Microneedle Patch: Pengobatan Kanker Hanya dengan Plester

Halo Sobat Pembaca dimanapun berada! Pada kali ini saya akan membahas mengenai salah satu cara alternatif pengobatan imunoterapi kanker dengan metode microneedle. Selain itu, disini saya akan membahas manfaat serta kelemahan dari metode alternatif microneedle.

Sebelumnya, apakah Sobat pernah mendengar istilah imunoterapi maupun microneedle? Bagi Sobat yang belum tahu, istilah imunoterapi maupun microneedle jangan khawatir karena saya akan membahasnya dengan jelas pada tulisan ini. Yuk dibaca tulisan ini sampai selesai ya!

Imunoterapi

Imunoterapi merupakan salah satu cara pengobatan kanker yang sudah banyak atau lazim digunakan. Imonuterapi kanker bekerja dengan cara mengaktifkan atau mendorong aktivasi sistem imun tubuh untuk melawan sel kanker dengan menggunakan suatu agen seperti imunomodulator (Riley et al., 2019).

Namun, pengobatan klinis dengan imunoterapi masih mengalami hambatan dalam hal efikasi dan keamanan bagi pasien. Dalam hal efikasi, hanya sebagian pasien yang memiliki respon yang baik terhadap obat, sehingga sulit untuk memprediksi respon tiap individu pasien. Selain itu dalam hal keamanan, masih ada pasien yang memberikan respon efek samping autoimun terhadap obat imunoterapi. Dimana sel sehat diserang oleh sel imun (Riley et al., 2019).

Hambatan di atas tersebut disebabkan oleh cara administrasi obat yang belum spesifik dan belum terkontrol untuk berbagai tipe kanker. Umumnya pemberian obat imunoterapi ini dilakukan melalui jalur konvensional sistemik. Yaitu seperti oral, intravena, jarum hypodermic, dan sebagainya (Riley et al., 2019).

Pemberian sistemik ini memiliki berbagai limitasi mulai dari degradasi obat pada saluran pencernaan, penyerapan obat oleh pasien yang buruk, iritasi lokal, dan viabilitas akibat berbagai faktor. 

Selain itu, jarum suntik konvensional memberikan rasa sakit, adanya resiko infeksi, memerlukan seseorang yang ahli dalam pemberian obat, dan mekanisme pelepasan obat berkelanjutan sulit dilakukan (Bariya et al., 2012). Oleh karena itu, perlu ditemukan metode alternatif pemberian obat imunoterapi atas solusi hambatan tadi.

Lalu bagai mana cara agar obat imunoterapi tersebut dapat diberikan secara aman dan lebih terkontrol?

Solusi

Sekarang ini, teknologi metode pemberian obat imunoterapi sedang gencar-gencarnya diteliti agar dapat meningkatkan efektifitas kerja obat dalam menargetkan pada jaringan yang sakit, sehingga dapat menurunkan efek sampingnya. Penelitian metode administrasi novel tersebut harus didesain untuk memiliki kedua syarat berikut:

Rekayasa mekanisme perlindungan dalam pengangkutan obat hingga ke sel target.

Aktivasi pelepasan terkontrol obat dapat dipicu oleh stimuli spatiotemporal seperti pH, cahaya, dan ultrasound, sehingga obat dapat diaktifkan sesuai keinginan pada jaringan sel yang membutuhkan.

Berdasarkan syarat tersebut, diharapkan pengembangan mekanisme pelepasan obat secara terlokalisir, terkontrol, dan minimalkan toksisitas administrasi melalui jalur sistemik (Riley et al., 2019). 

Salah satu bentuk dari metode pengiriman yang memenuhi syarat tersebut adalah metode pengiriman microneedle yang menjadi topik fokus pembahasan kita saat ini.

Microneedle

Microneedle merupakan kumpulan jarum mikro yang memilki ukuran sekitar 50 μm hingga 900 μm (mikrometer), berdiameter tidak lebih dari 300 μm, dan dapat berupa solid atau hollow.  Kumpulan jarum mikro tersebut dapat diintegrasikan berupa patch, seperti plester luka yang banyak dikomersialkan, sehingga dapat digunakan untuk pemberian obat secara transdermal (Bariya et al., 2012).

