritropoietin rekombinan
menjadi komoditas utama dalam industri
bioteknologi karena penjualannya meningkat
dari tahun ke tahun hingga mencapai miliaran
dolar (Sytkowsky 2004). Dalam situs resmi
Glythera melaporkan bahwa penjualan protein
terapeutik pada tahun 2008 berdasarkan
kategori menunjukkan bahwa hematopoietik
menduduki urutan pertama, yaitu sebesar
23%. EPO adalah golongan hematopoietik
faktor pertumbuhan pertama yang telah diklon
(Jacobs et al. 1985; Lin et al. 1985).
EPO rekombinan dapat menstimulasi
produksi sel darah merah, mengobati anemia
yang disebabkan oleh gagal ginjal pada pasien
hemodialisis, dan mereduksi durasi terkena
anemia pada pasien yang menjalani
kemoterapi. Terapi dengan EPO rekombinan
dapat menurunkan kebutuhan transfusi darah
pasien sehingga dapat mengurangi risiko
penularan penyakit seperti hepatitis atau HIV
(Sorisio & StrØm 2006). EPO rekombinan
digunakan juga sebagai doping bagi para atlet.
Pada 10 November 1999 yang bertempat di
Swis, Agen Anti-doping Dunia (WADA)
memutuskan
untuk
mengendalikan
penggunaan doping bagi para atlit termasuk
EPO, setelah beberapa bulan mengadakan
pertemuan yang membahas skandal doping
EPO pada perhelatan Tour de France 1998
(Sytkowsky 2004).
EPO merupakan sialoglikoprotein yang
diproduksi terutama di ginjal saat dewasa dan
di hati saat dalam janin yang memegang
peranan penting dalam proses proliferasi dan
diferensiasi sel progenitor eritroid menjadi