PERKEMBANGAN BERBAGAI MACAM TEKNIK YANG
MAKALAH BIOTEKNOLOGI
“PERKEMBANGAN BERBAGAI MACAM TEKNIK YANG
DIGUNAKAN DALAM KAJIAN BIOTEKNOLOGI
KEDOKTERAN”
Pendidikan Biologi 7C
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR. HAMKA
JAKARTA
2017
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas mata kuliah ’’Bioteknologi’’.
Kemudian shalawat serta salam kita sampaikan kepada Nabi besar kita
Muhammad SAW yang telah memberikan pedoman hidup yaitu al-qur’an dan
sunnah untuk keselamatan umat di dunia.
Makalah ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Bioteknologi.
Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu
Mayarni, M.Si selaku dosen mata kuliah ini.
Akhirnya penulis menyadari bahwa banyak terdapat kekurangan –
kekurangan dalam penulisan makalah ini, maka dari itu penulis mengharapkan
kritik dan saran dari para pembaca demi kesempurnaan makalah ini.
Jakarta, 14 Oktober 2017
Penyusun
BAB I
PNDAHULUAN
A. Latar Belakang
Bioteknologi boleh didefinisikan sebagai proses-proses biologi oleh organisme
yang dimanfaatkan oleh dan untuk kepentingan manusia. Sebenarnya pengertian
bioteknologi sangat luas. Tiap-tiap negara mempunyai definisi masing-masing.
Definisi yang seragam sebenarnya penting agar terdapat pandangan yang sama
dalam mendiskusikan masalah bioteknologi baik dalam lingkup nasional maupun
internasional. Batasan umum yang diusulkan bagi negara anggota organisasi
untuk kerja sama dan pengembangan ekonomi (OECD = Organization for
Economic Coorporation and Development) adalah bahwa: “Bioteknologi
merupakan penerapan prinsip ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh agen
biologi, untuk menyediakan barang dan jasa.
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.
Biotekhnologi adalah terapan biologi yang melibatkan disiplin ilmu mikrobilogi,
biokimia, genetika, dan biologi monokuler. Definisi bioteknologi secara klasik
atau konvensional adalah teknologi yang memanfaatkan agen hayati atau bagianbagiannya untuk menghasilkan barang dan jasa dalam skala industri untuk
memenuhi kebutuhan manusia. Sedangkan jika ditinjau secara modern,
bioteknolofi adalah pemanfaatan agen hayati atau bagian-bagian yang sudah
direkayasa secara in vitro untuk mrenghasilkan barang dan jasa pada skala
industri.
Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nilai bahan mentah dengan
memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagiannya misalnya
bakteri dan kapang. Selain itu bioteknologi juga memanfaatkan sel tumbuhan atau
sel hewan yang dibiakkan sebagai bahan dasar sebagai proses industri. Penerapan
bioteknologi pada umumnya mencakup produksi sel atau biomassa dan perubahan
atau ransformasi kimia yang diinginkan. Dewasa ini, penerapan bioteknologi
sangat penting diberbagai bidang, misalnya di bidang pengolahan bahan pangan,
farmasi, kedokteran, pengolahan limbah dan pertambangan. Dalam makalah ini
akan dibahas mengenai salah satu penerapan bioteknologi tersebut yaitu pada
bidang kedokteran.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana perkembangan teknik yang digunakan dalam kajian
bioteknologi kedokteran ?
2. Bagaimana aplikasi berbagai macam teknik dalam kajian bioteknologi
kedokteran ?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui perkembangan teknik yang digunakan dalam kajian
bioteknologi kedokteran.
2. Untuk mengetahui aplikasi berbagai macam teknik dalam kajian
bioteknologi kedokteran.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Bioteknologi
Istilah bioteknologi pertama kali dikemukakan oleh Karl Erekly, seorang
insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan produksi babi
dalam skala besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakannya.