Berdasarkan ukuran tersebut, microneedle bekerja dengan cara menembus lapisan jaringan sel epidermidis terluar hingga kedalaman 70-200 μm. Ukuran jarum mikro yang tipis dan pendek tadi tersebut ditujukan untuk dapat menembus jaringan epidermis yang mana terdapat lapisan stratum corneum. Namun, tidak menembus jaringan dermis kulit dimana sel saraf berada. Sehingga tidak dapat menimbulkan rasa sakit (Bariya et al., 2012). Selain itu, dapat menghilangkan rasa takut pasien akan jarum dan tidak memerlukan tenaga ahli untuk administrasi obat (Kim, Park dan Prausnitz, 2012).

Patch microneedle tersebut mendapatkan perhatian belakangan ini sebagai aplikasi pemberian obat, biofarmaka, vaksin, dan lainnya dikarenakan lebih mampu meningkatkan pengangkutan obat melintasi kulit lebih baik dibandingkan dengan metode pengiriman transdermal lainnya (Bariya et al., 2012).

Transdermal sendiri merupakan metode pengiriman obat melalui transportasi obat melalui kulit. Pengiriman obat transdermal itu sendiri mempunyai beberapa keuntungan seperti meningkatkan kemauan pasien menerima obat, tidak melewati proses metabolisme utama, luas permukaan kulit sebagai tempat pengiriman obat yang luas, dan pengaturan dosis yang tepat. Namun, tantangan sampai saat ini hanya obat tertentu yang memiliki kemampuan yang optimal untuk menembus jaringan kulit secara aplikasi topikal. Oleh karena itu, jarum mikro dapat menjadi solusi atas masalah tersebut dengan cara menembus jaringan epidermidis kulit dan pelepasan atau penyebaran obat secara lokal (Bariya et al., 2012).

Microneedle memiliki berbagai variasi bentuk dan bahan dasar sesuai dengan jenis dan mekanisme yang dibutuhkan yang juga disesuaikan dengan karakteristik obat yang digunakan.

Variasi mekanisme pemberian obat microneedle

Berdasarkan mekanisme pemberian obat, microneedle dapat secara garis besar dapat digolongkan menjadi 4 jenis yaitu solid microneedle, coated microneedle, dissolving microneedle, dan hollow microneedle (Kim, Park dan Prausnitz, 2012).

• Solid microneedle digunakan sebagai pretreatment. Dalam hal ini, microneedle digunakan untuk membuat pori kulit dengan ukuran mikro. Lalu formulasi obat dapat diaplikasi kan langsung pada kulit secara topikal dan difusi dapat terjadi melalui pori tersebut masuk ke dalam kulit (Kim, Park dan Prausnitz, 2012).
• Coated microneedle digunakan dengan cara melapiskan obat dengan formulasi yang mudah larut pada air. Jadi ketika diaplikasikan pada kulit, obat akan tetap dan berdifusi pada jaringan sekitar walaupun microneedle telah di lepaskan (Kim, Park dan Prausnitz, 2012).
• Dissolving microneedle terdiri dari bahan yang mudah larut dalam air atau polimer biodegradable yang dapat mengangkut obat diantara jaringan matriksnya (Kim, Park dan Prausnitz, 2012).
• Hollow microneedle merupakan microneedle yang diberi lubang atau rongga pada bagian tengahnya yang digunakan sebagai jalur infusi formulasi cairan ke dalam kulit. Selain itu, dapat juga berupa difusi ke jaringan kulit melalui lubang jarum (Kim, Park dan Prausnitz, 2012).

Variasi Materi Penyusun microneedle

Berdasarkan jenis materi penyusunnya, microneedle dapat secara garis besar dapat digolongkan menjadi 3 jenis yaitu solid, degradable atau dissolvable, and hollow (Bariya et al., 2012).

