Inovasi Biologi: Produksi Insulin dengan Khamir sebagai Host DNA Rekombinan

Dalam Atlas IDF pada tahun 2021, diabetes melitus merupakan salah satu penyakit dengan prevalensi tinggi di Indonesia, dengan lebih dari 19 juta orang terdiagnosis. Salah satu terapi utama untuk diabetes adalah insulin, yang merupakan produk biologi. Meski istilah "produk biologi" masih belum familiar di kalangan masyarakat umum, produk biologi memiliki peran penting, terutama dalam dunia kesehatan. Berdasarkan Peraturan BPOM Nomor 10 Tahun 2021 tentang Standar Kegiatan Usaha dan Produk pada Penyelenggaraan Perizinan Berusaha Berbasis Risiko Sektor Obat dan Makanan, produk biologi didefinisikan sebagai produk yang mengandung bahan biologis yang berasal dari manusia, hewan, atau mikroorganisme. Produk ini dihasilkan melalui berbagai metode seperti ekstraksi, fraksinasi, reproduksi, kultivasi, atau bioteknologi, termasuk fermentasi, rekayasa genetika, dan kloning.

Produk-produk ini menjadi tonggak penting dalam pengembangan terapi modern untuk berbagai penyakit, termasuk diabetes. Insulin adalah hormon dalam tubuh kita yang disintesis oleh sel pankreas sebagai preproinsulin dan mengalami proses pengolahan menjadi suatu peptida rantai ganda. Insulin memiliki peran esensial untuk homeostatis glukosa dalam tubuh manusia, dan insulin rekombinan penting dalam pengobatan diabetes militus (Kjeldsen, Pettersson, & Hach, 1999).

Human insulin dari DNA rekombinan merupakan produk healthcare pertama yang dihasilkan dari penerapan teknologi DNA rekombinan. Rekombinan DNA yaitu suatu DNA yang disintesis secara in-vitro yang mengandung DNA (alami maupun sintetik) yang diperoleh dari dua atau lebih sumber (Walsh, 2010). Sebelumnya pasokan insulin untuk pengobatan manusia diperoleh secara non-rekombinan, yaitu ekstraksi dari kelenjar pankreas bovine atau swine (animal derived). Human insulin (rekombinan DNA) memiliki karakteristik yang lebih mirip dengan insulin pankreas manusia dibandingkan dengan animal derived insulin, serta lebih efisien untuk dilakukan (Johnson, 1983).

Host DNA rekombinan dapat menggunakan sel prokariot, khamir.Khamir dapat dihandalkan untuk dapat mengekspresikan protein heterologous pharmaceutical. Jalur sekretori khamir menunjukkan struktur dan fungsi yang similar dengan sistem sekretori pada mamalia. Khamir berkapasitas untuk melakukan protein folding; mengolah secara proteolitik; menjalankan glikosilasi; serta mensekresikan protein. Salah satu contoh pentingnya khamir dalam bioteknologi adalah pembuatan insulin sebagai pengobatan untuk diabetes mellitus (Kjeldsen et al., 1999)