Bioteknologi berasal dari kata Bios yang berarti hidup, Teuchos yang berarti
alat dan Logos yang berarti ilmu. Sehingga bioteknologi dapat diartikan
sebagai cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri,
fungi,
virus,
dan
lain-lain)
maupun
produk
dari
makhluk
hidup
(proteinbioaktif, enzim, vitamin, asam basa organic, alkohol, dan lain-lain)
dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
Menurut EFB (European Federation of Biotechnology), bioteknologi
sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang
bertujuan untuk meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari
organisme hidup, dan analogmolekuler untuk menghasilkan barang dan jasa.
Definisi EFB ini berlaku untuk kedua bioteknologi yaitu tradisional maupun
modern. Bioteknologi tradisional mengacu pada teknik konvensional yang
telah digunakan selama berabad-abad untuk menghasilkan bir, anggur, keju
dan makanan lainnya sejak zaman Yunani dan Mesir kuno, sedangkan
bioteknologi modern mencakup semua metode modifikasi genetic oleh DNA
rekombinan dan teknik fusi sel dengan perkembangan proses bioteknologi
modern dari bioteknologi tradisional.
Berdasarkan definisi dan pengertian di atas, maka bioteknologi secara
holistik adalah suatu proses yang unsur-unsurnya sebagai berikut:
1. Input yaitu bahan kasar (raw material) yang akan diolah seperti; beras,
anggur, susu, dan sebagainya.
2. Proses yaitu mekanisme pengolahan yang meliputi: proses penguraian
atau penyusunan oleh agen hayati.
3. Output yaitu produk baik berupa barang dan jasa. Seperti: alkohol, enzim,
antibiotik, hormon, dan pengolahan limbah.
Jadi, dapat disimpulkan bahwa bioteknologi merupakan ilmu yang
mempelajari tentang pemanfaatan makhluk hidup dengan teknologi
sehingga menghasilkan produk berupa barang dan jasa yang dapat
bermanfaat bagi kemaslahatan manusia.
B. Perkembangan Teknik Kajian Bioteknologi Kedokteran
Teknik yang sering digunakan dalam bioteknologi kedokteran adalah
manipulasi genetic pada suatu jasad hidup secara terarah sehingga diperoleh
hasil sesuai dengan yang diinginkan. Teknik yang digunakan dalam
bioteknologi modern adalah teknik manipulasi bahan genetic (DNA) secara in
vitro, yaitu proses biologi yang berlangsung di luar sel atau organism,
misalnya dalam tabung percobaan. Oleh karena itu, bioteknologi modern juga
dikenal dengan rekayasa genetika, yaitu proses yang ditujukan untuk
menghasilkan organisme transgenic. Organisme transgenik adalah organisme
yang urutan informasi genetik dalam kromosomnya telah diubah sehingga
mempunyai sifat menguntungkan yang dikehendaki.
Hasil perkembangan penelitian bidang ilmu kedokteran, para peneliti yakin
bahwa transplantasi gen pada pasien penderita penyakit genetic yang parah
dapat disembuhkan. Transplantasi gen tersebut dinamakan “human gen
therapy” merupakan salah satu teknologi genetika, dimana terapi ini
dilakukan berdasar pada pengetahuan mengenai bagaimana gen bekerja dalam
tubuh. Banyak keuntungan yang dapat diperoleh dalam terapi gen ini, tetapi
karena ilmu ini merupakan ilmu baru, penerapannya banyak menemukan
kendal, baik dalam segi teknik, ataupun terjadinya suatu efek pada generasi
berikutnya.
Beberapa penyakit genetik dapat diobati
dengan beberapa cara tanpa
melibatkan rekayasa genetik, misalnya diobati dengan obat tertentu, tranfusi
darah, perubahan pola makan (diet) atau transplantasi organ tubuh. Perlakuan
tersebut dapat menyembuhkan penyakit yang disebabkan oleh tidak
berfungsinya gen, misalnya dengan pemberian faktor pembeku darah dapat
mengobati pasien hemophilia. Sedangkan pengobatan dengan rekayasa
genetika adalah merupakan pendekatan alternatif untuk beberapa penyakit
karena kelainan gen. pada gen terapi tersebut dilakukan penyisipan gen normal
yang mempunyai informasi yang benar ke dalam DNA dari sel yang menderita
gen malfungsi. Penambahan gen tersebut dinamakan gen insersi.