• Penyusun solid dapat berupa: Silikon, Stainless steel, Titanium, dan Silikon mesopori.
• Biodegradable: asam polilaktat, asam poliglikolat, asam polilaktida-co-glikolat, polikarbonat, dan polivinilpirolidon. 
• Non-biodegradable: polivinil asetat, asam alginate, gantrez AN-139, kopolimer dari, methylvinylether dan maleic, anhidrida, Karbopol 971 P-NF, dan polieterimida.
• Penyusun berupa bahan polimer alami dapat berupa: pati termoplastik, karboksimetilselulosa, amilopektin, dekstran, galaktosa, kondroitin sulfat, dan maltose (Bariya et al., 2012).

Keunggulan dan Kekurangan dari microneedle

Metode alternatif pemberian obat imunoterapi menggunakan microneedle memiliki banyak sekali keuntungan dibandingkan dengan metode konvensional (Bariya et al., 2012). Keuntungan tersebut antara lain:

• Molekul obat yang lebih besar dapat dengan mudah diberikan.
• Pemberian dan aplikasi yang mudah, tanpa rasa sakit, dan tanpa rasa takut pasien.
• Penyembuhan luka yang lebih cepat dibandingkan jarum suntik hypodermic atau konvensional.
• Daerah kulit dapat dengan spesifik ditargetkan.
• Efikasi yang lebih tinggi sehingga kebutuhan dosis dapat diturunkan.
• Rate of delivery dari obat dapat lebih terkontrol.
• Dan bersifat modular (Dapat digunakan untuk mengangkut berbagai jenis obat, vaksin, dsb).

Namun, metode alternatif pemberian obat imunoterapi menggunakan microneedle bukanlah sesuatu yang sempurna dan masih memiliki beberapa kekurangan (Bariya et al., 2012). Kekurangan tersebut antara lain:

• Keakurasian dalam pemberian dosis lebih sulit dilakukan dibandingkan jarum hypodermic.
• Aplikasi microneedle harus secara vertikal agar dapat menembus permukaan kulit dengan baik.
• Ketebalan lapisan stratum corneum pada epidermis kulit setiap pasien yang berbeda.
• Dapat terganggu oleh faktor-faktor eksternal.
• Ujung dari microneedle yang bisa saja tertinggal atau putus dari patch saat melepas plester.
• Pada microneedle hollow, lubang dapat saja terblokir akibat lapisan dermis kulit.

Kesimpulan

Jadi secara umum, pemberian obat imunomodulator dapat diberikan menggunakan plester microneedle dengan metode pengiriman obat berbasis transdermal yang dapat menembus kulit tanpa rasa sakit kemudian mencapai epidermis yang kaya sel imun untuk memberikan imunoterapi secara terkontrol, sehingga membutuhkan dosis yang lebih sedikit dan aman (Riley et al., 2019).

Walaupun masih terdapat beberapa kekurangan dan hambatan, metode alternatif pemberian obat imunoterapi menggunakan microneedle tetaplah menjadi salah satu metode yang menjanjikan dalam pengobatan kanker dan patut dievaluasi potensialnya. Diharapkan hambatan dan kekurangan tadi dapat teratasi melalui perkembangan dan penelitian kedepannya.

Nah, bagaimana, Sobat Pembaca? Apakah kalian menjadi semakin paham mengenai microneedle? Menurut Sobat Pembaca metode alternatif pemberian obat imunoterapi menggunakan microneedle ini merupakan solusi yang inovatif? Jika bisa memilih, Sobat Pembaca lebih memilih yang mana nih? Microneedle atau jalur konvensional?

Berikan pendapat kalian!

Referensi

Bariya, S. H. et al. (2012) "Microneedles: An emerging transdermal drug delivery system," Journal of Pharmacy and Pharmacology, 64(1), hal. 11--29. doi: 10.1111/j.2042-7158.2011.01369.x.

Kim, Y. C., Park, J. H. dan Prausnitz, M. R. (2012) "Microneedles for drug and vaccine delivery," Advanced Drug Delivery Reviews, 64(14), hal. 1547--1568. doi: 10.1016/j.addr.2012.04.005.

Riley, R. S. et al. (2019) "Delivery technologies for cancer immunotherapy," Nature Reviews Drug Discovery, 18(3), hal. 175--196. doi: 10.1038/s41573-018-0006-z.