majidsyahreza89

BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG KESEHATAN

Posted on: Januari 16, 2012

Prakata

 


Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Bagaimanakah Bioteknologi berperan dalam bidang kesehatan?

Dalam kehidupan kita sehari-hari, secara langsung maupun tidak langsung, sebagian dari kita pernah berhubungan dengan hasil penerapan Bioteknologi bidang Kesehatan. Salah satu contohnya adalah insulin yang telah digunakan untuk mengobati penyakit diabetes. Penyakit diabetes pada manusia diobati dengan insulin manusia.

Bagaimanakah kita dapat memperoleh insulin manusia ini? Apakah untuk mengobati orang yang sakit diabetes ini kita harus mengorbankan orang yang sehat untuk diekstrak insulinnya?

Tentu saja tidak. Saat ini insulin manusia telah berhasil diproduksi secara masal dengan menggunakan bakteri. Kemampuan bakteri untuk memproduksi insulin manusia ini adalah karena telah berhasil memasukkan dan mengintegrasikan gen yang menyandikan insulin manusia kedalam genom bakteri.

Kemajuan dunia kedokteran saat ini tidak terlepas dari peran Bioteknologi. Sebagai bukti dengan ditemukannya vaksin, antibiotik, interferon, antibodimonoklonal, dan pengobatan melalui terapi gen dan lain sebagainya.

 

Kusampaikan dan kuucapkan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan kekuatan dan ketabahan serta kesabaran dalam menyusun dan merangkai buku ini.

Dan ku ucapkan banyak terima kasih kepada  dosen pengampu mata kuliah Bioteknologi Miss Ina Rosdiana Lesmanawati atas bimbingan dan arahan dalam pembuatan buku ini dan tak lupa kepada rekan – rekan mahasiswa Biologi B semester VI IAIN Syekh Nurjati Cirebon atas support dan attentionnya sehingga pembuatan buku ini rampung pada waktunya.

Semoga buku yang sederhana ini dapat bermanfaat dan menjadi bahan pelajaran bagi semua kalangan khususnya mahasiswa biologi.

Amein….

Thank’s Full to Allah SWT for All

Good luck to 4ever.

 

Daftar Isi

 

Prakata…………………………………………………………………………………………..      i

Daftar Isi…………………………………………………………………………………….     iv

Bab I.    Antibody Monoklonal…………………………………………….     1

  1. Pengertian Antibody Monoklonal
  2. Membuat Antibody Monoklonal
  3. Cara Membuat Antibody Monoklonal
  4. Cara kerja Antibody Monoklona
  5. Dosis dan Pemberian Antibody Monoklonal
  6. Efek Samping Antibody Monoklonal

Bab II.   Antibiotika………………………………………………………………..

Pengertian Antibiotika

Sejarah Singkat Antibiotika Modern

Macam-macam Antibiotika

Penggunaan Antibiotika

Mekanisme, Cara Kerja, dan Klasifikasi…………………………..

Fakta Menarik Tentang Antibiotika………………………………….

Bab III.   Terapi Gen

  1. Pengertian terapi gen
  2. Cara kerja terapi gen
  3. Terapi gen bagi penderita penyakit jantung bawaan

Bab IV.      Insulin

  1. Pengertian insulin
  2. Cara kerja insulin
  3. Efek samping insulin
  4. Pengertian terapi insulin
  5. Bagaimanakah fungsi insulin dalam tubuh normal

Referensi

Profil Penulis

BAB 1.         

ANTIBODY MONOKLONAL

  1. a.   Pengertian Antibody Monoklonal

Antibodi monoklonal adalah antibodi monospesifik yang dapat mengikat satu epitop saja.Antibodi monoklonal ini dapat dihasilkan dengan teknik hibridoma. Sel hibridoma merupakan fusi sel dan sel.

Pembuatan sel hibridoma terdiri dari tiga tahap utama yaitu imunisasi, fusi, dan kloning. Imunisasi dapat dilakukan dengan imunisasi konvensional, imunisasi sekali suntik intralimpa, maupun imunisasi in vitro. Fusi sel ini menghasilkan sel hibrid yang mampu menghasilkan antibodi seperti pada sel limpa dan dapat terus menerus dibiakan seperti sel myeloma. Frekuensi terjadinya fusi sel ini relatif rendah sehingga sel induk yang tidak mengalami fusi dihilangkan agar sel hasil fusi dapat tumbuh.

Frekuensi fusi sel dapat diperbanyak dengan menggunakan Polietilen glikol (PEG), DMSO, dan penggunaan medan listrik. PEG berfungsi untuk membuka membran sel sehingga mempermudah proses fusi. Sel hibrid kemudian ditumbuhkan pada media pertumbuhan.Penambahan berbagai macam sistem pemberi makan dapat meningkatkan pertumbuhan sel hibridoma.

b.  Membuat Antibody Monoklonal

Teknologi antibodi monoklonal yaitu teknologi menggunakan sel-sel sistem imunitas yang membuat protein yang disebut antibodi. Sistem kekebalan kita tersusun dari sejumlah tipe sel yang bekerja sama untuk melokalisir dan menghancurkan substansi yang dapat memasuki tubuh kita. Tipa tipe sel mempunyai tugas khusus. Beberapa dari sel tersebut dapat membedakan dari sel tubuh sendiri (self) dan sel-sel asing (non self). Salah satu dari sel tersebut adalah sel limfosit B yang mampu menanggapi masuknya substansi asing denngan spesivitas yang luar biasa.

  • Dengan mengetahui cara kerja anti bodi, kita dapat memanfaatkannya untuk keperluan deteksi, kuantitasi dan lokalisasi.
  • Pengukuran dengan pendeteksian dengan menggunakan Teknologi antibodi monoklonal relatif cepat, lebih akurat, dan lebih peka karena spesifitasnya tinggi.
  • Teknologi antibodi monoklonal saat ini digunakan untuk deteksi kehamilan, alat diagnosis berbgai penyakit infeksi dan deteksi sel-sel kanker.
  • Karena spesifitasnya yang tinggi maka Teknologi antibodi monoklonal dapat digunakan untuk membunuh sel kanker tanpa mempengaruhi sel-sel yang sehat.
  • Selain kegunaannya untuk mendiagnosis penyakit pada manusia, Teknologi antibodi monoklonal juga banyak dipakai untuk mendeteksi penyakit-penyakit pada tanaman dan hewan, kontaminasi pangan dan polutan lingkungan.

(mekanisme proses pembuatan Antibody Monoklonal dari gen tikus)

  1. c.   Cara Memproduksi Antibodi Monoklonal. (Hibridoma)

Ketika di tikus terbentuk antibody yang beraneka ragam (antibody multiklonal) dengan maksud tubuh tikus emang harus dilindungi dari berbagai organisme patogen /antigen asing misal (antigen HCG) ,maka tikus diharapkan bebas dari berbagai gangguan penyakit akibat bervariasinya patogen/antigen tersebut.

  • Perlu diketahui lympocyt tikus yang membuat antibody tentu sangat variatif , tidak hanya sel B yang ampuh melawan antigen tetapi juga dibuat antibody yang lain , yang kita kenal dengan sebutan multiklonal. selain dengan melakukan daya adaptif terus menerus terhadap anrtigen baru yang masuk tubuhnya ini dilakukan untuk menahan tekanan penyakit dari luar yang begitu beragam dan selalu penyakit / antigen asing tersebut meng “up-grade” menjadi lebih canggih . apapun bentuk up grade an penyakit sebenarnya tubuh tikus itu siap melawannya dan selalu OK.
  • Namun kwantitas antibody yang beraneka ragam itu dipastikan kurang produksinya sehingga tidak bisa mengibangi patogennya. maka dari dasar sederhana itulah kemudian dicipta antibody specifik , meskipun jumlahnya sedikit tapi sangat ampuh, bisa diproduksi besar besaran dengan teknik hibridoma secara invitro /invivo berupa antibody monoklonal.

Caranya

  1. Diambil Limpocyt pabrik antibody yang memproduksi beraneka ragam antibody itu
  2. Dipisahkan berbagai jenis antibody (multiklonal)dengan specifik tujuan yang berbeda
  3. digabungkan Antibody specifik itu ke sel kanker(myolema) yang begitu cepat membelahnya (unlimited akses) pada suatu media , sel mieloma semacam sel tumor yang dibiakkan dan dimutasikan itu jika dipertemukan dengan sel B (biasanya disebut sel B-mieloma)/ sel hibridoma
  4. jika sel hibridoma ini terbentuk dan sukses ternyata sel hibridoma bisa membelah pula dalam skala yang unlimited., sehingga memungkinkan pemroduksian dalam skala besar nantinya.
  5. Akhirnya bisa diperoleh antibody monoklonal yang specifik itu untuk membantu penyebuhan penyakit misalnya kanker .
  1. d.  Cara Kerja Antibody Monoklonal

Tidak seperti kemoterapi dan radioterapi, yang bekerja secara kurang spesifik, tujuan pengobatan antibodi monoklonal adalah untuk menghancurkan sel-sel limfoma non Hodgkin secara khusus dan tidak mengganggu jenis-jenis sel lainnya.

  • Semua sel memiliki penanda protein pada permukaannya, yang dikenal sebagai antigen.
  • Antibodi monoklonal dirancang di laboratorium untuk secara spesifik mengenali penanda protein tertentu di permukaan sel kanker.
  • Antibodi monoklonal kemudian berikatan dengan protein ini.
  • Hal ini memicu sel untuk menghancurkan diri sendiri atau memberi tanda pada siinduk kekebalan tubuh untuk menyerang dan membunuh sel kanker.
  • Sebagai contoh, rituximab, antibodi monoklonal yang dipakai dalam pengobatan limfoma non Hodgkin, mengenali penanda protein CD20. CD20 ditemukan di permukaan Sel B abnormal yang ditemukan pada jenis-jenis limfoma non Hodgkin yang paling umum.

