Aktualisasi Era Revolusi Industri 4.0 dalam Mengoptimalkan Bidang Farmasi

Assalamualaikum teman teman kembali lagi bersama saya Siti Fatimah Anggraeni Bahar Mahasiswa Universitas Hasanuddin Makassar Jurusan Farmasi, nah teman teman kali ini saya akan membahas apa sih peran farmasi di era revolusi 4.0 ini? Namun, Sebelum itu saya mau menjelaskan terlebih dahulu makna dari kata revolusi itu. Revolusi itu sendiri menurut KBBI adalah perubahan yang cukup mendasar, dalam hal ini yang di maksudkan adalah revolusi yang terjadi pada dunia farmasi. Perubahan seperti apa yang akan digunakan di dunia farmasi dalam menghadapi era 4.0 ini, dimana kita ketahui era 4.0 ini adalah era yang dimana semua menggunakan teknologi baik itu dari Sumber daya manusianya dan juga dari sumber bahan bahan obat itu sendiri. Sumber daya manusia disini adalah orang orang yang paham akan teknologi yang akan digunakan di dunia farmasi, Sedangkan Bahan bahannya yang diolah di industri dengan teknologi yang lebih canggih agar memperoleh obat yang aman dan mampu mencapai bioavability dari obat itu sendiri.
Selanjutnya saya akan membahas apa maksud dari Industri 4.0 adalah Konsep "Industri 4.0" pertama kali digunakan di publik dalam pameran industri Hannover Messe di kota Hannover, Jerman di tahun 2011. Dari peristiwa ini juga sebetulnya ide "Industri 2.0" dan "Industri 3.0" baru muncul, sebelumnya cuma dikenal dengan nama "Revolusi Teknologi" dan "Revolusi Digital". Nah, lo mungkin bisa nebak, setelah 2 revolusi itu, revolusi macam apa lagi sih yang bisa terjadi?
Perhatikan deh, semua revolusi itu terjadi menggunakan revolusi sebelumnya sebagai dasar. Industri 2.0 takkan muncul selama kita masih mengandalkan otot, angin, dan air untuk produksi. Industri 3.0 intinya meng-upgrade lini produksi dengan komputer dan robot. Jadi, industri 4.0 juga pasti menggunakan komputer dan robot ini sebagai dasarnya. Jadi, kemajuan apa saja yang muncul di dunia komputer kita akhir-akhir ini?
Pertama, kemajuan yang paling terasa adalah internet. Semua komputer tersambung ke sebuah jaringan bersama. Komputer juga semakin kecil sehingga bisa menjadi sebesar kepalan tangan kita, makanya kita jadi punya smartphone. Bukan cuma kita tersambung ke jaringan raksasa, kita jadinya SELALU tersambung ke jaringan raksasa tersebut. Inilah bagian pertama dari revolusi industri keempat: "Internet of Things" saat komputer-komputer yang ada di pabrik itu tersambung ke internet, saat setiap masalah yang ada di lini produksi bisa langsung diketahui SAAT ITU JUGA oleh pemilik pabrik, di manapun si pemilik berada!
Kedua, kemajuan teknologi juga menciptakan 1001 sensor baru, dan 1001 cara untuk memanfaatkan informasi yang didapat dari sensor-sensor tersebut yang merekam segalanya selama 24 jam sehari.  Informasi ini bahkan menyangkut kinerja pegawai manusianya. Misalnya, kini perusahaan bisa melacak gerakan semua dan setiap pegawainya selama berada di dalam pabrik. Dari gerakan tersebut, bisa terlihat, misalnya, kalau pegawai-pegawai tersebut menghabiskan waktu terlalu banyak di satu bagian, sehingga bagian tersebut perlu diperbaiki. Masih ada 1001 informasi lainnya yang bisa didapat dari 1001 data yang berbeda, sehingga masih ada 1001-1001 cara meningkatkan produktivitas pabrik yang semula tak terpikirkan. Karena begitu banyaknya ragam maupun jumlah data baru ini, aspek ini sering disebut Big Data.
