sejarah-perkembangan-bioteknologi

L/O/G/O

Bioteknologi KedokteranBioteknologi Kedokteran

Kelompok 4

Perkembangan Bioteknologi KedokteranPerkembangan Bioteknologi Kedokteran

a. 1973 pengenalan teknologi DNA

rekombinan/rekayasa genetika

b. 1975 produksi antibodi monoklonal

c. 1978 produksi insulin manusia

dalam bakteri E.coli

d. Dan masih banyak lainnya ...

a. 1973 pengenalan teknologi DNA

rekombinan/rekayasa genetika

b. 1975 produksi antibodi monoklonal

c. 1978 produksi insulin manusia

dalam bakteri E.coli

d. Dan masih banyak lainnya ...

Implementasi Bioteknologi KedokteranImplementasi Bioteknologi Kedokteran

Diagnosis Penyakit dilakukan dengan menggunakan

teknologi PCR dan kuar asam nuklea berlabel untuk melacak patogen.Cara kerja PCR didasarkan pada kemapuan enzim DNA polmerase untuk membuat salinan rantai DNA. Teknik ini mampu memberikan penanganan yang cepat dan identifikasi yang tepat terhadap penyebab penyakit

Dalam Campbell (2008:443) menjelaskan bahwa PCR dikombinasikan dengan elektroforesis gel dengan bantuan enzim trankriptase RT-PCR (Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction).

Prosedur RT-PCR ini terdiri dari beberapa tahap, yaitu:•Sintesis cDNA•Amplifikasi PCR•Elektroforesis gel

• terapi gen dilakukan dengan cara meng-

ganti atau menginaktifkan gen yang tidak

berfungsi, menam-bahkan gen fungsional,

atau menyisipkan gen ke dalam sel untuk

membuat sel berfungsi normal.

• terapi gen dilakukan dengan cara meng-

ganti atau menginaktifkan gen yang tidak

berfungsi, menam-bahkan gen fungsional,

atau menyisipkan gen ke dalam sel untuk

membuat sel berfungsi normal.

Terapi Gen ManusiaTerapi Gen Manusia

• terapi gen untuk mengobati kanker

didasarkan pada koreksi kecepatan

pertumbuhan, kontrol kematian sel dan

membuat sistem imun membunuh sel-sel

kanker. Berikut strategi terapi gen untuk

penderita kanker:

• terapi gen untuk mengobati kanker

didasarkan pada koreksi kecepatan

pertumbuhan, kontrol kematian sel dan

membuat sistem imun membunuh sel-sel

kanker. Berikut strategi terapi gen untuk

penderita kanker:

1. Koreksi Kecepatan tumbuh sel kanker1. Koreksi Kecepatan tumbuh sel kanker

• Menggunakan oligonukleotida antisense

• Oligonukleotida antisense adalah pasangan basa dari produk-produk gen regulator pertumbuhan spesifik

• Oligonukleotida antisense + produk onkogen menghambat fungsi onkogen, penurunan pertumbuhan kanker.

2. Pengontrolan kematian sel kanker2. Pengontrolan kematian sel kanker• Gen-gen penekan tumor berfungsi

mendesak sel untuk “bunuh diri” bila sel-sel telah berubah sifat menjadi kanker.

• Gen Rb yang mengkode fosfoproteiin p105Rb (diferensiasi dan replikasi sel-sel yang tidak berdiferensiasi.).

3. Upaya untuk membuat sistem imun membunuh sel kanker

3. Upaya untuk membuat sistem imun membunuh sel kanker• Injeksi sitokinin langsung ke lokasi

kanker menyebabkan sel-sel kanker memproduksi sitokin dan meningkatkan ekspresi antigen pada permukaan sel kanker memungkinkan sistem imun untuk mengenali sel kanker.

4. Strategi bunuh diri4. Strategi bunuh diri

• Strategi bunuh diri: pendekatan terapi dengan menyisipkan suatu gen yang membuat sel-sel kanker sangat sensitif terhadap obat.

• Selain itu, ada pula terapi gen yang menggunakan vektor retrovirus (Campbell, 2008:452)

• Retrovirus yang telah dibuat tak berbahaya

• mengeksploitasi kemampuan retrovirus menyisipkan transkripsi DNA dari genom RNA-nya ke dalam kromosom DNA sel inang.

INTERFERONINTERFERON

• sebuah obat yang secara umum digunakan untuk mengobati virus hepatitis C (HCV), juga aktif melawan HIV.

• produk bioteknologi yang didasarkan pada sebuah protein yang dihasilkan oleh tubuh manusia secara alami untuk melawan infeksi.

• Belum ada yang mengetahui dari mekanisme kerja interferon ini

• Studi baru ini menjelaskan komponen yang agak misterius dari sistem kekebalan tubuh yang diketahui sebagai faktor pembatas

• aksi dari faktor pembatas ini lebih halus dan terlokalisasi dalam sel yang terinfeksi itu sendiri

• Salah satunya adalah APOBEC3, memerangi virus dengan cara diam-diam melompat ke partikel virus yang baru ketika mereka terbentuk

• Faktor lain disebut dengan theterin• Faktor ini menempel pada partikel virus

saat mereka muncul dari sel yang terinfeksi di tubuh dan benar-benar menjaga mereka di tempat, mencegah partikel virus untuk bergerak di tempat lain dalam tubuh di mana mereka dapat menginfeksi sel baru.

• Pillai dan rekannya menunjukkan bahwa interferon memerangi HIV dengan memediasi aksi kedua faktor pembatas ini.