Proses kerja

  • Saat rituximab berikatan dengan CD20 di permukaan suatu sel-B, sel mungkin dihancurkan langsung, tetapi pertahanan alami tubuh juga disiagakan.
  • Rituximab secara efektif menyerang sel limfoma agar dapat dihancurkan siinduk kekebalan tubuh dan membunuh sel-sel kanker.
  • CD20 juga ditemukan di permukaan sel-B normal, salah satu jenis sel darah putih yang beredar di tubuh.
  • Ini berarti mungkin sel-B normal ini juga dihancurkan saat rituximab digunakan.
  • Akan tetapi, sel induk dalam sumsum tulang yang berkembang menjadi sel-B tidak memiliki CD20 pada permukaannya.
  • Oleh karena itu sel induk tidak dihancurkan oleh rituximab dan dapat terus menyediakan sel-B sehat untuk tubuh.
  • Meskipun jumlah sel-B normal yang matang berkurang untuk sementara karena pengobatan, mereka akan kembali ke kadar semula setelah pengobatan.
  1. e.   Dosis dan Pemberian Antibody
  2. f.   Efek samping Antibody Monoklonal
  • Dosis dan pemberian bervariasi untuk setiap antibodi yang diberikan.
  • Sebagai contoh, rituximab, antibodi monoklonal yang umum digunakan dalam pengobatan NHL diberikan intravena, melalui jarum yang masuk ke dalam pembuluh darah , biasanya di lengan.
  • Rituximab diberikan sebagai ‘tetesan’ yang berarti obat dimasukkan dulu ke dalam kantong infus, kemudian cairan menetes perlahan ke dalam pembuluh darah dengan mengandalkan kekuatan gravitasi.
  • Jika antibodi monoklonal digunakan dalam kombinasi dengan kemoterapi, rituximab biasanya diberikan sesaat sebelum kemoterapi pada awal setiap siklus pengobatan.
  • Sebelum tetesan infus diberikan, obat lain untuk mencegah beberapa efek samping antibodi monoklonal diberikan – contohnya parasetamol untuk mengurangi demam dan anti-histamin untuk mengurangi kemungkinan reaksi alergi.
  • Meski demikian, efek samping antibodi monoklonal umumnya ringan dan sementara serta dapat diatasi dengan mudah.
  • Jika terjadi efek samping saat obat diberikan, tetesan infus dapat diperlambat atau bahkan dihentikan hingga efek samping berakhir.
  • Untuk pengobatan pertama, pasien menginap di rumah sakit atau sementara tinggal di sana sebelum pulang ke rumah.
  • Pengobatan lanjutan biasanya lebih cepat dan efek sampingnya lebih sedikit. Kebanyakan orang dapat mendapat pengobatan lanjutan ini sebagai rawat-jalan dan pulang ke rumah pada hari itu juga.
  • Seperti semua obat, antibodi monoklonal dapat menyebabkan efek samping.
  • Contohnya untuk rituximab, efek samping umumnya ringan dan bersifat sementara, hanya berlangsung selama pengobatan atau beberapa jam setelahnya.
  • Efek samping terjadi paling sering selama masa pengobatan mingguan pertama, dan biasanya berkurang dengan dosis selanjutnya.
  • Hal ini disebabkan lebih banyak sel limfoma selama pengobatan pertama yang harus diserang oleh antibodi monoklonal dan dihancurkan oleh si induk kekebalan tubuh.
  • Efek samping yang paling umum adalah demam, menggigil dan gejala mirip flu lainnya, seperti nyeri otot, nyeri kepala dan rasa letih.
  • Umumnya cepat berakhir setelah masa pengobatan berakhir.
  • Kadang-kadang, pasien merasakan flushing mendadak dan merasa panas di wajah.
  • Hal ini biasanya berlangsung amat singkat.

Beberapa pasien mengalami mual (mual) atau muntah. Obat anti muntah (anti-muntah) umumnya sangat efektif dalam mencegah maupun meringankan gejala-gejala ini sehingga lebih dapat ditoleransi. Kadang-kadang, pasien merasakan nyeri pada bagian tubuh yang merupakan lokasi limfoma. Nyeri biasanya ringan dan dapat diatasi dengan obat anti-nyeri biasa. Rituximab dapat menyebabkan reaksi alergi. Gejalanya dapat berupa:

  • Gatal atau mendadak muncul warna kemerahan
  • Batuk, mengi atau sesak napas
  • Lidah bengkak atau rasa bengkak di tenggorokan
  • Edema, atau pembengkakan karena kelebihan cairan dalam jaringan tubuh
  • Reaksi alergi berat terhadap rituximab jarang ditemukan dan pasien diamati selama masa pengobatan akan munculnya gejala-gejala ini.
  • Pasien harus melaporkan gejala yang dialaminya begitu muncul.
  • Seringkali, yang perlu dilakukan hanyalah memperlambat atau menghentikan sementara tetesan intravena sampai reaksi alergi berakhir.
  • Pasien umumnya diberikan anti-histamin sebelum mulai pengobatan untuk membantu mencegah atau mengurangi masalah ini.

Antibody Monoclonal drug adalah sebuah obat inovasi baru dalam usaha manusia melawan kanker. Meskipun efektifitas dan sepesifisitas obat ini terhadap kanker tertentu telah teruji dan membuahkan hasil, namun cara penggunaan obat ini agar memberikan hasil yang terbaik sampai saat ini belumlah diketahui secara pasti.
Bagaimana Monoclonal Antibody Bekerja Menghajar Sel Kanker?

  1. Membuat Sel Kanker Lebih dikenali Oleh Sistem Immun. Sistem immun akan aktif jika terdapat musuh (antigen) dalam tubuh, wes enaknya sistem immun ini adalah tentaranya tubuh. Sekali sistem immun mengenali adanya musuh tubuh, maka ia akan memanggil teman-temannya untuk melawan musuh ini. Tapi tidak selamanya sistem immun bisa mengenali sel kanker sebagai musuh, lha obat-obatan golongan antibody monoclonal seperti Rituximab bekerja agar sistem immun lebih kenal dengan sel kanker sehingga sistem pertahanan tubuh biasa. bekerja lebih efektif dalam rangka menghajar sel kanker. Obat kankerAntibody Monoclonal di sekitar Sel kanker. Cara kerja obat kanker Antibody Monoclonal lagi menghajar sel kanker
  2. Menghambat Faktor-Faktor Pertumbuhan Sel Kanker. Jika sebuah zat kimia yang disebut sebagai Growth Factor menempel pada sel kanker, maka pertumbuhan sel kanker yang ditempeli akan meningkat drastis, kalo pertumbuhan sel kankernya tambah banyak kan secara otomatis kankernya semakin menggila. Didasarkan fakta inilah, obat-obatan Antibody Monoclonal seperti Cetuximab bekerja menghambat ikatan antara growth factor dengan reseptor pada sel  .
  3.  Menghantarkan Radiasi ke Sel Kanker. Kombinasi obat antibody monoclonal dengan partikel radioaktif, kita bisa menghantarkan radiasi langsung tepat sasaran pada sel kanker. Hal ini digunakan untuk memastikan radiasi tersebut tidak merusak sel yang yang sehat. Dengan adanya obat yang penggunaannya masih dalam pengwasan FDA ini, maka efektifitas radioterapi pada pasien kanker bisa lebih ditingkatkan.

Penggunaan antibody monoclonal sebagai terapi kanker juga mampu menimbulkan efek samping, mulai efek samping yang ringan sampai efek samping yang menjadikan pasien dalam kondisi gawat darurat.

Efek Samping Umum

* Reaksi alergi seperti gatal dan bengkak.

* Gejala seperti flu, padahal bukan flu :lol:

* Nausea

* Diare

* Pengeringan Kulit

Efek Samping yang jarang terjadi, namun berbahaya


* Perdarahan hebat

* Gangguan jantung

* Reaksi anafilaksis (hipersensitif)

* Penurunan jumlah hitung darah

BAB II.

ANTIBIOTIKA

  1. a.   Pengertian Antibiotik

Antibiotika adalah segolongan senyawa, baik alami maupun sintetik, yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu proses biokimia di dalam organisme, khususnya dalam proses infeksi oleh bakteri. Penggunaan antibiotika khususnya berkaitan dengan pengobatan penyakit infeksi, meskipun dalam bioteknologi dan rekayasa genetika juga digunakan sebagai alat seleksi terhadap mutan atau transforman. Antibiotika bekerja seperti pestisida dengan menekan atau memutus satu mata rantai metabolisme, hanya saja targetnya adalah bakteri. Antibiotika berbeda dengan desinfektan karena cara kerjanya. Desifektan membunuh kuman dengan menciptakan lingkungan yang tidak wajar bagi kuman untuk hidup.

Tidak seperti perawatan infeksi sebelumnya, yang menggunakan racun seperti strychnine, antibiotika dijuluki “peluru ajaib”: obat yang membidik penyakit tanpa melukai tuannya. Antibiotik tidak efektif menangani infeksi akibat virus, jamur, atau nonbakteri lainnya, dan Setiap antibiotik sangat beragam keefektifannya dalam melawan berbagai jenis bakteri. Ada antibiotika yang membidik bakteri gram negatif atau gram positif, ada pula yang spektrumnya lebih luas. Keefektifannya juga bergantung pada lokasi infeksi dan kemampuan antibiotik mencapai lokasi tersebut. Antibiotika oral (yang dimakan) mudah digunakan bila efektif, dan antibiotika intravena (melalui infus) digunakan untuk kasus yang lebih serius. Antibiotika kadangkala dapat digunakan setempat, seperti tetes mata dan salep.

  1. b.  Sejarah singkat penemuan antibiotika modern

Penemuan antibiotika terjadi secara ‘tidak sengaja’ ketika Alexander Fleming, pada tahun 1928, lupa membersihkan sediaan bakteri pada cawan petri dan meninggalkannya di rak cuci sepanjang akhir pekan. Pada hari Senin, ketika cawan petri tersebut akan dibersihkan, ia melihat sebagian kapang telah tumbuh di media dan bagian di sekitar kapang ‘bersih’ dari bakteri yang sebelumnya memenuhi media. Karena tertarik dengan kenyataan ini, ia melakukan penelitian lebih lanjut terhadap kapang tersebut, yang ternyata adalah Penicillium chrysogenum syn. P. notatum (kapang berwarna biru muda ini mudah ditemukan pada roti yang dibiarkan lembab beberapa hari). Ia lalu mendapat hasil positif dalam pengujian pengaruh ekstrak kapang itu terhadap bakteri koleksinya. Dari ekstrak itu ia diakui menemukan antibiotik alami pertama: penicillin G.

Penemuan efek antibakteri dari Penicillium sebelumnya sudah diketahui oleh peneliti-peneliti dari Institut Pasteur di Perancis pada akhir abad ke-19 namun hasilnya tidak diakui oleh lembaganya sendiri dan tidak dipublikasi.

  1. c.   Macam-macam antibiotika

Antibiotika dapat digolongkan berdasarkan sasaran kerja senyawa tersebut dan susunan kimiawinya. Ada enam kelompok antibiotika[1] dilihat dari target atau sasaran kerjanya(nama contoh diberikan menurut ejaan Inggris karena belum semua nama diindonesiakan atau diragukan pengindonesiaannya):

Inhibitor sintesis dinding sel bakteri, mencakup golongan Penicillin, Polypeptide dan Cephalosporin, misalnya ampicillin, penicillin G.

