BIOTEKNOLOGI KESEHATAN
Perkembangan Bioteknologi Kesehatan
Bioteknologi diartikan sebagai teknologi yang menggunakan sel hidup mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk. Bioteknologi tradisional seperti pembuatan keju, minuman anggur, tempe dan tape. Bioteknologi modern yang memanfaatkan agen hayati yang telah mengalami rekayasa genetic melalui teknologi DNA rekombinan untuk menghasilkan barang dan jasa untuk memenuhi kebutuhan manusia dan lingkungan.
Perkembangan Bioteknologi Kesehatan merupakan bidang yang menonjol perkembangannya karena mempunyai nilai komersial tinggi. Contoh: asetosal, serta molekul 180, dibuat dengan sintesis, dosis satu hari 3g, bernilai 1 sen dolar. Lingkup bioteknologi kesehatan meliputi penggunaan sel hidup, yakni mikroorganisme kultur jaringan, atau enzim untuk menghasilkan suatu obat, pengobatan, atau alat diagnostic. Senyawa biofarmasetik merupakan tulang punggung pengobatan modern. Sifat bioteknologi berubah nyata setelah teknoogi DNA rekombinan berkembang. Semua sediaan obat telah melewati uji control kualitas yang ketat agar mencapai spesifikasi yang ditentukan. Aspek penting lainnya adalah uji keamanan yang meliputi adanya berbagai cemaran.
Teknik kromatografi digunakan pada proses pemurnian untuk memisahkan protein yang diinginkan dan pencemarannya. Masalah klinis protein cemaran dapat mempengaruhi aktivitas biologi dan antigenitasnya. Walaupun uji hayati dapat langsung mengukur potensi sediaan biofarmasetik, namun ada bebrapa kelemahan dari metode ini yang perlu diperhatikan.
Bioteknologi molekuler harus memberikan berbagai keuntungan terhadap manusia. Walaupun bidang molekuler memilik banyak hal yang menarik dan sangat penting, tetapi juga banyak hal perlu diperhatikan berkaitan dengan perhatian dan akibat sosialnya. Hal yang paling ditakuti dari perkembangan bioteknologi adalah cloning manusia.
Teknologi DNA Rekombinan
DNA rekombinan biasanya meliputi beberapa cara. Prosedur cloning, DNA kromosom di potong dengan enzim retriksi endonuklease dan disisipkan pada plasmid. Kemudian plasmid rekombinan dimasukkan dalam sel inang dan sel yang membawa plasmid rekombinan di identifikasi dan ditumbuhkan (diadaptasi dari Glik and Pasternak 1998). Walaupun teknologi DNA rekombinan berkembang dari penemuan pada biologi molekuler virus, bakteri dan plasmid dasar pengetahuan yang membuat teknologi DNA rekombinan berkembang dari pemahaman struktur dan fungsi DNA.
setiap untai DNA. Menghasilkan dua untai tunggal yang komplemen yang terdiri atas empat nukleotida. Penggunaan endonuklease untuk cloning gena merupakan keperluan utama.
Ligase, jika dua fragmen DNA hasil pemotongan dengan enzim endonuklease yang sama dan meghasilkan ujung kohensif dan kemudian dicampur, maka kombinasi DNA dapat terbentuk sebagai akibat pasangan basa anatara kedua ujung-ujung yang kohesif. Ligase T4 memerlukan kofaktor ATP yang kemudian membentuk kompleks enzim-AMP.
Teknik Biologi Molekuler
Kemajuan teknologi dalam suatu ilmu pengetahuan telah berpengaruh pada kedalaman penelitian suatu ilmu. Inti teknologi biologi molekuler dipengaruhi oleh perkembangan teknik dari berbagai bidang. Sebagai contoh sikuensing protein dan sikuensing DNA, amplifikasi fragmen DNA dengan PCR, atau identifikasi fragmen DNA atau molekul RNA dengan pelacak, telah menjadi penelitian biologi molekuler.
