Home » Artikel, penelitian

Mengamati Perkembangan Aplikasi Antibodi

18 June 2017 214 views No Comment

Antibodi atau yang biasa disebut imunoglobulin merupakan protein yang dihasilkan oleh sel limposit (sel darah putih). Apabila ada zat asing (antigen) maka sel limposit ini akan menghasilkan zat (antibodi) yang akan mengenali zat asing tersebut. Ada beberapa macam antibodi namun semuanya memiliki bentuk struktur yang sama yaitu seperti huruf Y. Kedua ujung antibodi (diandaikan di bagian atas huruf Y itu) yang berperan sebagai pengikat terhadap zat asing.

Produksi antibodi monoklonal in vitro (di luar tubuh) secara besar-besaran baru berkembang setelah penemuan teknik sel hibridoma oleh Kohner dan Milstein.Teknik tersebut melibatkan fusi antara sel limposit penghasil antibodi pengenal dan sel kanker. Apabila fusi ini terjadi maka sel yang terbentuk disebut sel hibridoma.

Jika ingin memproduksi antibodi monoklonal yang spesifik terhadap antigen tertentu maka antigen itu diinjeksikan pada tikus. Beberapa minggu kemudian, limpa dalam tubuh tikus diambil untuk memperoleh sel limposit B. Agar diperoleh antibodi dalam jumlah banyak, maka sel limposit B ini difusikan dengan sel kanker. Beberapa saat kemudian sel-sel ini dipindahkan pada medium yang mengandung aminopterin (zat inhibitor sintesis guanin monofosfat). Pada medium ini, hanya sel yang telah berfusi (sel hibridoma) yang dapat hidup terus, selanjutnya dimasukkan ke dalam fermentor dengan medium tertentu untuk hasilkan antibodi spesifik yang sejenis, sehingga disebut antibodi monoklonal.

Tiga tahun belakangan ini telah berkembang metode baru untuk produksi antibodi monoklonal yang lebih unggul daripada metode sebelumnya, karena antibodi yang dihasilkan bisa mencapai 45-80 persen dari keseluruhan protein yang terdapat pada medium, serta memerlukan volume fermentor yang lebih kecil. Pada metode baru itu, sel hibridoma dijebak (mikroenkapsulasi) dulu dengan gel alginat, selanjutnya melalui berbagai tahapan baru dibiakkan pada fermentor. Metode baru ini disebut proses mikroenkapsulasi Encapsel dan telah dipatenkan (Trends in Biotechnology, Juli 1985).

Kemurnian MAb ini tidak selalu sama untuk berbagai keperluan. Pada aplikasi terapi dan diagnosa in vivo (di dalam tubuh), tentu memerlukan kemurnian yang tinggi. Kecepatan proses pemurnian sangat mempengaruhi kuantitas dan kualitas antibodi monoclonal. Itulah sebabnya penelitian mengenai proses pemurnian MAb masih terus dilakukan, antara lain ditemukan teknik yang disebut radial streaming ion exchange chromatograpy (Biotechnology and Bioengineering, vol 32, 1988).

Industri antibodi monoklonal di beberapa negara sebenarnya dipacu hasil penelitian G. Kohner dan C. Milstein, peneliti pada Universitas Cambridge, Inggris, pada tahun 1975. Hasil penelitian tersebut tidak sempat dipatenkan, dan akhirnya ”diterima” ilmuwan dan pihak industri yang selalu mengintip berbagai perkembangan bioteknologi. Sekarang, antibodi monoklonal sudah dimanfaatkan di berbagai bidang.

Bidang kedokteran
Aplikasi antibodi monoklonal di bidang kedokteran dapat dibagi dalam tiga lingkup yaitu untuk diagnosa in vitro, in vivo dan terapi. Diagnosa in vitro melibatkan pendeteksian beberapa virus dan bakteri penyebab penyakit seperti kelamin yang diakibatkan oleh virus herpes, Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrchoeae. Dengan dibantu antibodi monoklonal dan menggunakan teknik imunofluoresen, deteksi adanya Chlamydia hanya memerlukan waktu 30 menit. Antibodi monoklonal juga dapat digunakan untuk mendeteksi virus hepatitis B pada serum, juga mendeteksi virus influenza.