C. Aplikasi Teknik Bioteknologi Kedokteran
1. Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk
menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Dalam
rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk
hidup, karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang
sama, sehingga dapat direkomendasikan. Untuk mengubah DNA sel
dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui transplantasi inti,
fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA.
2. Fusi Sel atau Hibridoma
Peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda supaya
terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi sel diawali oleh pelebaran
membran dua sel serta diikuti oleh peleburan sitoplasma (plasmogami)
dan peleburan inti sel (kariogami).
Manfaatnya:
1) Pemetaan kromosom
2) Membuat Antibodi Monoklonal
3) Membentuk Spesies Baru
Di dalam fusi sel diperlukan adanya:
1) Sel sumber gen (sumber sifat ideal)
2) Sel wadah (sel yang mampu membelah cepat)
3) Fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel)
3. Teknologi Plasmid
Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam sel
bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Plasmid digunakan sebagai
vektor atau pemindah gen ke sel target, karena memiliki sifat:
1) Merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu
2) Dapat beraplikasi diri
3) Dapat berpindah ke sel bakteri lain
4) Sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk
4. Rekombinasi DNA
Yaitu
proses
menyambungkan
DNA,
bertujuan
untuk
menyambungkan gen yang berada di dalam DNA. Rekombinasi DNA
terbagi menjadi dua, yaitu alami dan buatan.
1) Alami yaitu dengan pindah silang, transduksi, transformasi
2) Buatan dengan penyambungan DNA secara in vitro
Faktor-faktor DNA rekombinan:
1) Enzim (pemotong & penyambung)
2) Vektor
3) Agen (sel target)
5. Antibodi monoclonal
Antibodi monoklonal diproduksi dengan mengembangkan sel sel beta
limfosit yang hanya mensekresikan satu jenis antibodi. Antigen yang
spesifik disuntikkan ke dalam limpa tikus secara invitro menghasilkan
sel-sel beta limfosit. Dengan teknik fusi sel-sel beta limfosit
digabungkan dengan sel-sel tumor (sel myeloma) menghasilkan sel
hibridoma. Fusi sel dapat diperbanyak dengan menggunakan polietilen
glikol (PEG), senyawa kimia yang berfungsi untuk membujka membran
sel sehingga mempermudah proses fusi sel.
Sel hibridoma ditanam pada medium selektif, sehingga berkembang
biak. Setelah 10-30 hari sel hibridoma dipisahkan dari campuran dan
dibiakkan dalam tabung fermentasi. Antibodi monoklonal yang
dihasilkan harus dipisahkan dan dimurnikan. Antibodi monoklonal yang
spesifik digabungkan dengan perangkat kit untuk tujuan diagnostik,
contohnya menyalurkan obat-obatan ke bagian yang sakit, untuk
mendeteksi penyakit secara cepat, untuk mendeteksi kehamilan dan
pengobatan penyakit kanker.
6. Pembuatan Vaksin
Vaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadap tubuh
yang berasal dari mikroorganisme. Vaksin didapat dari virus dan bakteri
yang telah dilemahkan atau racun yang diambil dari mikroorganisme
tersebut.
Secara konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan
atau pemberian bahan kimia. Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau
transplantasi gen (contoh: vaksin hepatitis B dan malaria).
7. Pembuatan Antibiotik
Merupakan metabolit sekunder yang dihasilkan oleh mikroorganisme.
Antibiotik tidak secara langsung dikode oleh gen, tetapi dibuat di dalam
sel dengan reaksi katalis enzim. Enzim disusun berdasarkan instruksi
gen spesifik. Dengan teknologi fusi sel akan terjadi kombinasi gen dan
sintesis enzim-enzim baru, sehingga mikroba dapat menghasilkan
antibiotik baru. Ex: Penisilin dihasilkan oleh jamur penicillium notatum.