[  Inhibitor transkripsi dan replikasi, mencakup golongan Quinolone, misalnya rifampicin, actinomycin D, nalidixic acid.

[  Inhibitor sintesis protein, mencakup banyak jenis antibiotik, terutama dari golongan Macrolide, Aminoglycoside, dan Tetracycline, misalnya gentamycin, chloramphenicol, kanamycin, streptomycin, tetracycline, oxytetracycline.

[  Inhibitor fungsi membran sel, misalnya ionomycin, valinomycin.

[  Inhibitor fungsi sel lainnya, seperti golongan sulfa atau sulfonamida, misalnya oligomycin, tunicamycin; dan.

Antimetabolit, misalnya azaserine.

  1. d.  Penggunaan antibiotika

Karena biasanya antibiotika bekerja sangat spesifik pada suatu proses, mutasi yang mungkin terjadi pada bakteri memungkinkan munculnya strain bakteri yang ‘kebal’ terhadap antibiotika. Itulah sebabnya, pemberian antibiotika biasanya diberikan dalam dosis yang menyebabkan bakteri segera mati dan dalam jangka waktu yang agak panjang agar mutasi tidak terjadi. Penggunaan antibiotika yang ‘tanggung’ hanya membuka peluang munculnya tipe bakteri yang ‘kebal’.

Pemakaian antibiotika di bidang pertanian sebagai antibakteri umumnya terbatas karena dianggap mahal, namun dalam bioteknologi pemakaiannya cukup luas untuk menyeleksi sel-sel yang mengandung gen baru. Praktik penggunaan antibiotika ini dikritik tajam oleh para aktivis lingkungan karena kekhawatiran akan munculnya hama yang tahan antibiotika.

  1. e.   Mekanisme, cara kerja dan klasifikasinya

Kemampuan suatu terapi antimikrobial sangat bergantung kepada obat, pejamu, dan agen penginfeksi. Namun dalam keadaan klinik hal ini sangat sulit untuk diprediksi mengingat kompleksnya interaksi yang terjadi di antara ketiganya. Namun pemilihan obat yang sesuai dengan dosis yang sepadan sangat berperan dalam menentukan keberhasilan terapi dan menghindari timbulnya resistansi agen penginfeksi.

Antibiotik adalah segolongan senyawa, baik alami maupun sintetik, yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu proses biokimia di dalam organisme, khususnya dalam proses infeksi oleh bakteri. Literatur lain mendefinisikan antibiotik sebagai substansi yang bahkan di dalam konsentrasi rendah dapat menghambat pertumbuhan dan reproduksi bakteri dan fungi. Berdasarkan sifatnya (daya hancurnya) antibiotik dibagi menjadi dua.

1)      Antibiotik yang bersifat bakterisidal, yaitu antibiotik yang bersifat destruktif terhadap bakteri.

2)     Antibiotik yang bersifat bakteriostatik, yaitu antibiotik yang bekerja menghambat pertumbuhan atau multiplikasi bakteri.

Cara yang ditempuh oleh antibiotik dalam menekan bakteri dapat bermacam-macam, namun dengan tujuan yang sama yaitu untuk menghambat perkembangan bakteri. Oleh karena itu mekanisme kerja antibiotik dalam menghambat proses biokimia di dalam organisme dapat dijadikan dasar untuk mengklasifikasikan antibiotik sebagai berikut:

  1. Antibiotik yang menghambat sintesis dinding sel bakteri. Yang termasuk ke dalam golongan ini adalah Beta-laktam, Penicillin, Polypeptida, Cephalosporin, Ampicillin, Oxasilin.
    1. Beta-laktam menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara berikatan pada enzim DD-transpeptidase yang memperantarai dinding peptidoglikan bakteri, sehingga dengan demikian akan melemahkan dinding sel bakteri Hal ini mengakibatkan sitolisis karena ketidakseimbangan tekanan osmotis, serta pengaktifan hidrolase dan autolysins yang mencerna dinding peptidoglikan yang sudah terbentuk sebelumnya. Namun Beta-laktam (dan Penicillin) hanya efektif terhadap bakteri gram positif, sebab keberadaan membran terluar (outer membran) yang terdapat pada bakteri gram negatif membuatnya tak mampu menembus dinding peptidoglikan.
    2. Penicillin meliputi natural Penicillin, Penicillin G dan Penicillin V, merupakan antibiotik bakterisidal yang menghambat sintesis dinding sel dan digunakan untuk penyakit-penyakit seperti sifilis, listeria, atau alergi bakteri gram positif/Staphilococcus/Streptococcus. Namun karena Penicillin merupakan jenis antibiotik pertama sehingga paling lama digunakan telah membawa dampak resistansi bakteri terhadap antibiotik ini. Namun demikian Penicillin tetap digunakan selain karena harganya yang murah juga produksinya yang mudah.
    3. Polypeptida meliputi Bacitracin, Polymixin B dan Vancomycin. Ketiganya bersifat bakterisidal. Bacitracin dan Vancomycin sama-sama menghambat sintesis dinding sel. Bacitracin digunakan untuk bakteri gram positif, sedangkan Vancomycin digunakan untuk bakteri Staphilococcus dan Streptococcus. Adapun Polymixin B digunakan untuk bakteri gram negatif.
    4. Cephalosporin (masih segolongan dengan Beta-laktam) memiliki mekanisme kerja yang hampir sama yaitu dengan menghambat sintesis peptidoglikan dinding sel bakteri. Normalnya sintesis dinding sel ini diperantarai oleh PBP (Penicillin Binding Protein) yang akan berikatan dengan D-alanin-D-alanin, terutama untuk membentuk jembatan peptidoglikan. Namun keberadaan antibiotik akan membuat PBP berikatan dengannya sehingga sintesis dinding peptidoglikan menjadi terhambat.
    5. Ampicillin memiliki mekanisme yang sama dalam penghancuran dinding peptidoglikan, hanya saja Ampicillin mampu berpenetrasi kepada bakteri gram positif dan gram negatif. Hal ini disebabkan keberadaan gugus amino pada Ampicillin, sehingga membuatnya mampu menembus membran terluar (outer membran) pada bakteri gram negatif.
    6. Penicillin jenis lain, seperti Methicillin dan Oxacillin, merupakan antibiotik bakterisidal yang digunakan untuk menghambat sintesis dinding sel bakteri. Penggunaan Methicillin dan Oxacillin biasanya untuk bakteri gram positif yang telah membentuk kekebalan (resistansi) terhadap antibiotik dari golongan Beta-laktam.
    7. Antibiotik jenis inhibitor sintesis dinding sel lain memiliki spektrum sasaran yang lebih luas, yaitu Carbapenems, Imipenem, Meropenem. Ketiganya bersifat bakterisidal.
    8. Antibiotik yang menghambat transkripsi dan replikasi. Yang termasuk ke dalam golongan ini adalah Quinolone, Rifampicin, Actinomycin D, Nalidixic acid, Lincosamides, Metronidazole.

a)    Quinolone merupakan antibiotik bakterisidal yang menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara masuk melalui porins dan menyerang DNA girase dan topoisomerase sehingga dengan demikian akan menghambat replikasi dan transkripsi DNA. Quinolone lazim digunakan untuk infeksi traktus urinarius.

b)   Rifampicin (Rifampin) merupakan antibiotik bakterisidal yang bekerja dengan cara berikatan dengan β-subunit dari RNA polymerase sehingga menghambat transkripsi RNA dan pada akhirnya sintesis protein. Rifampicin umumnya menyerang bakteri spesies Mycobacterum.

c)    Nalidixic acid merupakan antibiotik bakterisidal yang memiliki mekanisme kerja yang sama dengan Quinolone, namun Nalidixic acid banyak digunakan untuk penyakit demam tipus.

d)   Lincosamides merupakan antibiotik yang berikatan pada subunit 50S  dan banyak digunakan untuk bakteri gram positif, anaeroba Pseudomemranous colitis. Contoh dari golongan Lincosamides adalah Clindamycin.

e)    Metronidazole merupakan antibiotik bakterisidal diaktifkan oleh anaeroba dan berefek menghambat sintesis DNA.

  1. Antibiotik yang menghambat sintesis protein. Yang termasuk ke dalam golongan ini adalah Macrolide, Aminoglycoside, Tetracycline, Chloramphenicol, Kanamycin, Oxytetracycline.

a)    Macrolide, meliputi Erythromycin dan Azithromycin, menghambat pertumbuhan bakteri dengan cara berikatan pada subunit 50S ribosom, sehingga dengan demikian akan menghambat translokasi peptidil tRNA yang diperlukan untuk sintesis protein. Peristiwa ini bersifat bakteriostatis, namun dalam konsentrasi tinggi hal ini dapat bersifat bakteriosidal. Macrolide biasanya menumpuk pada leukosit dan akan dihantarkan ke tempat terjadinya infeksi. Macrolide biasanya digunakan untuk Diphteria, Legionella mycoplasma, dan Haemophilus.

b)   Aminoglycoside meliputi Streptomycin, Neomycin, dan Gentamycin, merupakan antibiotik bakterisidal yang berikatan dengan subunit 30S/50S sehingga menghambat sintesis protein. Namun antibiotik jenis ini hanya berpengaruh terhadap bakteri gram negatif.

c)    Tetracycline merupakan antibiotik bakteriostatis yang berikatan dengan subunit ribosomal 16S-30S dan mencegah pengikatan aminoasil-tRNA dari situs A pada ribosom, sehingga dengan demikian akan menghambat translasi protein. Namun antibiotik jenis ini memiliki efek samping yaitu menyebabkan gigi menjadi berwarna dan dampaknya terhadap ginjal dan hati.

d)    Chloramphenicol merupakan antibiotik bakteriostatis yang menghambat sintesis protein dan biasanya digunakan pada penyakit akibat kuman Salmonella.

