Bioteknologi kesehatan

1. BIOTEKNOLOGI KESEHATAN
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS RIAU

2. APPLIKASI TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN
DIBIDANG KESEHATAN

3. Insulin merupakan hormon yang terdiri dari rangkaian asam
amino, dihasilkan oleh sel beta kelenjar pankreas. Dalam
keadaan normal, bila ada rangsangan pada sel beta, insulin
disintesis dan kemudian disekresikan kedalam darah sesuai
kebutuhan tubuh untuk keperluan regulasi glukosa darah.
Secara fisiologis, regulasi glukosa darah yang baik diatur
bersama dengan hormone glukagon yang disekresikan oleh sel
alfa kelenjar pankreas
APPLIKASI TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN DIBIDANG KESEHATAN
1. INSULIN

4. PROSES PEMBUATAN INSULIN

5. Interferon (IFN) adalah hormon berjenis glikoprotein yang
diproduksi secara alami oleh sel-sel vertebrata akibat
rangsangan biologis seperti virus, bakteri, dan protozoa dimana
tampaknya virus adalah sumber rangsangan utama produksi
interferon.
2. INTERFERON

6. PROSES PEMBUATAN INTERFERON

7. PRODUKSI INTERFERON

8. • Interferon untuk melindungi tubuh dari berbagai
jenis penyakit terutama penyakit yang disebabkan
oleh virus.
• Interferon memicu sel yang terinfeksi dan sel-sel
di sekitarnya untuk menghasilkan zat-zat yang
dapat menghambat replikasi virus.
• Interferon juga berperan penting dalam mengaktifkan
sel-sel kekebalan tubuh seperti sel-sel pembunuh
alami (Natural Killer Cells) dan sel-sel limfosit termasuk
makrofag.
• Interferon juga dapat meningkatkan perlawanan
terhadap infeksi dan bahkan sel tumor dengan cara
mengatur penyajian antigen ke limfosit T serta
meningkatkan kemampuan sel yang terinfeksi untuk
melawan infeksi baru dari virus.
Fungsi Interferon
Struktur interferon-gamma

9. 3. VAKSIN
Vaksin dapat berupa galur virus atau bakteri yang telah
dilemahkan sehingga tidak menimbulkan penyakit. Vaksin dapat
juga berupa organisme mati atau hasilhasil pemurniannya
(protein, peptida, partikel serupa virus, dsb.). Vaksin akan
mempersiapkan sistem kekebalan manusia atau hewan untuk
bertahan terhadap serangan patogen tertentu, terutama bakteri,
virus, atau toksin. Vaksin juga bisa membantu sistem kekebalan
untuk melawan selsel degeneratif (kanker).

10. JENIS-JENIS VAKSIN
1. Live attenuated vaccine
Vaksin hidup yang dibuat dari bakteri atau virus yang sudah dilemahkan daya virulensinya dengan cara kultur dan perlakuan yang berulangulang,
namun masih mampu menimbulkan reaksi imunologi yang mirip dengan infeksi alamiah.
2. Inactivated vaccine (Killed vaccine)
Vaksin dibuat dari bakteri atau virus yang dimatikan dengan zat kimia (formaldehid) atau dengan pemanasan, dapat berupa seluruh bagian dari
bakteri atau virus, atau bagian dari bakteri atau virus atau toksoidnya saja.
3. Vaksin Toksoid
Vaksin yang dibuat dari beberapa jenis bakteri yang menimbulkan penyakit dengan memasukkan racun dilemahkan ke dalam aliran darah. Bahan
bersifat imunogenik yang dibuat dari toksin kuman. Hasil pembuatan bahan toksoid yang jadi disebut sebagai natural fluid plain toxoid yang
mampu merangsang terbentuknya antibodi antitoksin. Imunisasi bakteri toksoid efektif selama satu tahun. Bahan ajuvan digunakan untuk
memperlama rangsangan antigenik dan meningkatkan imunogenesitasnya.
4. Vaksin Acellular dan Subunit
Vaksin yang dibuat dari bagian tertentu dalam virus atau bakteri dengan melakukan kloning dari gen virus atau bakteri melalui rekombinasi DNA,
vaksin vektor virus dan vaksin antiidiotipe.
5. Vaksin Idiotipe
Vaksin yang dibuat berdasarkan sifat bahwa Fab (fragment antigen binding) dari antibodi yang dihasilkan oleh tiap klon sel B mengandung asam
amino yang disebut sebagai idiotipe atau determinan idiotipe yang dapat bertindak sebagai antigen. Vaksin ini dapat menghambat pertumbuhan
virus melalui netralisasai dan pemblokiran terhadap reseptor pre sel B.