8. Pembuatan Hormon Insulin
Insulin manusia diambil dari DNA sel manusia, yaitu dengan
memotong DNA sel manusia dengan menggunakan enzim pemotong
(enzim retriksi). Gen yang menghasilkan insulin ini akan disambungkan
pada plasmid bakteri Escherichia coli dengan menggunakan enzim
ligase. Hasil sambungan ini kemudian dimasukkan ke dalam sel bakteri
ESCherichia coli, sehingga bakteri tersebut sudah mengandung gen
insulin manusia.
9. Kloning
Salah satu bentuk reproduksi secara aseksual. Dalam cloning tidak
terjadi proses meiosis dan rekombinasi sehingga sel-sel atau organisme
yang dihasilkan disebut klon yang memiliki kesamaan genetik. Ada dua
jenis kloning yaitu:
1) Kloning gen
2) Kloning individu
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berbagai teknik dalam bidang kedokteran dalam rangka untuk melakukan
pengobatan terhadap penyakit terus mengalami perkembangan. Beberapa
penelitian untuk mengatasi penyakit kanker sebagai salah satu penyakit
yang dapat menimbulkan kematian. Dalam bidang kedokteran banyak
teknik yang dilakukan sebagai aplikasi dari bioteknologi diantaranya
rekayasa genetika, pembuatan insulin, pembuatan vaksin, antibodi
monoklonal, kloning dan sebagainya.
B. Saran
Perkembangan teknik yang digunakan dalam bidang kedokteran perlu
memerhatikan aspek kelebihan dan kekurangan, sehingga akan didapatkan
hasil yang efektif dalam pengobatan suatu penyakit.
DAFTAR PUSTAKA
Thieman, W.J, Palladino, M.A. 2004. Introduction to Biotechnology. San
Fransisco: Pearson Benjamin Cummings
SAASTA.
2010.
Biotechnology
and
Medical
Research.
Online:
(http://www.pub.ac.za/pdfs/factfile_bio_tech_med.pdf), diakses pada
tanggal 12 oktober 2017
Nugroho, Deni, Endik, dkk. 2017. PENGANTAR BIOTEKNOLOGI
(TEORI DAN APLIKASI). Ygyakarta: Deepublish
“PERKEMBANGAN BERBAGAI MACAM TEKNIK YANG
DIGUNAKAN DALAM KAJIAN BIOTEKNOLOGI
KEDOKTERAN”
Pendidikan Biologi 7C
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR. HAMKA
JAKARTA
2017
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas mata kuliah ’’Bioteknologi’’.
Kemudian shalawat serta salam kita sampaikan kepada Nabi besar kita
Muhammad SAW yang telah memberikan pedoman hidup yaitu al-qur’an dan
sunnah untuk keselamatan umat di dunia.
Makalah ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Bioteknologi.
Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu
Mayarni, M.Si selaku dosen mata kuliah ini.
Akhirnya penulis menyadari bahwa banyak terdapat kekurangan –
kekurangan dalam penulisan makalah ini, maka dari itu penulis mengharapkan
kritik dan saran dari para pembaca demi kesempurnaan makalah ini.
Jakarta, 14 Oktober 2017
Penyusun
BAB I
PNDAHULUAN
A. Latar Belakang
Bioteknologi boleh didefinisikan sebagai proses-proses biologi oleh organisme
yang dimanfaatkan oleh dan untuk kepentingan manusia. Sebenarnya pengertian
bioteknologi sangat luas. Tiap-tiap negara mempunyai definisi masing-masing.
Definisi yang seragam sebenarnya penting agar terdapat pandangan yang sama
dalam mendiskusikan masalah bioteknologi baik dalam lingkup nasional maupun
internasional. Batasan umum yang diusulkan bagi negara anggota organisasi
untuk kerja sama dan pengembangan ekonomi (OECD = Organization for
Economic Coorporation and Development) adalah bahwa: “Bioteknologi
merupakan penerapan prinsip ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh agen
biologi, untuk menyediakan barang dan jasa.
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.