  1. Antibiotik yang menghambat fungsi membran sel. Contohnya antara lain Ionimycin dan Valinomycin. Ionomycin bekerja dengan meningkatkan kadar kalsium intrasel sehingga mengganggu kesetimbangan osmosis dan menyebabkan kebocoran sel.
  2. Antibiotik yang menghambat bersifat antimetabolit. Yang termasuk ke dalam golongan ini adalah Sulfa atau Sulfonamide, Trimetophrim, Azaserine.

a)    Pada bakteri, Sulfonamide bekerja dengan bertindak sebagai inhibitor kompetitif terhadap enzim dihidropteroate sintetase (DHPS). Dengan dihambatnya enzim DHPS ini menyebabkan tidak terbentuknya asam tetrahidrofolat bagi bakteri. Tetrahidrofolat merupakan bentuk aktif asam folat, di mana fungsinya adalah untuk berbagai peran biologis di antaranya dalam produksi dan pemeliharaan sel serta sintesis DNA dan protein. Biasanya Sulfonamide digunakan untuk penyakit Neiserria meningitis.

b)   Trimetophrim juga menghambat pembentukan DNA dan protein melalui penghambatan metabolisme, hanya mekanismenya berbeda dari Sulfonamide. Trimetophrim akan menghambat enzim dihidrofolate reduktase yang seyogyanya dibutuhkan untuk mengubah dihidrofolat (DHF) menjadi tetrahidrofolat (THF).

c)    Azaserine (O-diazo-asetyl-I-serine) merupakan antibiotik yang dikenal sebagai purin-antagonis dan analog-glutamin. Azaserin mengganggu jalannya metabolisme bakteri dengan cara berikatan dengan situs yang berhubungan sintesis glutamin, sehingga mengganggu pembentukan glutamin yang merupakan salah satu asam amino dalam protein.

Yang perlu diperhatikan dalam pemberian antibiotik adalah dosis serta jenis antibiotik yang diberikan haruslah tepat. Jika antibiotik diberikan dalam jenis yang kurang efektif atau dosis yang tanggung maka yang terjadi adalah bakteri tidak akan mati melainkan mengalami mutasi atau membentuk kekebalan terhadap antibiotik tersebut.

Penyembuhan penyakit dengan antibiotik sering digunakan masyarakat. Ini disebabkan masyarakat begitu mudah mendapatkan antibiotik di pasaran. Saat terserang flu atau peradangan, orang dengan mudah mengobati dirinya sendiri dengan membeli antibiotik.

Antibiotika adalah zat yang dihasilkan oleh suatu mikroba, terutama jamur, yang dapat menghambat atau dapat membasmi mikroba jenis lain. Banyak antibiotika saat ini dibuat secara semisintetik atau sintetik penuh.

Menurut dr Fajar Rudy Qimindra dari Rumah Sakit Pertamina Balikpapan (RSPB), antibiotika yang ditemukan pada 1928 oleh Alexander Fleming ini, sekarang menghadapi masalah baru berupa kekebalan (resistansi). Karena penggunaannya yang bebas dan tidak sesuai dengan indikasi, sehingga efek dari resistansi ini adalah dikhawatirkan obat tersebut sudah tidak lagi efektif saat terjadi infeksi yang membutuhkan antibiotika.

Dikatakannya, selain bahaya kekebalan, efek lain yang bisa terjadi adalah timbulnya reaksi alergi. Alergi adakah mekanisme pertahanan tubuh yang terlalu sensitif. Ia bersifat individual (perseorangan) dan dapat disebabkan oleh berbagai hal seperti debu, udang, telur, maupun obat-obatan sendiri. Alergi obat ini tidak tergantung pada dosisnya. Misalnya masyarakat menganggap yang mengandung 500 mg termasuk dosis tinggi dan dapat menimbulkan alergi dibanding 200 mg. Padahal setiap jenis antibiotika mempunyai dosis tersendiri yang spesifik.

Reaksi alergi yag timbul bisa bersifat ringan ataupun berat yang sampai mengancam jiwa. Yang ringan seperti gatal, mual, muntah, pusing dan sebagainya. Sedang reaksi yang berat disebut reaksi anafilaksis. Reaksi anafilaksis ini adalah timbulnya kondisi syok pada pasien, yaitu dalam hitungan detik pasien bisa langsung tidak sadar, tetapi begitu mendapat suntikan anti-nya ia akan sadar kembali.

Oleh karena itu diperlukan kerjasama yang baik antara pasien dan dokter.Seorang dokter akan menanyakan riwayat adanya alergi obat atau tidak,dan pasien wajib mencatat dan mengingat ada riwayat alergi apa saja. Pencegahan reaksi alergi yang lain, biasanya akan dilakukan tes kulit (skin test) untuk antibiotika yang berbentuk suntikan/injeksi. Cara sejumlah kecil dosis obat diencerkan kemudian disuntikkan di bawah kulit.

“Jika setelah dilakukan skin test si pasien mengidap alergi, maka timbul akan bentol-bentol di sekitar tempat suntikan. Jika sudah demikian maka pemberian antibiotika tersebut tidak akan diberikan. Dengan kata lain, jika antibiotika tersebut tidak cocok pada tubuh pasien, maka si pasien harus mendapatkan obat lain sebagai penggantinya,” ujar Qimi.

Dikatakan lebih lanjut, efek samping antibiotika dari penggunaan jangka panjang yang dipikirkan adalah pada organ tubuh yang memecah/mengeluarkan racunnya, yaitu ginjal. Perlu kewaspadaan apabila pada pasien tersebut sudah ada gejala kerusakan ginjal maka harus dipilih antibiotika yang sesuai.

Adapun jangka waktu penggunaan antibiotika ini sangat bervariasi, tergantung pada berat ringannya penyakit yang diderita. “Untuk infeksi kuman yang ringan, penggunaan selama tiga sampai lima hari saja biasanya sudah cukup,” kata pria yang sehari-hari tugas di rumah sakit di kawasan Jl Jend Sudirman Balikpapan Selatan ini.

Sebenarnya, ungkap Qimi, penggunaan antibiotika secara benar dan rasional memang harus diberikan. Rasional di sini maksudnya, adalah harus sesuai dengan indikasi penyakitnya, sesuai dosisnya, sesuai cara pemberiannya, dan tetap memperhatikan efek sampingnya. Sehingga diharapkan masyarakat menjadi rasional dan tidak berlebihan dalam menggunakan antibiotika sesuai apa yang dikampanyekan oleh Badan kesehatan dunia,WHO.

Beberapa hal yang bisa dianjurkan dalam mengonsumsi antibiotik, antara lain sebaiknya jangan sembarangan minum antibiotika yang dibeli sendiri di apotek atau toko obat; untuk pertolongan awal gejala demam, batuk, flu boleh saja minum obat penangkalnya, tetapi jangan mengandalkan antibiotik; selalu berkonsultasi dengan dokter untuk setiap penggunaan antibiotika, dan tanyakan ke dokter tentang cara minum, lama minum dan lain-lain sehingga ada kejelasan.

Bagaimana pun antibiotika adalah salah satu obat yang dapat digolongkan sebagai dalam pengawasan dokter. Sehingga resistensi yang terjadi karena penggunaan yang tidak terkontrol benar-benar bisa diminimalkan,” tegas Qimi.(fir).

  1. f.   Fakta Menarik Tentang Antibiotik

Obat yang mengandung antibiotik sering kali menjadi buah semalakama. Pada satu sisi dipercaya dapat mempercepat proses penyembuhan. Di lain sisi, antibiotik diyakini akan menimbulkan masalah kesehatan baru pada si kecil.

Obat antibiotika, umumnya banyak dipakai untuk menyembuhkan berbagai macam penyakit. Obat-obatan sepertiPenisilin (khusus bayi), Cloran Feniko, Sefalos Sporin, Tetrasiklin (khusus anak di atas 8 tahun) dan Quinolon (khusus anak besar), diberikan dokter bersama sejumlah obat lain. Umumnya, dokter akan menyarankan untuk meminumnya sampai habis, baik pada resep maupun secara lisan.

Secara medis, antibiotik merupakan senyawa mikroorganisme seperti jamur atau bakteri tertentu yang telah “dijinakkan” dan bila dimasukkan ke dalam tubuh dapat menjadi penyembuh yang ampuh. Antibiotik berperang melawan bakteri-bakteri di dalam tubuh. Namun perlu diingat, penggunaannya tidak boleh sembarangan. Bila dikonsumsi berlebihan akan berisiko tinggi pada kesehatan si kecil.

Pada dasarnya, obat yang ditemukan oleh Alexander Fleming dari Scotlandia di tahun 1928 ini mempunyai dua cara kerja. Pertama, mampu menghambat pertumbuhan bakteri penyakit (bakteriostassis) dan membunuh bakteri penyakit tersebut (baktericidal). Sehingga obat ini mampu menghilangkan dan membasmi bakteri tanpa menimbulkan efek samping yang berarti pada tubuh yang mengonsumsinya.

Namun, bukan berarti semua penyakit dapat diberikan antibiotik. Menurut Dr Hinky Hindra Irawan Satari SpA MTropaed, obat antibiotik umumnya diberikan pada penyakit-penyakit infeksi atau yang disebabkan oleh bakteria saja. Misalnya, penyakit-penyakit yang berkenaan dengan infeksi saluran pernapasan, saluran pencernaan atau peradangan telinga. Nah, untuk lebih jelasnya, berikut ini beberapa mitos dan fakta tentang penggunaan obat antibiotika:

[          Berhenti minum obat setelah sembuh

Menurut Hindra, banyak masyarakat awam yang meminum obat antibiotik secara salah, yaitu tidak menepati petunjuk meminum obat yang diberikan oleh dokter. Kebanyakan masyarakat awam, bila ia merasa sudah baikan, obat yang diberikan tidak lagi diminum. Misalnya, bila obat yang diberikan seharusnya diminum selama 7 hari, tapi baru 3 hari diminum sudah tidak diminum lagi. Pendapat ini merupakan cara yang salah. Padahal, meminum obat antibiotik tidak sesuai anjuran dokter atau penggunaan antibiotik dengan dosis rendah ini berbahaya.

[         Antibiotik tidak efektif

Banyak masyarakat awam “kecewa” dengan pemberian obat antibiotik. Banyak yang mengatakan, bahwa obat ini tidak efektif dalam menyembuhkan beberapa penyakit. Pada kenyataannya, antibiotik yang tidak efektif ini bisa disebabkan oleh bakteri yang sudah menjadi kebal terhadaap beberapa jenis obat antibiotik. Misalnya, konon penyakit akibat bakteri Streptococcus (penyebab penyakit pneumonia atau radang paru-paru) tidak bisa lagi disembuhkan dengan antibiotik jenis Vancomycin. Menurut Centre for Disrase Control and Prevention (CDCP), hal ini terjadi akibat adanya mutasi bakteri di dalam tubuh yang membuat bakteri Streptococcus kebal terhadap antibiotik. Bakteri-bakteri yang kebal ini, akan terus menginfeksi dan bahkan terus melipatgandakan jumlahnya sehingga menimbulkan ancaman baru yang lebih mengerikan pada tubuh.

[        Antibiotik menyebabkan gigi kuning

Saat ini teknologi dunia kedokteran sudah canggih, sehingga ahli media dapat menekan sebanyak mungkin efek samping antibiotik yang merugikan terhadap tumbuh kembang si kecil. Sebagian besar jenis antibiotik yang digunakan dokter saat ini tidak akan membuat gigi berubah warna. Tetapi memang ada satu jenis antibiotik yang sensitif bagi gigi, biasanya obat ini tidak boleh diberikan sebelum seorang anak berusia 8 tahun, yaitu jenis Tetrasiklin, karena sifatnya yang mengendap pada gigi.

