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