Biotekhnologi adalah terapan biologi yang melibatkan disiplin ilmu mikrobilogi,
biokimia, genetika, dan biologi monokuler. Definisi bioteknologi secara klasik
atau konvensional adalah teknologi yang memanfaatkan agen hayati atau bagianbagiannya untuk menghasilkan barang dan jasa dalam skala industri untuk
memenuhi kebutuhan manusia. Sedangkan jika ditinjau secara modern,
bioteknolofi adalah pemanfaatan agen hayati atau bagian-bagian yang sudah
direkayasa secara in vitro untuk mrenghasilkan barang dan jasa pada skala
industri.
Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nilai bahan mentah dengan
memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagiannya misalnya
bakteri dan kapang. Selain itu bioteknologi juga memanfaatkan sel tumbuhan atau
sel hewan yang dibiakkan sebagai bahan dasar sebagai proses industri. Penerapan
bioteknologi pada umumnya mencakup produksi sel atau biomassa dan perubahan
atau ransformasi kimia yang diinginkan. Dewasa ini, penerapan bioteknologi
sangat penting diberbagai bidang, misalnya di bidang pengolahan bahan pangan,
farmasi, kedokteran, pengolahan limbah dan pertambangan. Dalam makalah ini
akan dibahas mengenai salah satu penerapan bioteknologi tersebut yaitu pada
bidang kedokteran.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana perkembangan teknik yang digunakan dalam kajian
bioteknologi kedokteran ?
2. Bagaimana aplikasi berbagai macam teknik dalam kajian bioteknologi
kedokteran ?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui perkembangan teknik yang digunakan dalam kajian
bioteknologi kedokteran.
2. Untuk mengetahui aplikasi berbagai macam teknik dalam kajian
bioteknologi kedokteran.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Bioteknologi
Istilah bioteknologi pertama kali dikemukakan oleh Karl Erekly, seorang
insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan produksi babi
dalam skala besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakannya.
Bioteknologi berasal dari kata Bios yang berarti hidup, Teuchos yang berarti
alat dan Logos yang berarti ilmu. Sehingga bioteknologi dapat diartikan
sebagai cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri,
fungi,
virus,
dan
lain-lain)
maupun
produk
dari
makhluk
hidup
(proteinbioaktif, enzim, vitamin, asam basa organic, alkohol, dan lain-lain)
dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
Menurut EFB (European Federation of Biotechnology), bioteknologi
sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang
bertujuan untuk meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari
organisme hidup, dan analogmolekuler untuk menghasilkan barang dan jasa.
Definisi EFB ini berlaku untuk kedua bioteknologi yaitu tradisional maupun
modern. Bioteknologi tradisional mengacu pada teknik konvensional yang
telah digunakan selama berabad-abad untuk menghasilkan bir, anggur, keju
dan makanan lainnya sejak zaman Yunani dan Mesir kuno, sedangkan
bioteknologi modern mencakup semua metode modifikasi genetic oleh DNA
rekombinan dan teknik fusi sel dengan perkembangan proses bioteknologi
modern dari bioteknologi tradisional.
Berdasarkan definisi dan pengertian di atas, maka bioteknologi secara
holistik adalah suatu proses yang unsur-unsurnya sebagai berikut:
1. Input yaitu bahan kasar (raw material) yang akan diolah seperti; beras,
anggur, susu, dan sebagainya.
2. Proses yaitu mekanisme pengolahan yang meliputi: proses penguraian
atau penyusunan oleh agen hayati.
3. Output yaitu produk baik berupa barang dan jasa. Seperti: alkohol, enzim,
antibiotik, hormon, dan pengolahan limbah.
Jadi, dapat disimpulkan bahwa bioteknologi merupakan ilmu yang
mempelajari tentang pemanfaatan makhluk hidup dengan teknologi
sehingga menghasilkan produk berupa barang dan jasa yang dapat
bermanfaat bagi kemaslahatan manusia.