Kebanyakan bakteri dapat ditumbuhkan dalam media tumbuh cair sampai mencapai fase stasioner dan kemudian dipanen. Teknik pemecahan sel dapat dibagi dalam metode fisik, sel dipecah dengan kekuatan mekanik, dan metode kimiawi, sel diperlukan dengan pemaparan senyawa kimia yang mempengaruhi dinding sel. Pada preparasi DNA plasmid lisis dilakukan pada suasana alkali pH 12. Pada keadaan ini molekul DNA kromosom terfragmentasi dan terdenaturasi. Pada isolasi DNA kromosom digunakan buffer 7,8 yang mengandung lisozim untuk menghasilkan speroplas. Metode pengendapan DNA yang paling banyak dilakukan adalah pengendapan dengan etanol yang mengandung natrium klorida pada suhu -20°C. Pada preparasi DNA plasmid, setelah pengendapan dengan etanol, DNA disentrifugasi dan kemudian dilarutkan kembali dalam sejumlah buffer.
Elektroforesis merupakan teknik pemisahan suatu molekul dalam suatu campuran di bawah pengaruh medan listrik. Sebagai contoh, jika dua molekul mempunyai masa dan bentuk yang sama, molekul denga muatan lebih besar akan bergerak lebih cepat ke electrode. Agarosa, yang disari dari ganggang laut, merupakan polimer dengan dasar struktur D-galaktosa dan 3,6-anhidro L-galaktosa. Gel agarosa dibuat dengan melelehkan agarosa dalam buffer dan kemudian dituangkan pada cetakan dan diamkan sampai dingin. Setelah mengeras, agarosa membentuk matriks dengan kerapatan yang ditentukan oleh konsentrasi agarosa. Cara yang paling mudah untuk mendeteksi adanya DNA dengan menggunakan etidium bromide, suatu senyawa diidentifikasi langsung dengan uji biokimia tertentu yang sangat spesifik untuk molekul itu.
kelinci. Sedangkan antibody sekunder terhadap IgG kelinci terhadap protein HIV dibuat pada domba. IgG domba anti-kelinci ini dikonjugasikan dengan enzim peroksidase. Uji terhadap virus dilakukan dengan menginkubasi serum penderita pada wadah polistiren yang mengikat protein dalam sampel serum.
Secara umum penyebab infeksi dapat dideteksi dengan cara mikrobiologi dan imunologi seperti dibicarakan dimuka. Keterbatasan karena diperlukan titer antibody cukup tinggi dan titer antibody spesifik dapat tetap tinggi untuk waktu lama setelah infeksi. Saat ini telah dikembangkan metode tanpa proses pembiakan. Deteksi ini mencakup teknik hibridisasi dengan pelacak asam nukleat spesifik dan teknik amplifikasi fragmen DNA yang dikenal sebagai
Polymerase Chain Reaction.
Suatu contoh cara diagnosis dengan mengunakan pelacak DNA adalah deteksi Plasmodium falciparum. Parasit ini menyebabkan malaria, suatu penyakit yang tersebar luas. Oleh karena itu diperlukan metode deteksi yang peka, sederhana dan murah supaya dapat mengidentifikasi sumber parasit dari berbagai lokasi, untuk mengikuti kemajuan program pemberantasan dan untuk memudahkan pengobatan yang lebih awal.
Terapi Gena
Terapi gena dikelompokkan dalam terapi gena germ-line dan gena somatk. Terapi gena germ-line bermaksud memasukkan gena ke dalam sel-germ atau sel embrio omnipoten (pada tahap 4-8 sel). Terap gena somatic dilakukan dengfan memasukkan suatu gena ke dalam sel somatic.
Sel dari sejumlah organ dan jaringan (seperti kulit, system hemopoietik, hati) atau dari jaringan tumor dapat diambil dari pasien dan kemudian dibiakkan dalam laboratorium. Terapi gena ex vivo saat ini banyak digunakan pada uji klinis, kebanyakan menggunakan vector retrovirus untuk memasukkan suatu gena ke dalam sel penerima.
Penyakit yag ditargetkan untuk terapi gena adalah kelaina keturunan dan kanker.