Ketiga, berhubungan dengan yang pertama dan kedua, adalah Cloud Computing. Perhitungan-perhitungan rumit tetap memerlukan komputer canggih yang besar, tapi karena sudah terhubung dengan internet, karena ada banyak data yang bisa dikirim melalui internet, semua perhitungan tersebut bisa dilakukan di tempat lain, bukannya di pabrik. Jadi, sebuah perusahaan yang punya 5 pabrik di 5 negara berbeda tinggal membeli sebuah superkomputer untuk mengolah data yang diperlukan secara bersamaan untuk kelima pabriknya. Tidak perlu lagi membeli 5 superkomputer untuk melakukannya secara terpisah.
Keempat, ini yang sebetulnya paling besar: Machine learning, yaitu mesin yang memiliki kemampuan untuk belajar, yang bisa sadar bahwa dirinya melakukan kesalahan sehingga melakukan koreksi yang tepat untuk memperbaiki hasil berikutnya.

Mengkombinasikan keempat hal ini artinya perhitungan yang rumit, luar biasa, dan tidak terpikirkan tentang hal apapun bisa dilakukan oleh superkomputer dengan kemampuan di luar batas kemampuan manusia. Kenyataannya tentu saja saat ini belum sekeren itu.
Point keempat, yaitu AI dan Machine Learning, masih amat terbatas untuk tugas-tugas tertentu. Bukan cuma Indonesia, negara-negara maju seperti Jepang, Jerman, dan Amerika Serikat saja masih terus menerus memperdebatkan konsekuensi dari revolusi industri keempat ini, sebab revolusi ini MASIH berlangsung, atau bahkan BARU DIMULAI.
Tantangannya masih banyak. Koneksi internet misalnya, belum universal. Masih ada beberapa daerah yang tak memiliki koneksi internet, bahkan di Amerika Serikat sekalipun. Selain itu, koneksi internet berarti munculnya celah keamanan baru. Perusahaan saingan pasti berusaha mengintip kinerja dan rancangan produksi lewat celah keamanan komputer pengendali produksi yang kini bisa diakses dari internet.

Adapun peran bioteknologi yang digunakan di dunia farmasi dalam menghadapi Era Revolusi 4.0, namun sebelum saya menjelaskan apa peran dari bioteknologi itu sendiri yaitu, Bioteknologi adalah terapan atau cabang ilmu biologi yang melibatkan displin ilmu mikrobilogi , biokimia , antibiotika , dan biologi monokuler. Definisi bioteknologi secara klasik atau konvensional adalah teknologi yang memanfaatkan agen hayati atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan barang dan jasa dalam skala industri untuk memenuhi kebutuhan manusia. Sedangkan jika ditinjau secara modern , bioteknologi adalah pamanfaatan agen hayati atau bagian-bagian yang sudah direkayasa secara in vitro untuk menghasilkan barang dan jasa pada skala industri.
Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nilai bahan mentah dengan memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagiannya misalnya bakteri. Selain itu bioteknologi juga memanfaatkan sel tumbuhan atau sel hewan yang dibiakkan sebagai bahan dasar sebagai proses industri.
Bioteknologi dapat diartikan sebagai pemanfaatan prinsip-prinsip ilmah dan teknologi dengan menggunakan makhluk hidup sebagai alat bantu untuk menghasilkan produk atau jasa guna kepentingan manusia. Bioteknologi bukanlah suatu disiplin ilmu melainkan penerapan ilmu..
 Dengan perkembangan bioteknologi , maka manusia dapat memanfaatkan suatu bahan yang sederhana menjadi barang atau bahan yang lebih bermanfaat.

Penerapan bioteknologi pada umumnya mencakup produksi sel atau biomassa dan perubahan atau transformasi kimia yang diinginkan. Transformasi kimia itu lebih lanjut dapat dibagi menjadi dua bagian , yakni :
1.Pembentukan suatu produk akhir yang diinginkan , contohnya enzim antibiotik , asam organik dan steroid.
2.Penguraian bahan sisa produksi , contohnya buangan air limbah , destruksi buangan industri , atau tumpahan minyak.