[        Antibiotik bisa mengganggu kecerdasan

Pendapat ini, menurut Hindra adalah mitos belaka. “Penggunaan obat antibiotik tidak ada hubungannya sama sekali dengan kecerdasan anak,” tukasnya. Pada kenyataannya, kecerdasan anak dapat terganggu jika pada masa keemasan anak (usia 0-5 tahun), ia sering sakit  dan pengobatan dilakukan tidak secara maksimal atau serampangan. Misalnya, salah dalam menggunakan obat termasuk antibiotik yang mengakibatkan penyakit si kecil menjadi berlarut-larut. Sehingga ia tidak dapat memanfaatkan waktunya untuk menjalani proses tumbuh kembang.

[     Menyebabkan jamur pada rongga mulut

Jamur yang terlihat seperti lapisan atau selaput putih yang menonjol pada mulut, merupakan jenis jamur Candida albicans. Jamur ini sebenarnya merupakan penghuni normal di mulut. Namun jika keseimbangannya terganggu, seperti penggunaan antibiotik yang tidak tepat, akan menguntungkan jamur untuk tumbuh dan menyebabkan gejala infeksi.

[        Antibiotik pencetus diare

Pada bayi, penggunaan antibiotik kadang bisa menyebabkan terjadinya diare. Gejalanya seperti tinja yang encer, kadang ditambah kondisi lebih sering buang air besar, kotoran lebih banyak, ada lendir, dan muntah. Keadaan ini kemungkinan besar akibat efek samping dari kerja obat dalam mengatasi infeksi dan bakteri penyebab penyakit.

[        Gunakan antibiotik secara aman

Perhatikan petunjuk penggunaan obat yang diberikan oleh dokter, misalnya apakah penggunaan antibiotik memang diperlukan oleh penyakit si kecil. Gunakan sesuai dosis yang dianjurkan, jangan memberikan antibiotik dengan dosis yang kelewat rendah atau tinggi, karena bisa berbahaya.

BAB III.

TERAPI GEN

  1. Pengertian Terapi Gen

Terapi gen adalah suatu teknik terapi yang digunakan untuk memperbaiki gen-gen mutan (abnormal/cacat) yang bertanggung jawab terhadap terjadinya suatu penyakit. Pada awalnya, terapi gen diciptakan untuk mengobati penyakit keturunan (genetik) yang terjadi karena mutasi pada satu gen, seperti penyakit fibrosis sistik. Penggunaan terapi gen pada penyakit tersebut dilakukan dengan memasukkan gen normal yang spesifik ke dalam sel yang memiliki gen mutan. Terapi gen kemudian berkembang untuk mengobati penyakit yang terjadi karena mutasi di banyak gen, seperti kanker. Selain memasukkan gen normal ke dalam sel mutan, mekanisme terapi gen lain yang dapat digunakan adalah melakukan rekombinasi homolog untuk melenyapkan gen abnormal dengan gen normal, mencegah ekspresi gen abnormal melalui teknik peredaman gen, dan melakukan mutasi balik selektif sehingga gen abnormal dapat berfungsi normal kembali.

  1. b.  Cara Kerja Terapi Gen

Saat ini para ilmuwan sedang mencoba beberapa cara kerja terapi gen untuk pengobatan kanker:

  1. Menambahkan gen sehat pada sel yang memiliki gen cacat atau tidak lengkap. Contohnya, sel sehat memiliki “gen penekan tumor” seperti p53 yang mencegah terjadinya kanker. Setelah diteliti, ternyata pada kebanyakan sel kanker gen p53 rusak atau bahkan tidak ada. Dengan memasukkan gen p53 yang normal ke dalam sel kanker, diharapkan sel tersebut akan normal dan sehat kembali.
  2. Menghentikan aktivitas “gen kanker” (oncogenes). “Gen kanker” merupakan hasil mutasi dari sel normal, yang menyebabkan sel tersebut membelah secara liar menjadi kanker. Ada juga gen yang menyebabkan sel kanker bermetastase (menjalar) ke bagian tubuh lain. Menghentikan aktivitas gen ini atau protein yang dibentuknya, dapat mencegah kanker membesar maupun menyebar.
  3. Menambahkan gen tertentu pada sel kanker sehingga lebih peka terhadap kemoterapi maupun radiasi, atau menghalangi kerja gen yang dapat membuat sel kanker kebal terhadap obat-obat kemoterapi. Juga dicoba cara lain, membuat sel sehat lebih kebal terhadap kemoterapi dosis tinggi, sehingga tidak menimbulkan efek samping.
  4. Menambahkan gen tertentu sehingga sel-sel tumor/kanker lebih mudah dikenali dan dihancurkan oleh sistem kekebalan tubuh. Atau sebaliknya, menambahkan gen pada sel-sel kekebalan tubuh sehingga lebih mudah mendeteksi dan menghancurkan sel-sel kanker.
  5. Menghentikan gen yang berperan dalam pembentukan jaringan pembuluh darah baru (angiogenesis) atau menambahkan gen yang bisa mencegah angiogenesis. Jika suplai darah dan makanannya terhenti, kanker akan berhenti tumbuh, atau bahkan mengecil lalu mati.
  6. Memberikan gen yang mengaktifkan protein toksik tertentu pada sel kanker, sehingga sel tersebut melakukan aksi “bunuh diri” (apoptosis).

Secara garis besar ada dua macam cara yang biasa digunakan untuk memasukkan gen baru ke dalam sel. Yang pertama, secara ex vivo. Sebagian sel darah atau sumsum tulang penderita diambil untuk dibiakkan di laboratorium. Sel itu diberi virus pembawa gen baru. Virus masuk ke dalam sel dan “menembakkan” gen baru tersebut ke dalam rantai DNA sel yang dituju. Sel tersebut masih dibiakkan beberapa saat lagi di laboratorium. Setelah gen benar-benar menyatu dengan selnya, kemudian sel tersebut dikembalikan ke dalam tubuh penderita dengan cara disuntikkan ke dalam pembuluh darah.

Terapi gen ex vivo juga saat ini banyak digunakan pada uji klinis, kebanyakan menggunakan vector retrovirus untuk memasukkan suatu gen ke dalam sel penerima. Salah satu contoh terapi gen yang telah digunakan adala gen p53 untuk kondisi karsinoma squamus kepala dan leher sedangkan sel targetnya adalah sel tumor. C. Terapi Gen In Vivo Organ seperti paru paru, otak, jantung tidak cocok untuk terapi gen ex vivo, sebab pembiakan sel target dan retransplantasi tidak mungkin dilakukan. Oleh karena itu terapi gen somatic, dilakukan dengan pemindahan gen in vivo.

Yang kedua, secara in vivo. Virus pembawa gen disuntikkan ke dalam tubuh penderita. Virus yang telah diprogram tersebut akan mencari dan menyerang sel yang dituju (kanker) dengan cara menembakkan gen baru yang dibawanya ke dalam sel. Peran virus ini kadang digantikan oleh liposom atau plasmid sebagai vektor buatan.

Ada beragam jenis virus yang digunakan untuk ujicoba terapi gen, antara lain retrovirus, adenovirus, virus herpes, cacar, dan lain-lain. Masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Sebelum digunakan semuanya direkayasa terlebih dahulu sehingga tidak mampu menjangkitkan penyakit, sekaligus ditingkatkan kemampuannya untuk mengenali dan memasuki sel target, juga mentransfer gen.

suatu pendekatan in vivo (di dalam organisme hidup) yang menjanjikan telah berhasil dilakukan dalam mengatasi sel tumor, yaitu menggunakan gen virus herpes simplex-timidin kinase (HSV-tk) sebagai “gen pembunuh”. Gen tersebut diisolasi dari virus herpes simplex, suatu virus penyebab penyakit herpes.Tahap-tahap medis dalam terapi gen menggunakan gen HSV-tk untuk mematikan sel-sel glioblastoma multiform (suatu tumor otak), secara garis besar dapat dijelaskan sebagai berikut:

1)    Operasi pembuangan bagian tumor yang dapat dibuang dari otak.

2)   Pemasukan sel penghasil vektor yang membawa gen pembunuh (gen HSV-tk) secara injeksi atau implantasi sisa tumor yang tidak dapat dibuang dari otak.

3)   Pemulihan setelah operasi serta pemeriksaan hasil menggunakan Magnetik Resonance Imaging-Scan (MRI-Scan)

4)   Pemberian ganciclovir (GCV) secara intra-venous sesuai dosis. GCV merupakan turunan Acyclovir yang dikembangkan pada tahun 1970 untuk pengobatan infeksi virus herpes simplex. Obat ini merupakan analog nukleosida yang dapat difosforilasi oleh kinase timidin virus menjadi bentuk GCV-monofosfat.kemudian enzim seluler dapat mengubah bentuk monofosfat itu menjadi bentuk GCV-di dan trifosfat yang bersifat toksik, dengan fungsi sebagai terminator sintesis DNA yang berarti menghambat polimerasi DNA virus.enzim HSV-tk bekerja seribu kali lebih efisien pada fofsforilisasi GCV menjadi GCV-monofosfat daripada kinase timidin seluler. Oleh karena itu GCV tidak toksik pada sel tanpa HCV-tk pada konsentrasi terapi 1-10µM. Akan tetapi, pada penggunaan yang lama muncul neuropenia. GCV-trifosfat yang toksik ini menunjukan kemampuan melewati membran sel ditunjukan dengan waktu paruhnya dalam sel 6 kali lebih lama ( 18-24 jam) daripada GCV. Salah satu keuntungan dari mekanisme aksi ini bahwa sel tumor yang resisten terhadap obat tumor,seperti sel kanker overian SKOV-3, peka terhadap GCV jika sel itu diberi gen HCV-tk.

5)   Perlakuan dengan penyinaran berenergi tinggi. Penyinaran dilakukan ke bagian yang telah pulih, dua atau tiga minggu setelah pembedahan. Kemudian setiap dua bulan, tumor otak pasien dipantau dengan MRI-Scan dan setelah satu tahun diharapkan terapi gen tersebut memberikan hasil yang positif.

Pengantaran “gen pembunuh” (gen HSV-tk) secara selektif ke sel-sel tumor memerlukan suatu kendaraan (vektor). Vektor yang sering digunakan dalam terapi gen adalah suatu retrovirus. Retrovirus adalah virus berselubung yang genomnya berupa RNA untai tunggal sepanjang lebih kurang 10 kilobasa. Di dalam vektor retrovirus yang akan digunakan untuk membawa gen HSV-tk ke dalam sel tumor, beberapa “gen non-esensial”, seperti gag, pol, dan env, yang secara langsung mengkode protein-protein capsid, enzim-enzim untuk replikasi serta protein-protein pada selubung, digantikan oleh gen HSV-tk.