11. 6. Vaksin Rekombinan
Vaksin rekombinan memungkinkan produksi protein virus dalam jumlah besar. Gen virus yang diinginkan diekspresikan dalam sel
prokariot atau eukariot. Sistem ekspresi eukariot meliputi sel bakteri E.coli, yeast, dan baculovirus. Dengan teknologi DNA
rekombinan selain dihasilkan vaksin protein juga dihasilkan vaksin DNA.
7. Vaksin DNA (Plasmid DNA Vaccines)
Vaksin dengan pendekatan baru dalam teknologi vaksin yang memiliki potensi dalam menginduksi imunitas seluler. Dalam vaksin
DNA gen tertentu dari mikroba diklon ke dalam suatu plasmid bakteri yang direkayasa untuk meningkatkan ekspresi gen yang
diinsersikan ke dalam sel mamalia.

12. PRINSIP-PRINSIP REKAYASA GENETIKA DALAM PEMBUATAN VAKSIN
• Mengisolasi gen-gen dari organisme penyebab penyakit yang berperan dalam menghasilkan antigen yang
merangsang limfosit untuk menghasilkan ab
• Menyisipkan gen ke host
• Mengkulturkan host yang menghasilkan antigen
• Mengekstrak antigen lalu digunakan sebagai vaksin
• Adanya vaksin tubuh akan membangun kekebalan dengan membentuk antibodi yang sesuai

13. Penyiapan gen yang akan diklon dan vektor untuk kloning Gen, berupa fragmen DNA yang akan diklon dapat disiapkan melalui
beberapa cara:
• Jika fragmen DNA yang dimaksud dapat diidentifikasi dan dikarakterisasi, fragmen DNA tersebut dapat langsung
dipakai.
• Kadang-kadang fragmen DNA yang diinginkan sulit diidentifikasi, tetapi membawa fungsi yang dapat diseleksi dan
diungkapkan dalam sel inang. Dalam kasus ini dapat dilakukan cloning shotgun (senapan tabor). Klon yang tepat dapat
diseleksi dengan uji biologik.
• Dalam kasus-kasus tertentu hanya mRNA yang dapat diperoleh. DNA kopi (cDNA) dapat direkontruksi dari mRNA
dengan enzim transcriptase balik.
• Jika eksperimen dimulai dengan data rangkaian asam amino dari proteinnya, suatu gen sintetik dapat direkontruksi
menurut aturan kode genetik dengan menggunakan metode-metode sintesa DNA.
Langkah-langkah utama dalam Teknologi DNA Rekombinan ini adalah:

14. CONTOH PENERAPAN BIOTEKNOLOGI DIDALAM BIDANG KESEHATAN
TERAPI GEN

15. Bersama dengan beberapa metode manipulasi biokimiawi dan biologi lainnya,
metoda-metoda pembelahan dan penggabungan molekul-molekul DNA ini
dikembangkan menjadi suatu bioteknologi yang dinamakan Teknologi DNA
Rekombinan. Potensinya pertama kali ditunjukkan oleh Stanley Cohen dari
Universitas Stanfordd bersama Herbert Boyer dari ECSF (1972).
Teknologi DNA Rekombinan

18. 1. Ari : Jelaskan perbedaan spesifik 3 jenis
interferon, apakah mempunyai fungsi yang
berbeda?
2. Yuci : bagaimana mekanisme terapi gen
yang exvivo?
3. Roma : Suntik rabies termasuk kedalam
jenis apa?