Beberapa tes yang didasarkan pada MAb untuk mendeteksi kehamilan dan memperkirakan periode siklus kesuburan reproduksi wanita, juga telah dipasarkan. Model terbaru dari alat pendeteksi kehamilan dilaporkan di majalah New Scientist, 21 Juli 1988. Alat ini bentuknya serupa dengan pen dan dapat memberikan informasi dalam waktu tiga menit, apakah seorang wanita hamil atau tidak.

Ketangguhan pen tersebut untuk mendeteksi kehamilan disebabkan adanya antibodi monoklonal yang spesifik mengenali hormon human chorionic gonadotrophin (hCG) yang banyak diproduksi pada tahap awal suatu kehamilan. Apabila urin mengandung hCG, maka akan terjadi interaksi dengan MAb yang kemudian menimbulkan garis biru bila dilihat dari jendela pen.

Bidang pertanian
Di bidang pertanian, salah satu problem yang cukup berat adalah mendiagnosa penyebab penyakit tanaman. Tanaman yang sakit atau rusak akibat virus dan bakteri inilah yang sulit diamati sejak dini oleh kebanyakan petani. Apalagi untuk menentukan jenis virus/ bakteri tersebut. Padahal diagnosa penyakit tanaman ini begitu penting bagi petani guna usaha pencegahannya, termasuk memilih jenis pestisida apa yang akan disemprotkan. Untuk mempercepat pendeteksian virus/bakteri yang menyerang tanaman, kini beberapa perusahaan terkemuka di Amerika Serikat menjual tes kit immunoassay.

Perusahaan Agdia di Mishawaka baru-baru ini menjual tes kit immunoassay untuk mendeteksi 50 macam virus dan beberapa bakteri yang biasa menyerang tanaman kentang dan sayuran. Perusahaan ini setiap tahunnya memperkenalkan sekitar 10 tes kit baru, yang kebanyakan menggunakan antibodi poliklonal melalui teknik ELISA. Salah satu kit ini berguna untuk mendeteksi adanya virus yang menyerang tanaman bunga tulip, sehingga kehadirannya dapat membantu petani menseleksi dengan cepat bibit yang sehat untuk disimpan.

Perusahaan Agri Diagnostics bekerja sama dengan Ciba Geigy Corp mengembangkan tes kit immunoassay untuk penelitian terhadap fungi yang menyerang tanaman kedelai, jeruk dan tembakau. Selain itu, perusahaan DuPont yang termasuk perusahaan kelompok tiga besar dunia pensuplai pestisida, mengadakan kerja sama dengan perusahaan Igen di Rockville guna mengembangkan antibodi monoklonal untuk keperluan diagnosa penyakit tanaman.

Antibodi monoklonal juga bermanfaat untuk uji serologi guna membedakan strain suatu bakteri, misalnya saja bakteri Bacillus thuringiensis penghasil protein yang bersifat toksin. Bacillus thuringiensis strain kurstaki yang toksinnya hanya aktif terhadap larva insek dapat dibedakan dengan Bacillus thurlngiensis strain israelensis yang toksinnya hanya menyerang jentik-jentik nyamuk.

Bidang pangan
Beberapa perusahaan di AS telah mengembangkan tes kit untuk mendeteksi adanya bakteri maupun zat kimia yang bersifat toksin pada bahan pangan. Suatu tes kit immunoassay untuk mendeteksi aflatoksin B-1 telah dipasarkan. Aflatoksin yang bersifat karsinogen ini dihasilkan oleh fungi Aspergillus. Apabila Aflatoksin B-1 ini tarikut pada pakan yang dimakan sapi, maka terjadi perubahan menjadi Aflatoksin M-1 yang berbahaya dan sebagian di antaranya terdapat dalam air susu. Melihat bahaya yang ditimbulkan aflatoksin ini, lembaga pengawasan obat dan makanan AS (FDA) menetapkan kandungan Aflatoksin B-1 maksimum 20 bagianper milyar (ppb) pada bahan pangan yang kita makan.