Dengan demikian, dihasilkan suatu vektor retroviral rekombinan yang membawa gen HSV-tk. Vektor retroviral rekombinan biasanya diproduksi di dalam sel-sel penghasil vektor (vector producer cells/VPC) yang diisolasi dari fibroblast tikus. VPC berisi gen HSV-tk yang mengode suatu “prodruk” (HSV-tk) kemudian dimasukkan ke dalam sel tumor dengan cara disuntikkan atau dapat juga melalui implantasi menggunakan tuntunan suatu instrumen yang disebut Magnetic Resonance Imaging-Guided Stereotactic Implantation. Gen HSV-tk yang telah berhasil masuk ke dalam sel tumor selanjutnya terekspresi dan menghasilkan HSV-tk (suatu enzim virus yang berperan sebagai katalisator reaksi fosforilasi). HSV-tk di dalam sel tumor berubah sensitivitasnya terhadap “drug” ganciclovir (GCV) yang dimasukkan secara intra-venous (infus) ke dalam tubuh pasien. GCV-P selanjutnya diubah oleh enzim kinase dalam sel menjadi ganciclovir trifosfat (GCV-PPP), suatu inhibitor poten terhadap enzim DNA polimerase dan menyebabkan kematian sel tumor. Kematian sel tumor terjadi karena DNA polimerase yang memiliki fungsi vital pada proses replikasi DNA di dalam sel tumor terhambat (terinhibisi) oleh GCV-PPP. Retrovirus menginfeksi hanya sel-sel yang sedang membelah, yaitu sel-sel tumor, tetapi tidak menginfeksi sel-sel otak terdiferensiasi normal.

Selanjutnya, suatu mekanisme yang disebut gap junction terjadi di dalam sel-sel tumor, di mana GCV-PPP berdifusi dari sel-sel tumor terinfeksi ke sel-sel tumor tetangga yang belum terinfeksi dan mematikan sel-sel tumor tetangga tersebut. Efek mematikan ini dikenal sebagai bystander effect. Proses tersebut berlangsung secara terus-menerus sampai semua sel-sel tumor mati.

c.   Terapi genetic bagi penderita penyakit jantung bawaan

Sebuah penelitian baru membuktikan bahwa KCNQ1 adalah gen utama yang menyandi fungsi jantung. Mutasi yang terjadi pada gen tersebut akan menyebabkan penyakit jantung bawaan pada ratusan ribu anak dan akan menimbulkan gangguan rhytm atau irama jantung dengan penderitaan seumur hidup. Kondisi ini pada akhirnya bisa menyebabkan gagal jantung atau Cardiac suddent dan kematian.

Penyakit jantung bawaan ini, dalam ilmu kedokteran disebut LQTS (Long QT Syndrome) karena mengalami perlambatan pacu jantung yang diserta dengan pemanjangan jarak QT interval pada Elektrokardigrafi Jantung. Penyakit ini, juga mempunyai ciri-cirinya berupa sinkop (keadaan dimana terdapat kelemahan menyeluruh pada otot-otot tubuh sehingga tidak mampu mempertahankan sikap tegak yang disertai dengan hilangnnya kesadaran). Pada jantung normal, iramanya harus teratur, berdiri sendiri, dan otonom. Pengatur Jantung berdenyut secara otomatis ini dinamakan pacu jantung (Pace macker). Pacu jantung utama adalah di nodus sinus. Bradikardia atau perlambatan denyut jantung dapat terjadi oleh kerusakan dipusat pacu jantung utama yang di sebab oleh gangguan fungsi sinus atau gangguan rangsang jantung..

Dalam penelitan tersebut, pasien yang menderita kelainan jantung bawaan, ditemukan adanya mutasi genetik pada semua penderita. Tepatnya pada gen KCNQ1 dengan lokasi mutant-nya pada residue 313, dan ternyata residue I313K ini merupakan pusat dari kanal Potassium yang tentunya merupakan molekul utama yang sangat dibutuhkan untuk kontraksi otot-otot jantung. Jadi dengan terjadinya mutasi tersebut penderita penyakit ini akan mengalami gangguan kontraksi otot jantung.

Pengujian selanjutnya, pada sel-sel otot jantung secara invitro dengan menggunakan metode Patch Clamping Electrophysiology, Confocal imaging, dan analisa sequencing DNA pada pasien-pasien penderita penyakit herediter ini, membuktikan bahwa terdapat perbedaan bermakna penurunan fungsi sel-sel mutant KCNQ1-I313K bila dibandingkan dengan sel-sel normal. Untuk membuktikan lebih jauh lagi, kami melanjutkan penelitian ini dengan mengganti asam amino pembentuk mutant tersebut dengan menggunakan metode mutagenesis secara invitro. Caranya dengan merubah susunan asam amino residu I313 berdasarkan muatan listrik dari asam amino tersebut menjadi I313V (Valine) bersifat netral, I313G (Glycine) netral dan molekul kecil,  I313K (Lysine) bermuatan positif, dan I313E (Glutamide) bermuatan listrik negatif.

Hasilnya menggambarkan bahwa asam amino netral yang tidak bermuatan listrik hasilnya sama dengan sel normal, tidak terdapat perbedaan yang bermakna secara statistik jika dibandingkan dengan sel-sel normal. Namun sebaliknya jika dibandingkan dengan fungsi sel-sel yang mengandung muatan listrik positif ataupun negatif akan menyebabkan gangguan fungsi sel yang sangat menurun bahkan sel-sel tersebut tidak berfungsi lagi. Hal yang manakjubkan terjadi pada sel-sel yang mengandung I313G asam amino dengan ukuran kecil, dan tidak bermuatan listrik/netral, memperlihatkan fenomena sebaliknya, bahkan mengalami kelebihan fungsi. Sehigga dalam ilmu peyakit jantung, fenomena ini dapat menyebabkan penyakit yang berlawanan dari LQTS diatas, yaitu Short QT syndrome (SQTS) dengan pemendekan QT interval Elekrokadiografi jantung.

Harapan Baru, dari hasil penelitian ini menggambarkan sesuatu yang sangat baru dalam ilmu genetika kedokteran, bahwa mutasi gen KCNQ1 menjadi dasar timbulnya kelainan jantung bawaan LQTS, dan diturunkan secara dominan autosomal. Keparahan penyakit tersebut ditentukan bukan hanya oleh lokasi terjadinya mutasi, namun yang lebih penting lagi adalah jenis asam amino pembentuk mutan tersebut. Sehingga tentunya, hasil ini dimasa depan dapat digunakan sebagai dasar ilmiah teknik pengobatan genetik (gene therapy) bagi penderita penyakit jantung bawaan, yaitu dengan cara mentransgenikkan asam amino mutant pada pasien kearah asam amino normal.

BAB IV

INSULIN

  1. a.   Pengertian Insulin

Insulin (bahasa Latin insula, “pulau”, karena diproduksi di Pulau-pulau Langerhans di pankreas) adalah sebuah hormon polipeptida yang mengatur metabolisme karbohidrat. Selain merupakan “efektor” utama dalam homeostasis karbohidrat, hormon ini juga ambil bagian dalam metabolisme lemak (trigliserida) dan protein – hormon ini memiliki properti anabolik. Hormon tersebut juga memengaruhi jaringan tubuh lainnya.

Insulin menyebabkan http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_%28biologi%29″>sel (biologi) pada otot dan adiposit menyerap glukosa dari sirkulasi darah melalui transporter glukosa GLUT1 dan GLUT4 dan menyimpannya sebagai glikogen di dalam hati dan otot sebagai sumber energi.

Kadar insulin yang rendah akan mengurangi penyerapan glukosa dan tubuh akan mulai menggunakan lemak sebagai sumber energi. Insulin digunakan dalam pengobatan beberapa jenis http://id.wikipedia.org/wiki/Diabetes_mellitus”>diabetes mellitus. Pasien dengan diabetes mellitus tipe 1 bergantung pada insulin eksogen (disuntikkan ke bawah kulit/subkutan) untuk keselamatannya karena kekurangan absolut hormon tersebut; pasien dengan diabetes mellitus tipe 2 memiliki tingkat produksi insulin rendah atau kebal insulin, dan kadang kala membutuhkan pengaturan insulin bila pengobatan lain tidak cukup untuk mengatur kadar glukosa darah.

Apa itu insulin? apa efek samping dari insulin? bagaimana cara pemberian insulin? mari kita bahas tentang insulin, cara kerja insulin,efek samping dari insulin dan cara pemberian insulin

Insulin merupakan hasil recombinasi DNA yang digunakan secara genetis dengan memodifikasi Escchereia Coli. Organisme ini mensintese setiap rantai insulin menjadi seperti asam amino yang sama seperti insulin manusia. Ikatan-ikatan kimia ini yang akhirnya menghasilkan human insulin.

  1. b.  Cara Kerja Insulin

INSULIN

DESKRIPSI

MULA KERJA

PUNCAK KERJA

LAMA KERJA

Insulin

kerja singkat

Regular

[ crys-talline ]

Humulin R

Semilente

Insulin kerja sedang

Lente

Humulin L

NPH

HumulinN

Insulin

kerja panjang

P I

UltralenteJernih, SK atau IV

Jernih, SK atau IV

Keruh,  sinc dlm jumlah sedikit.SK

Keruh,   inc,SK, 30 persen semilente & 70 persen ultralente

Sama seperti lente

Keruh, SK, Protamin

Sama seperti NPH

Keruh, SK, Protamin,   inc

Keruh, SK, insulin   inc yang diberi tambahan0,5 – 1 jam

0,5 – 1 jam

30– 45 menit

1 – 2 jam

1 – 2 jam

4 – 8 jam

5 – 6 jam

Pemberian insulin campuran antara short-intermediet acting atau long acting insulin mengakibatkan kadar gula darah klien lebih bagus daripada single type insulin. Pada pemberian insulin campuran ini harus tepat dan benar agar insulin yang ada di dalam botol tidak bercampur dengan insulin yang ada di spuit yang dapat mengakibatkan lisis. Adapun langkah-langkah pencampurannya adalah sebagai berikut :

  1. Cuci tangan
  2. Baca etiket botol insulin, tipe dan tanggal kadaluarsanya
  3. Putar setiap botol insulin secara gantle diiatas telapak tangan agar isi insulin merata
  4. Usap tutup botol dengan alcohol
  5. Injeksi 20 unit udara ke dalam NPH insulin. {jumlah udara yang dimasukkan ke dalam botol sesuai dengan dosis unit yang diperlukan}. Selalu mendahulukan menginjeksi udara ke dalam insulin yang berdurasi kerja lebih lama.
  6. injeksikan udara 10 unit ke dalam botol insulin reguler. Jummlah udara yang diinjeksikan harus sama degan dosis insulin yang diberikan
  7. Hisap 10 unit insulin reguler Pastikan bahwa tidak ada udara dalam spuit, selalu hisap dahulu insulin yang mempunyai masa kerja lebih pendek
  8. Hisap 2 unit insulin NPH dengan spuit yang telah berisi insulin reguler 10 uniit. Hati-hati jangan sampai insulin reguler terinjeksi ke botol insulin NPH.
  9. Jumlah insulin dalam satu spuit dharus menjadi 30 unit,
  1. c.   Efek Samping Insulin

Jika insulin diberikan lebih banyak dari yang dibutuhkan untuk metabolisme glukosa timbul reaksi hipoglikemia atau syok insulin dapat diatasi dengan memberikan gula peroral atau intravena meningkatkan pemakaian insulin. Pada keadaan dimana jumlah insulin tidak cukup, gula tidak dapat dimetabolismesasikan sehinggga terjadi metabolisme lemak, pemakaian asam lemak [ keton ] untuk energi menimbulkan ketoasidosis.

