TUGAS PAPER TOXICOLOGY

Penghitungan Dosis Efektif (ED50) Suatu Bahan Obat bBru

Wiweka nanda ardhani

B04070107

DEPARTEMEN ANATOMI, FISIOLOGI, DAN FARMAKOLOGI

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2011

PENDAHULUAN

Dosis efektif 50% adalah dosis suatu obat yang dapat berpengaruh terhadap 50% dari

jumlah hewan yang diuji, sedangkan, dosis lethal 50% adalah, dosis suatu obat atau bahan

kimia yang dapat menyebabkan kematian sampai 50% dari jumlah hewan yang diuji.

Bahan racun dapat menyebabkan kematian dari populasi makhluk hidup, baik hewan maupun manusia. Bahan racun adalah semua bahan kimia yang dapat menyebabkan kerusakan/kesakitan pada makhluk hidup. Sebagai akibat dari kerusakan tersebut ialah adanya gangguan pada struktur anatomi dan fisiologik dari jaringan yang menderita, bahkan dapat menimbulkan kematian. Semua bahan kimia mungkin akan beracun bila diberikan berlebihan atau rute pemberian dengan rute yang salah. Terlalu banyak oksigen murni, air ataupun garam dapat menyebabkan kematian Tetapi hal tersebut tidak dapat digunakan sebagai pegangan, karena bahan yang biasanya disebut racun sperti sianida, arsen dan sebagainya tidak dapat dikatakan tidak beracun, sehingga kita harus menyatakan bahwa semua bahan kimia akan beracun bila diberikan secara tidak proporsional.

Daya toksisitas suatu bahan toksik biasanya dihitung dari nilai LD50 (lethal dose 50%). Dosis tersebut menggambarkan konsentrasi bahan bahan kimia yang dapat menyebabkan kematian sampai 50% dari jumlah hewan yang di uji. Nilai LD50 digunakan untuk mengelompokkan dosis toksik dari bahan kimia yang baru diproduksi. Hasil dari uji LD50

dari bahan kimia biasanya bervariasi untuk setiap spesies hewan dan laboratorium penguji, sehingga nilai LD50 tersebut biasanya hanya merupakan perkiraan.

Selain LD50, ada istilah dosis efektif yaitu suatu obat yang dapat memberikan respon terapi 50% dari suatu populasi yang dicoba (ED50),sedangkan indeks therapy (TI) adalah rasio antara LD50 : ED50.

PEMBAHASAN

Sebelum suatu calon obat baru dicobakan pada manusia, dibutuhkan waktu beberapa tahun untuk meneliti sifat farmakodinamik, farmakokinetik, dan efek toksiknya pada hewan coba.Dalam studi farmakokinetik ini tercakup juga pengembangan teknik analisis untuk mengukur kadar senyawa tersebut dan metabolitnya dalam cairan biologik. Semuanya ini diperlukan untuk memperkirakan dosis efektif dan memperkecil risiko penelitian pada manusia. Setelah dilakukan pengujian terhadap hewan coba, maka pengujian dilakukan terhadap beberapa manusia sehat untuk mengetahui efek obat tersebut di dalam tubuh manusia.Kemudian pengujian selanjutnya dilakukan untuk mengetahui dosis terapi obat & indikasi obat tersebut untuk penyakit lain, pengujian ini dilakukan terhadap pasien dengan indikasi penyakit tertentu.Pengujian selanjutnya dilakukan untuk mengetahui efek terapi, efek samping, dan keamanan obat tersebut dengan pembanding obat standar. Sedangkan uji yang terakhir dilakukan untuk mengetahui efek samping akibat penggunaan terus-menerus serta manfaat obat dalam penggunaan jangka panjang.

Untuk menentukan dosis efektif suatu obat biasanya dilakukan dengan cara penentuan Dosis Efektif 50 (ED50) yaitu dosis tertentu yang menimbulkan efek spesifik pada separuh (50%) individu. Dosis efektif 50 tidak dapat menunjukkan kuantitas yang baik hingga hewan uji, respon akhir, dan factor-faktor seperti rute injeksi obat dan keadaan nutrisi dari hewan coba ditentukan secara spesifik.Nilai ED50 bukanlah suatu nilai pasti karena dapat dipengaruhi oleh banyak factor diantaranya jenis hewan, factor endogen, komposisi pakan, rute pemberian, temperatur dan musim. Penentuan nilai ED50 membutuhkan hewan coba dalam jumlah yang cukup banyak sehingga mendapatkan hasil yang tepat.