Perusahaan Neogen di AS kini telah memasarkan tes kit immunoassay yang disebut Agri-Screen untuk mendeteksi Aflatoksin B-1 sampai tingkat 5-6 ppb (Biotechnology, vol 5,1987), sedangkan untuk mendeteksi Aflatoksin M-1, Neogen memasarkan kit yang mampu mendeteksi sampai kadar 0,1 ppb.

Deteksi adanya bakteri Salmonella juga dapat dilakukan dengan bantuan antibodi ini.

Perusahaan Bionetics Research di Rockville, AS dan perusahaan Bioenterprises di Australia telah memasarkan tes kit immunoassay untuk mendeteksi Salmonella. Perusahaan Bioenterprises tersebut memasarkan produknya yang berupa enzyme immunoassay, dengan merek dagang TECRA. Antibodi yang spesifik terhadap Salmonella dikonjugasi dengan enzim peroksidase. Apabila ada Salmonella, maka antigen ini akan membentuk kompleks dengan enzim-antibodi, selanjutnya deteksi dilakukan dengan penambahan substrat azinobis yang akan bereaksi menimbulkan warna hijau-biru.

Bidang proses pemurnian
Saat ini proses pemurnian senyawa organik yang memiliki berat molekul tertentu dapat dilakukan dengan bantuan MAb, sehingga diperoleh produk yang kemurniannya tinggi. Misalnya saja MAb yang dipakai untuk memurnikan alfa interferon manusia yang dihasilkan dari prases rekayasa genetika pada bakteri. MAb yang spesifik terhadap interferon dilekatkan pada resin lalu dimasukkan ke dalam kolam kromatografi. Hanya interferron yang diikat oleh MAb, sedangkan komponen lainnya dilewatkan ke dasar kolom.

Setelah interferon berinteraksi dengan MAb, selanjutnya kolom diisi larutan asam lemah untuk memisahkan interaksi interferon-MAb. Alfa interferon ini antara lain dipakai antuk pengobatan kanker kulit yang biasa terdapat pada penderita AIDS, juga untuk pengobatan leukemia.

Bidang lingkungan
Untuk memonitor dan menganalisis pencemaran lingkungan oleh senyawa organik, kini sebagian di antaranya dapat menggunakan antibodi monoklonal. Perusahaan pembuat MAb di AS telah mengembangkan kit untuk deteksi herbisida (klorsulfuron, atrazin, paraquat), insektisida (paration, diflurbenzuron), polychlorinated biphenyl dan lainnya. Aplikasi MAb di bidang ini terus berkembang karena deteksi dengan MAb lebih murah dan cepat dari pada deteksi dengan peralatan kromatografi.

Lahirnya teknik produksi antibodi monoklonal in vitro menggunakan sel hibridoma itu tanpa disertai hak paten, tampak bahwa perkembangan bioteknologi terus,melangkah maju. Bagi kita yang sedang mencari bentuk pengembangan bioteknologi, perhatian terhadap masalah hak paten di bidang ini sebaiknya sudah ada yang mulai menjajaki liku-likunya.

Markus G. Subiyakto, dosen biokimia di Jurusan Kimia, FMIPA UI.

Sumber: Kompas, 8 Maret 1989

Share

Leave a comment!

Add your comment below, or trackback from your own site. You can also subscribe to these comments via RSS.

Be nice. Keep it clean. Stay on topic. No spam.

You can use these tags:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

This is a Gravatar-enabled weblog. To get your own globally-recognized-avatar, please register at Gravatar.