REAKSI HIPOGLIKEMIA DAN KETOASIDOSIS DIABETIKUM

REAKSI TANDA DAN GEJALA
Reaksi Hipoglikemik

[ syok insulin ]

Ketoasidosis diabetik

[ reaksi hiperglikemik ]Sakit kepala, kepala terasa ringan

Gelisah terasa takut, tremor, keringat berlebihan dingin, kulit lembab, takikardi, bicara tersendat-sendat, lupa, kekacauan mental, kejang, kadar gula dara <  60 mg/dl.

Sangat haus, poliuria. Bau napas seperti buah, pernapasan kusmaul [ dalam, cepat, melelahkan, terasa menekan , sesak ], denyut nadi cepat dan lemah, selaput lendir kering dan turgor kulit buruk, kadar gula darah> 250  mg/dl.

Tiap bagian tubuh yang ditutupi kulit yang longgar dapat dipakai sebagai tempat injeksi insulin termasuk abdomen, paha, lengan atas, pinggang dan kuadran atas luar dari bokong. Secara umum insulin akan lebih cepat diabsorpsi dari bagian atas tubuh seperti bagian deltoid dan abdomen dibanding dari paha dan bokong.

Rotasi dari injeksi terus dianjurkan guna menghindari absorpsi yang terhambat karena adanya fibrosis atau lipohipertropi akibat injeksi berulang hanya pada satu tempat. Asosiasi Diabetes America menganjurkan insulin dapat diinjeksikan pada satu daerah yang sama selama satu minggu dengan jarak setiap injeksi 1 ½ inci [ satu ruas jari tangan ] dengan penyuntikan insulin secara sub cutan atau tepat di bawah lapisan kulit.

Edukasi kepada klien yang menggunakan insulin : Edukasi atau penyuluhan kesehatan tentang pemberian insulin dan perawatan pasien diabetes melitus merupakan tindakan keperawatan yang harus diberikan agar regimen terapeutik di rumah efektif dan menghindarkan terjadinya hospitalisasi ulang. Penjelasan yang harus diberikan kepada klien atau orang tuanya adalah :

  1. Cara penyimpanan insulin di dalam lemari es/pendingin dengan suhu 2-6 derajat celcius sehingga terhindar dari paparan sinar matahari dan meminimalkan potensi insulin di suhu ruangan, apalagi jika tutup vialnya dibuka
  2. Dosis insulin yang didapat dan waktu penyuntikan insulin sebaiknya 30 menit sebelum makan atau selang waktu tertentu berdasarkan regimen insulin dan nilai kadar gula darah [dosisi yang diadviskan].
  3. Cara pemakaian botol dan alat injeksi. Beritahu klien yang menggunakan NPH atau lente bersama-sama insulin reguler untuk mengambil insulin reguler terlebih dulu sebelum mengambil insulin NPH atau lente
  4. Menjelaskan daerah-daerah pada tubuh yang dapat digunakan sebagai tempat absorbsi insulin dan anjurkan untuk mengganti tempat injeksi untuk mempertahankan absorpsi yang efektif dan mencegah lipodistropi.
  5. Reaksi hipoglikemia lebih mudah terjadi pada saat waktu puncak kerja obat .. Ajarkan klien untuk penanganan hipoglikemi dengan menyediakan permen atau gula.
  6. Pengertian Terapi Insulin

Sebagaimana dinyatakan sebelumnya hormon insulin disekresikan oleh sel-sel beta pulau lengerhans hormon ini bekerja untuk menurunkan kadar glukosa darah postprandia dengan mempermudah pengambilan serta penggunaan glukosa oleh sel-sel otot, lemak dan hati selama periode puasa. Insulin menghambat pemecahan simpanan glukosa, protein dan lemak.

Untuk diabetes tipe I terapi insulin segera diberikan begitu pasien terdiagnosa namun diabetes tipe II terapi insulin biasanya belum banyak diberikan karena pada awalnya diabetes tipe II masih mampu menghasilkan insulin meski jumlahnya tidak mencukupi. Namun dengan berjalannya waktu diabetes tipe II akan mengalami penurunan produksi insulin sehingga perlu diberikan insulin dari luar (eksogen). Bila terapi dini insulin diberikan secara tepat, terapi ini dapat mengontrol kadar gula darah hingga mendekati normal yaitu 120 mg/dl sebelum makan dan 140 g/dl setelah makan serta mencegah komplikasi pada diabetes tipe II (noninsulin).

ü  Terapi Insulin untuk DM II

Diabetes Militus bukanlah penyakit berbahaya karena diabetes militus adalah sindrom klinis yang ditandai dengan peningkatan kadar glukosa darah. Namun bila tidak dikontrol secara agresif sindrom tersebut akan mengakibatkan berbagai organ dalam tubuh seperti jantung koroner, stroke, dan penyakit pembuluh darah perifer merupakan penyakit utama yang menyebabkan kematian pada diabetes.

ü  Terapi insulin dapat diberikan kepada diabetes tipe II antara lain :

  • Bila diabetes gagal terapi oral
  • Kadar glukosa darah yang buruk (A1C > 7% atau kadar glukosa darah puasa > 250 mg/dl).
  • Kadar glukosa darah yang baik

ü  Ada beberapa cara untuk memulai dan menyelesaikan dosis insulin pada diabetes tipe II :

  • Jika glukosa darah tidak terkontrol dengan baik (A1C antara 6,5 – 7%). Dalam jangka 3 bulan dengan dua obat oral.
  • Jika kendali glikemik sangat buruk disertai kondisi katabolisme seperti glukosa darah puasa > 250 mg/dl, kadar glukosa darah acak menetap > 300 mg/dl.

ü  Tipe dalam terapi insulin dapat dilihat dalam beberapa cara:

  • Gunakan insulin pada waktu yang sama setiap hari (tergantung dari waktu makan.
  • Seimbangkan makanan dan olahraga selama pengguna insulin.
  • Terlalu banyak aktivitas atau terlalu sedikit dapat membuat gula darah melonjak turun
  • Rotasikan tempat suntikan secara terancang, misalnya gunakan kedua tangan sebelum pindah ke kaki, hal ini akan membantu menjaga kadar gula darah
  • Jika suntikan insulin digunakan lebih dari satu kali sehari, gunakan tempat yang berbeda untuk suntikan
  • Jangan mengubah penggunaan insulin sebelum konsultasi dengan dokter

Insulin merupakan sejenis hormon jenis polipeptida yang dihasilkan oleh kelenjar pankreas. Sel yang menghasilkan hormon insulin dalam kelenjar pankreas dikenali sebagai sel beta, iaitu sejenis sel yang terdapat dalam kelompokan sel yang digelar pepulau (islet of) Langerhans dalam pankreas.

Fungsi utama insulin ialah pengawalan keseimbangan tahap glukosa dalam darah dan bertindak meningkatkan pengambilan glukosa oleh sel badan. Kegagalan badan untuk menghasilkan insulin, atau jumlah insulin yang tidak mencukupi akan menyebabkan glukos tidak dapat masuk ke dalam dan digunakan oleh sel-sel badan .Dengan demiki

e.   Bagaimanakah Fungsi Insulin dalam Tubuh Normal

Insulin adalah hormon mengoreksi diri yang surut dan mengalir sebagai tubuh memerlukannya. Insulin merupakan sebahagian daripada sistem yang dikawal indah yang isyarat sel ketika menggunakan tenaga, hati ketika anda memproduksinya, pusat rasa lapar ketika kita perlu mengisi semula, dan saraf untuk memastikan bahawa kita tetap tenang dan dikumpul.

pesakit diabetes yang insulin yang harus adalah pengganti untuk operasi ini lancar-sistem alam. Meskipun insulin-dependent diabetes harus mengambil insulin atau mereka akan matidaripada penyakit mereka, duri-duri dalam suntikan insulin mereka tidak sesuai baik untuk bagaimana sistem insulin mereka akan bekerja dalam tubuh normal. Akibatnya, bahkan penderita diabetes yang mengukur glukosa darah mereka sering pada siang hari dan tekun mengambil suntikan insulin mereka berada dalam bahaya lebih tinggi daripada kegagalan organ, penyakit sirkulasi dan penyakit lainnya yang umum untuk pesakit diabetes.

Dalam rangka mengerti mengapa diabetes bisa begitu bermasalah, lebih baik untuk memahami bagaimana insulin cycle bekerja dalam tubuh yang sihat.! br!! br! Pankreas memproduksi insulin, dan mengesan jumlah glukosa dan insulin yang beredar dalam tubuh. Dua bahagian pankreas – glukosa-sensor dan insulin pengilang – pekerjaan tangan-di-tangan untuk memastikan bahawa tahap insulin dan glukosa yang seimbang sepanjang masa.