B. Perkembangan Teknik Kajian Bioteknologi Kedokteran
Teknik yang sering digunakan dalam bioteknologi kedokteran adalah
manipulasi genetic pada suatu jasad hidup secara terarah sehingga diperoleh
hasil sesuai dengan yang diinginkan. Teknik yang digunakan dalam
bioteknologi modern adalah teknik manipulasi bahan genetic (DNA) secara in
vitro, yaitu proses biologi yang berlangsung di luar sel atau organism,
misalnya dalam tabung percobaan. Oleh karena itu, bioteknologi modern juga
dikenal dengan rekayasa genetika, yaitu proses yang ditujukan untuk
menghasilkan organisme transgenic. Organisme transgenik adalah organisme
yang urutan informasi genetik dalam kromosomnya telah diubah sehingga
mempunyai sifat menguntungkan yang dikehendaki.
Hasil perkembangan penelitian bidang ilmu kedokteran, para peneliti yakin
bahwa transplantasi gen pada pasien penderita penyakit genetic yang parah
dapat disembuhkan. Transplantasi gen tersebut dinamakan “human gen
therapy” merupakan salah satu teknologi genetika, dimana terapi ini
dilakukan berdasar pada pengetahuan mengenai bagaimana gen bekerja dalam
tubuh. Banyak keuntungan yang dapat diperoleh dalam terapi gen ini, tetapi
karena ilmu ini merupakan ilmu baru, penerapannya banyak menemukan
kendal, baik dalam segi teknik, ataupun terjadinya suatu efek pada generasi
berikutnya.
Beberapa penyakit genetik dapat diobati
dengan beberapa cara tanpa
melibatkan rekayasa genetik, misalnya diobati dengan obat tertentu, tranfusi
darah, perubahan pola makan (diet) atau transplantasi organ tubuh. Perlakuan
tersebut dapat menyembuhkan penyakit yang disebabkan oleh tidak
berfungsinya gen, misalnya dengan pemberian faktor pembeku darah dapat
mengobati pasien hemophilia. Sedangkan pengobatan dengan rekayasa
genetika adalah merupakan pendekatan alternatif untuk beberapa penyakit
karena kelainan gen. pada gen terapi tersebut dilakukan penyisipan gen normal
yang mempunyai informasi yang benar ke dalam DNA dari sel yang menderita
gen malfungsi. Penambahan gen tersebut dinamakan gen insersi.
C. Aplikasi Teknik Bioteknologi Kedokteran
1. Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk
menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Dalam
rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk
hidup, karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang
sama, sehingga dapat direkomendasikan. Untuk mengubah DNA sel
dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui transplantasi inti,
fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA.
2. Fusi Sel atau Hibridoma
Peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda supaya
terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi sel diawali oleh pelebaran
membran dua sel serta diikuti oleh peleburan sitoplasma (plasmogami)
dan peleburan inti sel (kariogami).
Manfaatnya:
1) Pemetaan kromosom
2) Membuat Antibodi Monoklonal
3) Membentuk Spesies Baru
Di dalam fusi sel diperlukan adanya:
1) Sel sumber gen (sumber sifat ideal)
2) Sel wadah (sel yang mampu membelah cepat)
3) Fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel)
3. Teknologi Plasmid
Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam sel
bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Plasmid digunakan sebagai
vektor atau pemindah gen ke sel target, karena memiliki sifat:
1) Merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu
2) Dapat beraplikasi diri
3) Dapat berpindah ke sel bakteri lain
4) Sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk
4. Rekombinasi DNA
Yaitu
proses
menyambungkan
DNA,
bertujuan
untuk
menyambungkan gen yang berada di dalam DNA. Rekombinasi DNA
terbagi menjadi dua, yaitu alami dan buatan.
1) Alami yaitu dengan pindah silang, transduksi, transformasi
2) Buatan dengan penyambungan DNA secara in vitro
Faktor-faktor DNA rekombinan:
1) Enzim (pemotong & penyambung)
2) Vektor
3) Agen (sel target)
5. Antibodi monoclonal
Antibodi monoklonal diproduksi dengan mengembangkan sel sel beta
limfosit yang hanya mensekresikan satu jenis antibodi. Antigen yang
spesifik disuntikkan ke dalam limpa tikus secara invitro menghasilkan
sel-sel beta limfosit. Dengan teknik fusi sel-sel beta limfosit
digabungkan dengan sel-sel tumor (sel myeloma) menghasilkan sel
hibridoma. Fusi sel dapat diperbanyak dengan menggunakan polietilen
glikol (PEG), senyawa kimia yang berfungsi untuk membujka membran
sel sehingga mempermudah proses fusi sel.
