Transplantasi tinja 2.0: Bagaimana para ilmuwan membuat pengobatan yang menyelamatkan jiwa menjadi lebih aman

KOPENHAGEN, Denmark — Sama seperti vaksin modern yang berevolusi dari lepuh akibat cacar sapi dan penisilin dari roti berjamur, pengobatan lain yang menyelamatkan jiwa juga mengalami transformasi yang luar biasa. Para ilmuwan telah mengembangkan metode baru untuk mengolah virus bermanfaat dari kotoran manusia, yang berpotensi merevolusi cara kita menangani gangguan pencernaan dan kondisi kesehatan lainnya.

Anda mungkin pernah mendengar tentang transplantasi tinja – sebuah prosedur medis yang semakin umum di mana dokter memindahkan tinja dari donor yang sehat ke pasien yang sakit. Meskipun terdengar meresahkan, pengobatan ini telah menunjukkan keberhasilan luar biasa dalam mengobati infeksi usus tertentu, terutama yang disebabkan oleh bakteri jahat yang disebut bakteri jahat. Clostridioides sulit (lebih dikenal sebagai C. diff). Namun ada satu hal yang perlu diperhatikan: memindahkan tinja orang lain memiliki risiko, termasuk kemungkinan penularan virus atau bakteri berbahaya yang mungkin lolos dari pemeriksaan.

Usus manusia menampung sekitar 100 triliun mikroorganisme, termasuk spesies yang bermanfaat dan berpotensi membahayakan. Ekosistem yang kompleks ini sangat memengaruhi kesehatan kita secara keseluruhan, memengaruhi segala hal mulai dari respons imun hingga kesejahteraan mental kita. Ketika sistem ini tidak seimbang, berbagai masalah kesehatan bisa muncul. Transplantasi tinja tradisional membantu memulihkan keseimbangan ini dengan memperkenalkan komunitas mikroba lengkap dari donor yang sehat, namun metode baru ini menawarkan pendekatan yang lebih baik.

Masukkan pahlawan dalam cerita kita: bakteriofag, atau disingkat “fag”. Ini adalah virus khusus yang hanya menginfeksi bakteri, bukan sel manusia. Anggap saja mereka sebagai pembunuh bakteri alami, yang berevolusi selama jutaan tahun untuk mengendalikan populasi bakteri. Para ilmuwan di Universitas Teknologi Tallinn dan Universitas Kopenhagen telah mengembangkan cara cerdas untuk memanfaatkan bakteri predator ini sekaligus meminimalkan risiko yang terkait dengan transplantasi tinja tradisional.

Kemajuan ini dapat mengubah pengobatan yang saat ini mengandalkan transfer feses langsung menjadi terapi berstandar farmasi. Teknik baru, dipublikasikan di jurnal iSainsmengatasi keterbatasan ini dengan menggunakan teknologi fermentasi – proses dasar yang sama yang digunakan untuk membuat makanan seperti kombucha dan roti penghuni pertama – untuk mengolah komponen bermanfaat tertentu dari kotoran.

Para peneliti menggunakan perangkat canggih yang disebut chemostat – yang pada dasarnya merupakan tangki fermentasi terkontrol – untuk menciptakan kondisi pertumbuhan ideal bagi mikroorganisme usus yang bermanfaat. Sistem ini terus menambahkan larutan nutrisi segar sambil membuang produk limbah, sehingga memungkinkan peneliti mempertahankan kontrol yang tepat terhadap lingkungan mikroba. Proses ini secara bertahap menghilangkan virus-virus yang berpotensi membahayakan sekaligus mempertahankan dan bahkan memperkaya populasi bakteriofag yang bermanfaat.

Setelah menjalankan sistem ini selama sekitar lima hari, jumlah virus yang berpotensi menginfeksi sel manusia turun menjadi kurang dari 0,01% dari total populasi virus – pengurangan seratus kali lipat dari jumlah awalnya. Sementara itu, bakteri fag yang bermanfaat menjaga keragaman dan stabilitasnya, menciptakan komunitas yang dapat direproduksi dan berpotensi digunakan sebagai alat terapi.

Metode budidaya ini mewakili langkah signifikan menuju standarisasi pengobatan mikrobioma usus. Transplantasi feses yang ada saat ini, meskipun efektif, adalah sebuah “kotak hitam” – profesional medis tidak dapat secara tepat menentukan apa yang ditransfer dari donor ke penerima. Teknik baru ini memungkinkan perawatan yang konsisten dan dapat direproduksi sehingga dokter tahu persis apa yang mereka berikan kepada pasien.

Ke depan, para peneliti membayangkan mengembangkan pil yang diformulasikan secara tepat yang dapat diresepkan oleh dokter atau dibeli di apotek. Potensi pengobatannya lebih dari sekadar gangguan pencernaan – penelitian menunjukkan bahwa kesehatan usus memainkan peran penting dalam berbagai kondisi mulai dari asma hingga diabetes Tipe 1 dan bahkan kesehatan mental.

Potensi komersial dari kemajuan ini sangat signifikan. Prosedur transplantasi tinja saat ini memerlukan pemeriksaan donor yang ekstensif (dan mahal), sehingga membatasi ketersediaan pengobatan. Alternatif yang terstandarisasi dan dikembangkan dapat secara dramatis meningkatkan aksesibilitas sekaligus berpotensi memperluas jangkauan kondisi yang dapat diobati.

“Pada akhirnya, harapan kami adalah memiliki produk yang bebas dari bakteri dan virus yang berpotensi membahayakan, hanya menyisakan virus baik dalam dosis murni, yang disebut bakteriofag, yang berpotensi melawan berbagai gangguan pencernaan dan, dalam jangka panjang, digunakan untuk mengobati. berbagai masalah kesehatan,” kata Torben Sølbeck Rasmussen, asisten profesor dari Departemen Ilmu Pangan Universitas Kopenhagen, dalam sebuah pernyataan.

Evolusi pengobatan ini mencerminkan perkembangan kemajuan medis revolusioner lainnya. Sama seperti kita tidak perlu lagi memanen lepuh cacar sapi untuk mendapatkan vaksin atau menanam penisilin dari jamur roti, masa depan terapi mikrobioma usus mungkin tidak memerlukan transfer feses secara langsung. Sebaliknya, virus ini mungkin datang dalam bentuk virus-virus bermanfaat yang dibudidayakan secara hati-hati, sehingga menawarkan pendekatan yang lebih bersih, lebih aman, dan lebih terstandarisasi dalam menangani berbagai kondisi kesehatan.