• Tingkat APOBEC3 dan tetherin meningkat sebagai tanggapan terhadap interferon ketika obat itu berada dalam aliran darah, dan pasien dengan tingkat faktor pembatas tertinggi menunjukkan penurunan yang paling terjal dari HIV selama pengobatan dengan interferon

AntibiotikAntibiotik

• Penggunaan antibiotik dunia lebih dari 40.000 ton/ tahun dalam industri pangan, pakan, pertanian, kesehatan, biokimia, genetika, dan biologi molekuler serta ada kecenderungan meningkat.

• sifat intrisiknya dapat menimbulkan resistensi terhadap mikrobia target sehingga senyawa ini tidak lagi dapat diaplikasikan

• jasad endofit merupakan salah satu sumber utama mikrobia penghasil antibiotik baru.

• Tscherter dan Dreyfuss (1992) meneliti beberapa jamur endofit dan mendapatkan Cryptosporiosis spp. mampu menghasilkan metabolit sekunder dengan spektrum patogenisitas lebar, dan beberapa peneliti lain memulai memanfaatkan mikrobia endofit sebagai sumber antibiotik baru

VaksinVaksin

• Merupakan substansi yang digunakan untuk memperoleh respon imun terhadap mikroorganisme patogen.

• PenemuEdward Janner 1796vaksin cacar

Macam VaksinMacam Vaksin

• Vaksin generasi pertama seringkali dapat bermutasi kembali menjadi virulen sehingga menimbulkan efek yang tidak diinginkan.

• Vaksin generasi kedua adalah vaksin mengandung mikroorganisme yang dimatikan menggunakan zat kimia tertentu formalin atau fenol, dalam penggunaannya sering mengalami kegagalan atau tidak menimbulkan respon imun tubuh.

• Vaksin Generasi 3Vaksin rekombinan atau vaksin sub-unit

Dibuat melalui teknik rekayasa genetika untuk memperoleh fragmen antigenik dari mikroorganisme, sehingga disebut dengan vaksin rekombinan.

• Contohnya vaksin hepatitis BVaksin rekombinan lebih aman dibandingkan dengan vaksin yang mengandung seluruh sel virus, karena fragmen antigenik yang terdapat dalam vaksin rekombinan tidak dapat bereproduksi dalam tubuh penerima, disamping itu vaksin rekombinan umumnya tidak menimbulkan efek samping

Kelemahan vaksin generasi 3Kelemahan vaksin generasi 3

Hanya dapat menimbulkan respon imun humoral dan tidak dapat menimbulkan respon imun seluler.

Vaksin Generasi 4Vaksin Generasi 4

• Disebut juga dengan vaksin DNA.• Terdiri dari dua sub-unit:

– Unit propagasi plasmid– Fragmen DNA yang mengandung gen

vaksin yang telah di kloning di dalam plasmid DNA

• Vaksin DNA mengatasi kekurangan yang ada pada vaksin generasi 3.dapat merangsang respon imun humoral

melalui pembentukan antibodi, juga dapat merangsang imun selular melalui aktivasi sel T (cell-mediated response immune), sehingga dapat memberikan kekebalan terhadap mikroba patogen intraselular

6 Keuntungan Vaksin DNA 6 Keuntungan Vaksin DNA

1. Plasmid DNA mudah diproduksi ekonomis, waktu yang lebih cepat dibandingkan dengan vaksin konvensional.

2. DNA sangat stabil, tahan terhadap perubahan suhu sehingga lebih mudah untuk disimpan dan didistribusikan

3. Sekuen DNA dapat diubah dengan mudah dalam laboratorium, sehingga vaksin DNA dapat disesuaikan dengan perubahan mikroorganisme patogen

6 Keuntungan Vaksin DNA6 Keuntungan Vaksin DNA4. Dapat direkayasa gabungan beberapa

plasmid DNA yang mempunyai spektrum luas untuk beberapa epitop antigen

5. Vaksin DNA terbukti dapat meningkatkan imunitas tubuh terhadap virus dan bakteri dalam waktu yang sangat lama

6. Tidak memerlukan perlakukan khusus terhadap mikroba patogen selama proses produksi

Vaksin yg disisipkan pada tanaman transgenik

Vaksin yg disisipkan pada tanaman transgenik

• Pengembangan tanaman transgenik untuk vaksin, mulai dibuat tahun 1990-an.

• Fragmen DNA bakteri atau virus yang dikloning ke dalam suatu tanaman ini merupakan gen yang akan mengkode pembentukan protein, yang biasanya dipilih protein yang terletak dipermukaan sel bakteri atau virus, sehingga bila tanaman tersebut dikonsumsi akan menghasilkan respon imun

• Beberapa jenis tanaman yang dipakai sebagai tanaman inang:– Pisang– Tomat– Kentang– Padi– Kedelai– Wortel– Jagung– kacang-kacangan– tembakau

Keuntungan Vaksin TransgenikKeuntungan Vaksin Transgenik

• Vaksin yang diproduksinya akan sangat ekonomis.

• Tidak memerlukan sarana distribusi khusus, dan ruang pendingin seperti vaksin konvensional.

• Vaksin ini dikonsumsi secara oral sehingga tidak memerlukan bantuan petugas kesehatan untuk menyuntikkannya.

Pembuatan vaksin EdibelPembuatan vaksin Edibel

Kelebihan dan Kekurangan Implementasi Bioteknologi dibidang Kedokteran

Kelebihan dan Kekurangan Implementasi Bioteknologi dibidang Kedokteran

L/O/G/O

TERIMAKASIH... TERIMAKASIH...

Any Question...?Any Question...?