Seperti yang telah didiskusikan sebelumnya bahwa Era 4.0 memberikan dampak besar pula bagi industri bioteknologi terutama bioteknologi kesehatan. Penggunaan bioteknologi  dalam  industri obat-obatan dan farmasi adalah perkembangan yang paling berpengaruh di dunia teknologi di abad ke-21 ini. Dalam upaya untuk memahami biologi, memberantas penyakit dan menjaga kesehatan dan kekuatan, bioteknologi telah mencapai tingkat yang sangat tinggi dalam usaha menemukan rahasia kehidupan serta memanipulasi kehidupan. Untuk meraih apa yang dijanjikan bioteknologi dalam industri farmasi, alat-alat diperlukan untuk identifikasi struktur molekul, penciptaan molekul aktif dan pengembangan terapi yang novel dan komprehensif seperti immunotherapy, terapi seluler dan organisme dengan  sel  rekayasa genetika. Namun, sejumlah besar data dan informasi saja tidaklah cukup untuk mendapatkan entitas molekul baru dan terapi baru, karena melakukan sintesis jutaan senyawa tetap tidak akan mengisi dunia struktur molekul yang potensial maupun tidak   akan   memungkinkan   identifikasi   struktur-struktur   tiga   dimensi   khusus   yang berinteraksi dengan target.
Sekarang ini , penerapan bioteknologi sangat penting diberbagai bidang , misalnya di bidang pengolahan bahan pangan , farmasi , kedokteran pengolahan limbah , pertanian perlindungan alam dan pertambangan. Adapun Peran Bioteknologi di Bidang Farmasi yaitu, Bioteknologi  dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, pembuatan vaksin, terapi gen dan pembuatan antibiotik.
Proses penambahan DNA asing pada bakteri merupaka prospek untuk memproduksi hormon atau obat-obatan dan juga ada rekayasa genetika dalam proses pembuatan insulin untuk penyakit Diabete Mellitus. Sebelum itu saya akan jelaskan apa itu Rekayasa Genetika sehingga dapat diolah menjadi obat insulin yang biasa digunakan untuk para pengidap penyakit Diabetes Mellitus, Rekayasa genetika adalah proses mengidentifikasi dan mengisolasi DNA dari suatu sel hidup atau mati dan memasukkannya dalam sel hidup lainnya. Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA.
1.Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkombinasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat-sifat makhluk hidup secara turun-temurun. Rekayasa Genetika pada mikroba bertujuan untuk meningkatkan efektivitas kerja mikroba tersebut (misalnya mikroba untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara, meningkatkan kesuburan tanah, mempercepat proses kompos dan pembuatan makanan ternak, mikroba prebiotik untuk makanan olahan), dan untuk menghasilkan bahan obat-obatan dan kosmetika, serta Pembuatan insulin manusia dari bakteri ( Sel pancreas yang mempu mensekresi Insulin digunting , potongan DNA itu disisipkan ke dalam Plasmid bakteri ) DNA rekombinan yang terbentuk menyatu dengan Plasmid diinjeksikan lagi ke vektor, jika hidup segera di kembangbiaakan.
Prinsip dasar teknologi rekayasa genetika adalah memanipulasi atau melakukan perubahan susunan asam nukleat dari DNA (gen) atau menyelipkan gen baru ke dalam struktur DNA organisme penerima. Gen yang diselipkan dan organisme penerima dapat berasal dari organisme apa saja. Pada proses rekayasa genetika organisme yang sering digunakan adalah bakteri Escherichia coli. Bakteri Escherichia coli dipilih karena paling mudah dipelajari pada taraf molekuler.
Itulah salah satu contoh dari pemanfaatan bioteknologi dalam dunia farmasi, namun tak hanya dampak positif yang di timbulkan dari bioteknologi tersebut, ada juga dampak negatifnya yaitu Virus didalam sekumpulan genom yang menyebabkan penyakit ungkin diaktifkan oleh rekayasa enetik.
-Meningkatkan transfer gen hrizontal dan rekombinasi , jalur utama penyebab penyakit.
-Penyebaran gen tahan antibiotik pada patogen oleh transfer gen jorizontal , membuat tidak menghilangkan infeksi.
- DNA rekayasa genetik dibentuk untuk menyerang genom dan kekuatan sebagai promoter sinetik yang dapat mengakibatkan kanker dengan pengaktifan oncogen (materi dasar sel-sel kanker).
-Tanaman rekayasa genetik tahan herbisida mengakumulasikan herbisida dan meningkatkan residu herbisida sehingga meracuni manusia dan binatang seperti pada tanaman.

Pada proses penyisipan gen diperlukan tiga faktor utama yait
-Vektor, yaitu pembawa gen asing yang akan disisipkan, biasanya berupa plasmid, yaitu lingkaran kecil AND yang terdapat pada bakteri. Plasmid diambil dari bakteri dan disisipi dengan gen asing.
-Bakteri, berperan dalam memperbanyak plasmid. Plasmid di dalam tubuh bakteri akan mengalami replikasi atau memperbanyak diri, makin banyak plasmid yang direplikasi makin banyak pula gen asing yang dicopy sehingga terjadi cloning gen.
-Enzim, berperan untuk memotong dan menyambung plasmid. Enzim ini disebut enzim endonuklease retriksi, enzim endonuklease retriksi yaitu enzim endonuklease yang dapat memotong ADN pada posisi dengan urutan basa nitrogen tertentu.

2.Metoda komputasi dalam pencarian obat baru. Pencarian obat dengan bantuan alat komputasi in silico telah memainkan peran utama dalam pengembangan molekul kecil lebih dari tiga dekade. Pencarian obat baru cara ini adalah strategi yang sangat efektif untuk mempercepat dan menghemat penemuan dan pengembangan suatu obat baru. Oleh karena terjadi peningkatan besar dalam ketersediaan informasi makromolekul  biologis  dan  molekul  kecil,  penerapan  komputasi  penemuan  obat telah diperluas dan telah diterapkan pada setiap tahap dalam alur kerja penemuan dan pengembangan  obat.  Termasuk di antaranya: Identifikasi dan validasi  target obat, pencarian dan optimalisasi calon obat, serta tes-tes praklinis. Selama dekade terakhir, metode komputasi penemuan obat seperti docking molekuler, pemodelan dan pemetaan pharmafore, desain de novo, perhitungan kemiripan molekuler dan penapisan virtual berbasis urutan protein telah sangat meningkat. Banyaknya pekerjaan yang masih harus dilakukan dalam menemukan molekul yang cocok untuk dikembangkan sebagai obat baru dari berbagai kemungkinan senyawa yang tersedia secara teoritis membutuhkan tekonologi komputasi in silico yang sangat canggih. Tantangan ini dijawab dengan menggunakan program in silico yang lebih canggih dan komputer yang sangat mumpuni yang mendasari proses high throughput screening. Sekitar 90% dari senyawa yang ditapis dengan menggunakan teknologi in silico ini berpotensi  gagal  di tahap  terakhir  proses  penapisan.  Dengan demikian,    apabila penapisan dilakukan secara efisien maka molekul yang mempunyai efek toksik akan dapat disingkirkan lebih dini, sehingga keseluruhan projek riset dapat menghemat waktu, uang dan tenaga. Ruang kimia adalah himpunan semua senyawa yang berpotensi menjadi obat (druggable). Dibutuhkan lebih dari jumlah atom di alam semesta untuk membangun senyawa-senyawa tersebut. Walaupun berbagai sistem pada area biologi telah dieksplorasi dan digunakan untuk mencari protein-protein baru yang bersifat farmakologis, namun pekerjaan riset ini masih akan terus berlangsung bertahun-tahun ke depan karena masih banyak protein yang harus ditemuan untuk mengobati penyakit-penyakit kronis. Tambahan lagi, mencari obat sintetik maupun biologis yang dapat secara akurat dan tepat berikatan dengan target biologis, dalam ruang yang juga relevan secara biologis, seperti analogi "mencari jarum di tumpukan jerami." Ada banyak tantangan bagi molekul obat untuk menembus berbagai hambatan biologis agar dapat berikatan secara efektif dengan target, bahkan  pada konsentrasi rendah. Seringkali, adanya reaksi off-target dari suatu molekul dapat menimbulkan efek toksik pada organisme, sekalipun potensi obat tersebut secara farmakologis cukup tinggi. Toksisitas adalah masalah utama dalam pengembangan suatu obat, dan seringkali toksisitas baru terdeteksi belakangan dalam tahap pengembangan.
Bioteknologi yang dapat diterapkan Era 4.0, yaitu ilmu molekular dasar terhadap hewan, tumbuhan, dan lain-lain untuk menghasilkan suatu senyawa. Senyawa inilah yang dapat digunakan sebagai pengobatan dan preventif penyakit. Namun, masih terdapat masalah dalam pengembangannya, salah satunya adalah membutuhkan bahan baku dalam skala besar. Pada keadaan saat ini, Indonesia masih mengimpornya serta belum tersedianya wadah dari pemerintah untuk melakukan riset skala besar. Solusi yang dapat diberikan untuk kedepannya, Indonesia dengan kekayaan alam yang dimiliki dapat memproduksi bahan baku sendiri dan pemerintah dapat lebih memfasilitasi untuk pengembangan bioteknologi. Supaya kedepannya Indonesia dapat menerapkan Bioteknologi Farmasi di Era Revolusi Industri 4.0 dengan baik (Prof. Dr. Amarila Malik, M.Si., Apt)
Revolusi  Industri  4.0  dibangun  di  atas  Revolusi  Industri  3.0,  yang  juga dikenal sebagai Revolusi Digital, yang ditandai oleh proliferasi komputer dan otomatisasi pencatatan di semua bidang. Otomatisasi di semua bidang dan konektivitas adalah tanda- tanda yang nyata dari RI keempat. Salah satu petanda unik dan khusus dari RI keempat adalah terjadinya aplikasi artificial intelligence (AI). Transformasi pada RI keempat ini berbeda dari pendahulunya dalam beberapa aspek. Pertama, inovasi dapat dikembangkan dan disebarkan lebih cepat dari sebelumnya. Kedua, adanya penurunan biaya produksi marginal secara signifikan dan munculnya platform yang menggabungkan beberapa aktivitas konsentrasi di beberapa sektor dan meningkatkan agregat hasil. Ketiga, revolusi ini terjadi pada tingkat global dan akan mempengaruhi, serta dibentuk oleh, hampir semua negara. Akibatnya, revolusi industri keempat ini akan berdampak sangat sistemik di banyak tempat. Salah satu bidang yang paling banyak terdampak oleh RI keempat adalah bidang kesehatan dan bioteknologi. Bioteknologi adalah dasar dalam hampir semua proses bioterapi farmasi dalam era RI keempat. Teknologi ini banyak diterapkan untuk memanipulasi berbagai bahan biologis  yang  dapat  dipakai  sebagai  terapi  untuk  berbagai  kondisi  dan  jenis  penyakit, terutama yang bersifat mematikan. Beberapa teknologi yang akan berkembang dan digunakan unutk penemuan-penemuan baru adalah CRISPR, metoda komputasi dalam pencarian obat baru, penemuan target obat lewat mikrobiota usus, serta biologi sistem. Kesemuanya akan memberikan peluang dikembangkannya obat-obat baru yang dapat mengurangi angka kematian dan sekaligus meningkatkan kualitas hidup manusia.
Demikianlah tanggapan saya sebagai mahasiswa jurusan farmasi tentang bidang saya dalam menghadapi era Revolusi indsutri 4.0 ini yang mana biasa disebut sebagai Era digital, dalam artian setiap kegiatan atau hal hal yang di lakukan di dunia farmasi. Dimana dalam hal ini saya membahas tentang apa maksud dari industri 4.0 itu sendiri dan juga bioteknologi yang sangat lazim di gunakan pada era industri 4.0 selanjutnya metoda metoda yang dapat digunakan dengan memanfaatan teknologi di era industri 4.0 ini. Saya Harap apa yang saya paparkan diatas dapat bermanfaat bagi para pembacaan kompasiana ini, dan adapun literatur yang saya ambil untuk mengoptimalkan pembahasan saya agar mendapat data data yang valid sehingga apa yang saya sampaikan diatas sesuai dengan fakta yang ada pada saaat ini.
-Schwab, K. The Fourth Industrial Revolution, What It Means and How to Respond.
December 12, 2015. https://www.foreignaffairs.com/articles/2015-12-12/fourth- industrial-revolution.
-Schwab,   K.   Shaping   the   Fourth   Industrial   Revolution.   January   11,   2016. https://www.project-syndicate.org/commentary/fourth-industrial-revolution-human-development-by-klaus-schwab-2016 01.
-
-Wassalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh, semoga dapat bermanfaat bagi kita semua, untuk itu saya ucapkan terima kasih.