Apa fungsi pankreas ukuran sebenarnya ketika langkah yang beredar glukosa? Ini terutamanya memantau jumlah pengambilan gula oleh sel. Ketika kita working keras pada soal matematik, contohnya, sel-sel otak memerlukan lebih banyak tenaga dalam bentuk glukosa daripada ketika otak kita rileks. Otak adalah yang paling sensitif organ kita ke tahap glukosa – itulah sebabnya kita dapat mencapai suatu ‘gula quality’ selepas kita makan permen, dan ‘rendah gula’ ketika tingkat gula darah kita turun. Gejala terlalu banyak gula adalah sifat dpt dirangsang (terutama kalangan anak-anak), sedangkan gejala terlalu-rendah glukosa dalam darah Lowesuhu merah, haus, menggigil dan bertabiat buruk.! br!! br! organ lain juga bergantung pada tahap glukosa yang tepat untuk menjamin bahawa mereka berfungsi dengan betul. Ketika anda menjalankan, contohnya, kaki dan anda menggunakan otot-otot lain yang cukup banyak beredar bebas glukosa dalam darah. Jika glukosa ini tidak diisi ulang dengan cepat, anda bisa berakhir

Hipoglikemik, yang bererti dengan gula darah rendah. Otot-otot akan akan kehilangan kemampuan mereka untuk bekerja di kedudukan teratas, dan anda akan memperlambat dsendiri. Untungnya, pankreas mengesan rendahnya kadar gula darah dan akan memberi tindakbalas dengan perembesan insulin. Sekresi ini memberitahu otot “permintaan lebih banyak glukosa,” dan katakan pada hati “memproduksi lebih banyak glukosa.” Karenanya, sistem yang elegan ini bergantung pada umpan balik dalam rangka untuk memastikan bahawa sel-sel telah tepat jumlah gula yang sedia untuk bahan bakar aktiviti mereka.

Hormon Insulin menggunakan Escherichia coli. Tahapan-tahapan pembuatan hormon insulin:

  1. Penyediaan gen insulin dari DNA manusia.
  2. Menyisipkan gen tersebut ke dalam sel bakteri E.coli.
  3. Melakukan seleksi sel bakteri yang memilik gen insulin yang telah disisipkan.
  4. Menginduksi sel bakteri untuk mengekspresikan gen insulin sehingga menghasilkan hormon insulin.

e.  Mengisolasi dan memurnikan hormon insulin tersebut.

Pada perkembangan bioteknologi sekarang ini, selain teknik rekayasa/rekombinasi genetik, terdapat 3 teknik utama lainnya yaitu penggabungan sel, kultur jaringan, dan bioreaktor.

Membuat Insulin Manusia dengan Teknik DNA Rekombinan

iPara peneliti membuat insulin manusia rekombinan dengan struktur yang identik dengan insulin manusia menggunakan vektor bakteri E. coli yang telah dilemahkan.

Bakteri Gram negatif, Escherrichia coli, penghuni alami saluran pencernaan manusia

Sejak Banting dan Best menemukan hormon insulin pada tahun 1921, pasien diabetes mellitus yang mengalami peningkatan kadar gula darah disebabkan gangguan produksi insulin, telah diterapi dengan menggunakan insulin yang berasal dari kelenjar pankreas hewan.

Meskipun insulin sapi dan babi mirip dengan insulin manusia, namun komposisinya sedikit berbeda. Akibatnya, sejumlah sistem kekebalan tubuh pasien menghasilkan antibodi terhadap insulin babi dan sapi yang berusaha menetralkan dan mengakibatkan respon inflamasi pada tempat injeksi. Selain itu efek samping dari insulin sapi dan babi ini adalah kekhawatiran adanya komplikasi jangka panjang dari injeksi zat asing yang rutin.

Faktor-faktor ini menyebabkan peneliti mempertimbangkan untuk membuat Humulin dengan memasukkan gen insulin ke dalam vektor yang cocok, yaitu sel bakteri E. coli, untuk memproduksi insulin yang secara kimia identik dan dapat secara alami diproduksi. Hal ini telah dicapai dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan.

Struktur insulin

Secara kimia, insulin adalah protein kecil sederhana yang terdiri dari 51 asam amino, 30 di antaranya merupakan satu rantai polipeptida, dan 21 lainnya yang membentuk rantai kedua. Kedua rantai dihubungkan oleh ikatan disulfida. Kode genetik untuk insulin ditemukan

dalam DNA di bagian atas lengan pendek dari kromosom kesebelas yang berisi 153 basa nitrogen (63 dalam rantai A dan 90 dalam rantai B). DNA yang membentuk kromosom, terdiri dari dua heliks terjalin yang dibentuk dari rantai nukleotida, masing-masing terdiri dari gula deoksiribosa, fosfat dan nitrogen. Ada empat basa nitrogen yang berbeda yaitu adenin, timin, sitosin dan guanin. Sintesis protein tertentu seperti insulin ditentukan oleh urutan dasar tersebut yang diulang.

Proses produksi

Escherrichia coli (E. coli), penghuni saluran pencernaan manusia, adalah ‘pabrik’ yang digunakan dalam rekayasa genetika insulin. Ketika bakteri berreproduksi, gen insulin direplikasi bersama dengan plasmid. E. coli seketika memproduksi enzim yang dengan cepat

mendegradasi protein asing seperti insulin. Hal tersebut dapat dicegah dengan cara menggunakan E. coli strain mutan yang sedikit mengandung enzim ini. Pada E. coli, B-galaktosidase adalah enzim yang mengontrol transkripsi gen. Untuk membuat bakteri memproduksi insulin, gen insulin perlu terikat pada enzim ini.

Enzim restriksi secara alami diproduksi oleh bakteri. Enzim restriksi bertindak seperti pisau bedah biologi, hanya mengenali rangkaian nukleotida tertentu, misal salah satunya rangkaian kode untuk insulin. Hal tersebut memungkinkan peneliti untuk memutuskan pasangan basa nitrogen tertentu dan menghapus bagian DNA yang berisi kode genetik dari kromosom sebuah organisme sehingga dapat memproduksi insulin. Sedangkan DNA ligase adalah suatu enzim yang berfungsi sebagai perekat genetik dan pengelas ujung nukleotida.

Langkah pertama pembuatan humulin adalah mensintesis rantai DNA yang membawa sekuens nukleotida spesifik yang sesuai karakteristik rantai polipeptida A dan B dari insulin. Urutan DNA yang diperlukan dapat ditentukan karena komposisi asam amino dari kedua rantai telah dipetakan. Enam puluh tiga nukleotida yang diperlukan untuk mensintesis rantai A dan sembilan puluh untuk rantai B, ditambah kodon pada akhir setiap rantai yang menandakan pengakhiran sintesis protein.

Antikodon menggabungkan asam amino, metionin, kemudian ditempatkan di setiap awal rantai yang memungkinkan pemindahan protein insulin dari asam amino sel bakteri itu. ‘Gen’ sintetik rantai A dan B kemudian secara terpisah dimasukkan ke dalam gen untuk enzim bakteri, B-galaktosidase, yang dibawa dalam plasmid vektor tersebut. Pada tahap ini, sangat penting untuk memastikan bahwa kodon gen sintetik kompatibel dengan B-galaktosidase. Plasmid rekombinan tersebut kemudian dimasukkan ke dalam sel E. coli.

Foto mikroskop elektron plasmid bakteri E. coli Praktis penggunaan teknologi DNA rekombinan dalam sintesis insulin manusia membutuhkan jutaan salinan plasmid bakteri yang telah digabungkan dengan gen insulin dalam rangka untuk menghasilkan insulin. Gen insulin diekspresikan bersama dengan sel mereplikasi galaktosidase-B di dalam sel yang sedang menjalani mitosis.

Protein yang terbentuk, sebagian terdiri dari B-galaktosidase, bergabung ke salah satu rantai insulin A atau B. Rantai insulin A dan rantai B kemudian diekstraksi dari fragmen B-galaktosidase dan dimurnikan.

Kedua rantai dicampur dan dihubungkan kembali dalam reaksi yang membentuk jembatan silang disulfida, menghasilkan Humulin murni (insulin manusia sintetis).

Implikasi biologis dari rekayasa genetika Humulin rekombinan

Humulin merupakan protein hewani yang dibuat dari bakteri sedemikian rupa sehingga strukturnya benar-benar identik dengan molekul alami. Hal ini akan mengurangi kemungkinan komplikasi yang disebabkan produksi antibodi oleh tubuh manusia. Dalam studi kimia dan farmakologi, insulin rekombinan DNA manusia yang diproduksi secara komersil telah terbukti bisa dibedakan dari insulin pankreas manusia.

Awalnya, kesulitan utama yang dihadapi adalah kontaminasi produk akhir oleh sel inang, sehingga meningkatkan resiko kontaminasi dalam kaldu fermentasi. Bahaya ini diatasi dengan ditemukannya proses pemurnian. Ketika dilakukan tes pada produk akhir insulin, termasuk teknik terbaik radio-immuno assay, tidak ada ‘kotoran’ yang terdeteksi.

Seluruh prosedur, sekarang dilakukan dengan menggunakan sel ragi sebagai media pertumbuhan, karena sel ragi dapat menghasilkan sebuah molekul insulin manusia yang hampir lengkap dengan struktur tiga dimensi yang sempurna. Ini meminimalkan kebutuhan untuk prosedur pemurnian kompleks dan mahal.

Referensi
1. Tof, Ilanit. 1994. Recombinant DNA Technology in the Synthesis of Human Insulin [disitasi 30 November 2010]. Diunduh dari: http://www.littletree.com.au/dna.htm
2.         Gambar diambil dari: http://www.littletree.com.au/dna.htm

Profil Penulis

Abdul Majid, kelahiran  Cirebon 03 Juli 1989. Sekarang masih tercatat sebagai seorang mahasiswa Biologi semester 6 di IAIN Syekh Nurjati Cirebon, pria yang bertempat tinggal di Jl. Jend, Sudirman Gg. Cendrawasih II penggung utara RT/RW : 05/10 no.74 kota Cirebon 45143 yang mempunyai hobby mencari tantangain extreme ini mempunyai motto hidup “Jangan menyerah sebelum mencoba, dan cobalah sesuatu hal yang baru”

Nama : Siti Aisah

TtL      :Bangodua/6 november 1989

Alamat :Jalan KRN III desa Karang kerta blok dongol 119 04/02 Tukdana – Indramayu 45272

motto         : “jadikanlah hidupmu berguna untuk orang lain” berikanlah sesuatu yang kamu mampu untuk orang lain.

Nama              :Siti  Uun Sundusiyah

Nim                 : 58461240

Kelas               : IPA-Biologi-B / VI

TtL                  : Cirebon, 07 November 1989

Alamat rumah           : JL. Pangeran Sutajaya, Desa  Gebang Udik, Blok        Singkil Rt/Rw 01/07 Dusun IV, Kec. Gebang Kab. Cirebon

Nomer HP                  : 085295599864

Nama : Wiwin S Asiyah

TtL      : Cirebon, 27 September 1988

Alamat :Ds. Gintung tengah, Rt/Rw : 02/03 Kecamatan Ciwaringin Kab. Cirebon

Motto Hidup : Jalanilah apa adanya dan tetap semangat

 

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d blogger menyukai ini: