Inovasi teknologi organ-on-a-chip kini memungkinkan pengujian obat yang lebih akurat dan aman, berpotensi mengakhiri era pengujian hewan dan membuka era baru dalam penelitian medis.
.
.
Juli 2024, Harriet Brown menulis artikel di MIT Technology Review tentang pergeseran terkini dalam penelitian medis. Artikel tersebut menyoroti bagaimana para peneliti semakin beralih ke teknologi organ-on-a-chip untuk pengujian obat dan aplikasi lainnya.
Sean Moore, seorang gastroenterolog pediatrik di University of Virginia School of Medicine, melihat melalui mikroskop di laboratoriumnya. Ia memerhatikan sampel sel usus manusia yang bukan bagian dari usus sebenarnya, melainkan sel-sel usus manusia pada sebuah persegi kecil plastik, salah satu dari 24 "organ di atas chip" yang dibeli laboratoriumnya tiga tahun yang lalu.
Moore berharap chip tersebut dapat memberikan jawaban untuk masalah penelitian yang rumit. Ia mempelajari rotavirus, infeksi umum yang menyebabkan diare parah, muntah, dehidrasi, dan bahkan kematian pada anak-anak kecil.
Di AS dan negara-negara kaya lainnya, hingga 98% anak yang divaksinasi terhadap rotavirus mengembangkan kekebalan seumur hidup. Namun, di negara berpenghasilan rendah, hanya sekitar sepertiga dari anak-anak yang divaksinasi yang menjadi kebal. Moore ingin tahu mengapa.
Penelitian menggunakan tikus untuk beberapa protokol, tetapi studi pada hewan sering kali buruk dalam mengidentifikasi perawatan untuk manusia. Sekitar 95% obat yang dikembangkan melalui penelitian hewan gagal pada manusia.
Para peneliti telah mendokumentasikan kesenjangan terjemahan ini sejak setidaknya 1962. "Semua perusahaan farmasi ini tahu model hewan itu tidak efektif," kata Don Ingber, pendiri Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering di Harvard dan advokat terkemuka untuk organ di atas chip. "FDA tahu mereka tidak efektif."
Namun, sampai baru-baru ini tidak ada pilihan lain. Pertanyaan penelitian seperti yang dimiliki Moore tidak dapat secara etis atau praktis ditangani dengan studi acak terkontrol ganda pada manusia. Sekarang organ di atas chip, juga dikenal sebagai sistem mikrofisiologis, mungkin menawarkan alternatif yang benar-benar layak.
Mereka terlihat sangat biasa: persegi panjang polimer yang fleksibel seukuran flash drive. Dalam kenyataannya, mereka adalah kemenangan rekayasa bio, konstruksi rumit yang berkerut dengan saluran kecil yang dilapisi dengan jaringan manusia hidup.
Jaringan ini mengembang dan berkontraksi dengan aliran cairan dan udara, meniru fungsi organ kunci seperti pernapasan, aliran darah, dan peristalsis, kontraksi otot dari sistem pencernaan.
Lebih dari 60 perusahaan sekarang memproduksi organ di atas chip secara komersial, fokus pada lima organ utama: hati, ginjal, paru-paru, usus, dan otak. Mereka sudah digunakan untuk memahami penyakit, menemukan dan menguji obat baru, dan menjelajahi pendekatan terapi yang dipersonalisasi.
Seiring mereka terus disempurnakan, mereka dapat memecahkan salah satu masalah terbesar dalam kedokteran saat ini. "Anda perlu melakukan tiga hal saat membuat obat," kata Lorna Ewart, seorang farmakolog dan kepala ilmuwan di Emulate, sebuah perusahaan bioteknologi yang berbasis di Boston. "Anda perlu menunjukkan itu aman. Anda perlu menunjukkan itu berhasil. Anda perlu dapat membuatnya."
Semua senyawa baru harus melewati fase praklinis, di mana mereka diuji untuk keamanan dan efektivitas sebelum beralih ke uji coba klinis pada manusia. Sampai baru-baru ini, tes tersebut harus dilakukan pada setidaknya dua spesies hewan—biasanya tikus dan anjing—sebelum obat-obatan tersebut dicoba pada orang.