Banyak metode yang dapat digunakan untuk menentukan nilai ED50 suatu obat, namun metode yang paling sering digunakan adalah metode yang diperkenalkan oleh Thompson & Weil pada tahun 1952. Thompson dan Weil menemukan suatu metode yang efektif dan memiliki tingkat kepercayaan yang tinggi dalam menentukan nilai ED50. Dengan menggunakan metode ini, tidak diperlukan hewan coba dalam jumlah yang besar sehingga dapat mengurangi jumlah hewan coba yang harus dikorbankan. Thompson & Weil membuat sekelompok table yang dapat digunakan dalam per4hitungan untuk mendapatkan nilai ED50. Penentuan nilai ED50 dengan menggunakan metode Thompson & Weil dilakukan pada hewan coba yang dibagi kedalam empat kelompok dengan pemberian dosis bertingkat. Kelompok pertama diberikan dosis terendah yang telah diperkirakan, kelompok kedua diberikan dosis dua kali lipat dari dosis terendah, kelompok ketiga diberikan dosis empat kali lipat dari dosis terendah, sedangkan kelompok keempat diberikan dosis delapan kali dari dosis terendah. Setelah tiga jam dilakukan pencatatan jumlah hewan coba yang mati dari tiap-tiap kelompok. Untuk mendapatkan nilai ED50, data yang didapatkan dimasukkan kedalam rumus berikut:

log ED50 = log Dα + d (f+1)

sedangkan untuk mengetahui kisaran ED50 digunakan rumus:

log ED50 ± 2 d df

keterangan : Dα = dosis terkecil yang digunakan d = logaritma kelipatan f = factor pada tabel Thompson & Weil k = jumlah kelompok mencit – 1 df = dicari pada table Thompson & Weil

Meskipun penggunaan metoda Thompson & Weil cukup efektif dan mudah, tidak jarang para peneliti menggunakan cara konvensional yang membutuhkan hewan coba dalam jumlah besar untuk menentukan nilai ED50. Misalnya pengujian Bisthiazolium Salt (T3) & Corresponding Prodrug (TE3) sebagai obat anti malaria terbaru. Pada pengujian obat tersebut, peneliti menggunakan 237 ekor mencit berumur 10 minggu. Mencit-mencit tersebut dibagi secara acak dalam enam kelompok perlakuan. Pada tiga kelompok pertama, mencit diberikan senyawa T3 dengan dosis berikut: (i) 1.3 mg/kg BB melalui injeksi intra vena, (ii) 3 mg/kg BB

melalui injeksi intar vena, (iii) 6.4 mg/kg BB melalui rute intraperitoneal. Sedangkan tiga grup lainnya menerima TE3 prodrug 1.5 mg/kg BB melalui injeksi intravena, 3 mg/kg BB melalui injeksi intavena, dan 12 mg/kg BB melalui rute peroral. Efektifitas obat dilihat dari kemampuan menghambat pertumbuhan parasit pada kelompok perlakuan dan dibandingkan dengan kelompok kontrol. Setelah dilakukan pengamatan selama 36 jam, dilakukan pemeriksaan sampel darah untuk mengetahui pertumbuhan parasit dalam tubuh mencit tersebut. Data yang didapat kemudian diolah menggunakan metoda analisis statistik, sehingga didapatkan nilai ED50 untuk T3 & TE3 sebesar 0.2-0.25 mg/kg BB untuk rute injeksi peritoneal. Sedangkan untuk rute peroral nilai ED50 untuk T3 sebesar 14 ±1.7 mg/kg BB dan untuk TE3 sebesar 5.00 ± 0.28 mg/kg BB.

Seiring dengan berkembangnya teknologi, penghitungan nilai ED50 dapat dilakukan dengan menggunakan komputer. Saat ini terdapat dua program serupa (BASIC dan FORTRAN) yang telah dikembangkan untuk menentukan nilai ED50 melalui penggunaan komputer. Program ini dapat dijalankan dengan mudah dan cepat menggunakan komputer dengan spesifikasi standar. Dengan program tersebut pengujian ED50 memerlukan hewan coba dan tingkat dosis yang lebih sedikit. Program tersebut mampu mengkalkulasi nilai ED50 dan LD50 dengan tingkat kepercayaan mencapai 95 %.

Kesimpulan

Untuk menghitung nilai ED50 suatu obat dapat menggunakan beberapa cara yaitu metoda

konvensional, metoda Thomson & Weil, dan menggunakan program computer. Namun metode

yang paling mudah untuk digunakan adalah metoda Thomson & Weil karena lebih mudah dan

praktis.

Daftar Pustaka

[Anonim].12 Agustus 2011. Laboratorium Uji Klinis untuk Pengembangan Obat di Indonesia. [Terhubung Berkala]. http://medicastore.com/berita/ [16 Desember 2011]

Olivier N,et al.2005. Pharmacological Properties of a New Antimalarial Bisthiazolium Salt, T3, and a Corresponding Prodrug, TE3. Dalam: Antimicrobial Agents and Chemoteraphy.49(9). Hal 3631-3639

Schaper MM, Thompson RD, Weil CS.1994. Computer Programs For Calculation of Median Effective Dose (LD50 or ED50) Using the Method of Moving Average Interpolation. Dalam: Arch Toxicology.68(5). Hal 332-7

Setiawati A, Bustami ZS, Suyatna FD.1995. Pengantar Farmakologi. [Editor]. Dalam: Farmakologi dan Terapi.Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia:Jakarta. Hal 1-23

White C.2008.Effective Dose 50.[Terhubung berkala]. http://www.accessscience.com/ [16 Desember 2011]