Sel hibridoma ditanam pada medium selektif, sehingga berkembang
biak. Setelah 10-30 hari sel hibridoma dipisahkan dari campuran dan
dibiakkan dalam tabung fermentasi. Antibodi monoklonal yang
dihasilkan harus dipisahkan dan dimurnikan. Antibodi monoklonal yang
spesifik digabungkan dengan perangkat kit untuk tujuan diagnostik,
contohnya menyalurkan obat-obatan ke bagian yang sakit, untuk
mendeteksi penyakit secara cepat, untuk mendeteksi kehamilan dan
pengobatan penyakit kanker.
6. Pembuatan Vaksin
Vaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadap tubuh
yang berasal dari mikroorganisme. Vaksin didapat dari virus dan bakteri
yang telah dilemahkan atau racun yang diambil dari mikroorganisme
tersebut.
Secara konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan
atau pemberian bahan kimia. Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau
transplantasi gen (contoh: vaksin hepatitis B dan malaria).
7. Pembuatan Antibiotik
Merupakan metabolit sekunder yang dihasilkan oleh mikroorganisme.
Antibiotik tidak secara langsung dikode oleh gen, tetapi dibuat di dalam
sel dengan reaksi katalis enzim. Enzim disusun berdasarkan instruksi
gen spesifik. Dengan teknologi fusi sel akan terjadi kombinasi gen dan
sintesis enzim-enzim baru, sehingga mikroba dapat menghasilkan
antibiotik baru. Ex: Penisilin dihasilkan oleh jamur penicillium notatum.
8. Pembuatan Hormon Insulin
Insulin manusia diambil dari DNA sel manusia, yaitu dengan
memotong DNA sel manusia dengan menggunakan enzim pemotong
(enzim retriksi). Gen yang menghasilkan insulin ini akan disambungkan
pada plasmid bakteri Escherichia coli dengan menggunakan enzim
ligase. Hasil sambungan ini kemudian dimasukkan ke dalam sel bakteri
ESCherichia coli, sehingga bakteri tersebut sudah mengandung gen
insulin manusia.
9. Kloning
Salah satu bentuk reproduksi secara aseksual. Dalam cloning tidak
terjadi proses meiosis dan rekombinasi sehingga sel-sel atau organisme
yang dihasilkan disebut klon yang memiliki kesamaan genetik. Ada dua
jenis kloning yaitu:
1) Kloning gen
2) Kloning individu
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berbagai teknik dalam bidang kedokteran dalam rangka untuk melakukan
pengobatan terhadap penyakit terus mengalami perkembangan. Beberapa
penelitian untuk mengatasi penyakit kanker sebagai salah satu penyakit
yang dapat menimbulkan kematian. Dalam bidang kedokteran banyak
teknik yang dilakukan sebagai aplikasi dari bioteknologi diantaranya
rekayasa genetika, pembuatan insulin, pembuatan vaksin, antibodi
monoklonal, kloning dan sebagainya.
B. Saran
Perkembangan teknik yang digunakan dalam bidang kedokteran perlu
memerhatikan aspek kelebihan dan kekurangan, sehingga akan didapatkan
hasil yang efektif dalam pengobatan suatu penyakit.
DAFTAR PUSTAKA
Thieman, W.J, Palladino, M.A. 2004. Introduction to Biotechnology. San
Fransisco: Pearson Benjamin Cummings
SAASTA.
2010.
Biotechnology
and
Medical
Research.
Online:
(http://www.pub.ac.za/pdfs/factfile_bio_tech_med.pdf), diakses pada
tanggal 12 oktober 2017
Nugroho, Deni, Endik, dkk. 2017. PENGANTAR BIOTEKNOLOGI
(TEORI DAN APLIKASI). Ygyakarta: Deepublish