Oleh: Suci Febri Chania, S.Si, (Mahasiswa S2- Bioteknologi Universitas Andalas)
Nanobioteknologi pada bidang kesehatan. Nanobioteknologi adalah bidang ilmu dan rekayasa yang mempelajari manipulasi materi pada skala nanometer. Nanobioteknologi beroperasi pada skala yang sangat kecil, yaitu sekitar 1 hingga 100 nanometer. Walaupun skala nanobioteknologi sangat kecil, namun hal inilah yang menjadi potensi nanobioteknologi untuk merevolusi pada berbagai bidang, khususnya pada bidang kesehatan. Nanobioteknologi dapat memberikan solusi baru untuk tantangan kesehatan global, mulai dari diagnosis, pengobatan penyakit hingga pengembangan obat dan terapi yang lebih efektif dan aman.
Tingkat Kematian penyakit kanker dalam bidang kesehatan, penyakit kanker masih menjadi masalah kesehatan di berbagai negara di dunia dan merupakan penyebab kematian kedua di dunia. Kejadian kanker di dunia. Pada 2008 dilaporkan mencapai 12,7 juta atau sekitar 188 kasus per 100.000 penduduk.
Kematian akibat kanker sepanjang 2008 dilaporkan sekitar 14% dari semua kematian di dunia. Saat ini banyak modalitas terapi dikembangkan untuk pengobatan kanker, antara lain dengan obat-obat kemoterapi yang bersifat konvensional (seperti cyclophosphamide, methotrexate, doxorubicin, fluorouracil). Penggunaan kemoterapi konvensional menimbulkan beberapa permasalahan, untuk itu diperlukan nanobioteknologi untuk memberikan solusi dari masalah yang terjadi dalam metode konvensional.
Nanobioteknologi : Nanopartikel Terapi Kanker
Perkembangan ilmu nanobioteknologi ada juga yang disebut dengan nanopartikel. Keduanya memiliki hubungan karena saling melengkapi dalam berbagai aplikasi. Pengembangan alat diagnostik yang lebih sensitif, sistem penghantaran obat yang lebih efektif, dan terapi target untuk penyakit seperti penyakit kanker mampu dilakukan dengan memanfaatkan sifat nanopartikel. Selain itu, nanopartikel dapat dirancang untuk mengantarkan obat langsung ke sel kanker tanpa merusak jaringan sehat di sekitarnya, sehingga mengurangi efek samping yang sering terjadi pada terapi konvensional.
Teknologi nanopartikel sebagai nanomedicine dapat digunakan sebagai pemantauan, perbaikan, konstruksi, dan pengendalian sistem biologis manusia di tingkat molekuler, menggunakan nanodevices dan struktur nano yang direkayasa. Hal ini dapat dianggap sebagai implementasi nanoteknologi di bidang ilmu kesehatan dan diagnostik Pendekatan aplikasi teknologi nanopartikel pada kanker, yaitu mengkonjugasikan nanocarrier yang mengandung komponen kemoterapi atau komponen diagnostik dengan molekul yang berikatan dengan antigen, yang diekspresikan secara berlebihan atau reseptor pada sel target.
Beberapa permasalahan muncul dalam penggunaan terapi konvensional, antara lain distribusi yang tidak sesuai, adanya efek pada jaringan normal, dan metabolisme obat yang relatif cepat sebelum mencapai lokasi tumor. Salah satu metode yang dikembangkan dalam upaya mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan pendekatan nanomedicine untuk menargetkan obat ke tumor secara spesifik dengan memanfaatkan teknologi nanopartikel. Teknologi nanopartikel juga mampu mendeteksi dan melakukan terapi kanker lebih dini dengan cara non-invasif.
Mekanisme Targeting Nanopartikel
Ukuran nanopartikel yang kecil justru memiliki potensi besar dalam pengobatan terapi kanker, hal ini disebabkan karena nanopartikel mampu melakukan pengiriman obat yang lebih tepat sasaran ke sel kanker. Obat yang telah dikombinasikan dengan teknologi nanopartikel, selanjutnya dapat dikonjugasikan dengan suatu ligand agar lebih selektif dan efektif dalam penargetan ke sel targetnya.
Nanopartikel dapat ditargetkan ke lokasi tumor melalui mekanisme targeting aktif dan pasif. Pada tipe pasif, nanopartikel yang masuk ke sirkulasi akan terakumulasi di lokasi tumor akibat peningkatan permeabilitas (yang memungkinkan ekstravasasi nanopartikel dari darah ke jaringan tumor) dan efek retensi. Sedangkan pada tipe aktif umumnya digunakan molekul ligand seperti antibodi dan peptida untuk mengenali antigen tumor yang spesifik.
Terdapat beberapa obat-obatan yang secara selektif dapat menargetkan sel kanker, dan menghindari akses obat ke daerah non-target menggunakan alat pelacak yang disebut ligand. Ligand juga merupakan molekul yang mengenali dan berikatan dengan antigen target atau reseptor, yang diekspresikan secara berlebihan atau diekspresikan secara selektif oleh sel atau komponen jaringan tertentu.
Beberapa nanopartikel yang dapat digunakan dalam pengobatan kanker yaitu PLGA-ORM Nanopartikel, PCL-PLATPGS, NP- HDACls, DTX-NPs, Shikonin-Act-SLN, BSA-
ANZ dan Nab-ABZ, LPI-NPs, LCNP, SH- siRNA/ssPEI (SAT), PLGAFenretinide. Teknologi
nanopartikel memiliki beberapa kelebihan, seperti nanopartikel mampu menembus ruang- ruang antar sel yang hanya dapat ditembus oleh ukuran partikel koloidal, memiliki stabilitas tinggi, kapasitas tinggi, terlindung dari degradasi, aman dan memenuhi persyaratan dosis.
Peran nanopartikel dalam terapi kanker adalah untuk meningkatkan farmakokinetik dan mengurangi toksisitas sistemik kemoterapi dengan menargetkan dan menyalurkan obat antikanker secara selektif ke jaringan tumor. Pemanfaatan nanopartikel dalam terapi kanker umumnya dikembangkan untuk menargetkan obat kemoterapi (tunggal maupun kombinasi), gen bunuh diri, atau tumor suppressor gene secara spesifik ke lokasi tumor dengan memanfaatkan reseptor yang diekspresikan secara spesifik atau diekspresikan sangat tinggi pada tumor (misalnya reseptor asam folat). (***)
