Bioteknologi dalam bidang farmasi dan kedokteran digunakan untuk menghasilkan obat-obatan dan vaksin untuk menyelamatkan manusia dengan memanfaatkan mikroorganisme dan rekayasa genetika. Jenis bioteknologi yang diterapkan meliputi pembuatan antibiotik, insulin, vaksin, dan terapi gen.

1. KELOMPOK 5

2. BIOTEOLOGI DALAM BIDANG FARMASI DAN
KEDOKTERAN

3. BIOTEKNOLOGI
• Pengertian Bioteknologi
• Bioteknologi pertama kali dikemukakan oleh Karl Ereky, seorang insinyur Hongaria pada tahun
1917 untuk mendeskripsikan produksi babi dalam skala besar dengan menggunakan bit gula sebagai
sumber pakannya (Suwanto, 1998). Beragam pengertian dikemukakan oleh berbagai ahli dan
lembaga untuk menjelaskan makna bioteknologi.
• Bioteknologi berasal dari kata: Bios: hidup; Teuchos: alat; Logos: ilmu; sehingga bioteknologi dapat
diartikan sebagai cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus,
dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk
menghasilkan barang dan jasa (Amien, 1985).

4. BIOTEKNOGI DALAM BIDANG FARMASI DAN
KEDOKTERAN
• Tujuan bioteknologi dalam bidang farmasi dan Kesehatan kedokteran yaitu untuk membuat obat-
obatan yang dapat menyelamatkan manusia.
• Mikroorganisme memiliki peran penting dalam perkembangan bioteknologi Farmasi, Diawali
dengan diperolehnya antibiotik penisilin,
• Penelitian tentang pemanfaatan mikroorganisme untuk memproduksi agen obat Terus
berkembang.
• Saat ini, pemanfaatan mikroorganisme untuk memperoleh Bioteknologi dalam bidang
Kesehatan yang dihasilkannya senyawa antibiotic yang menghambat bakteri pathogen.
• Antibiotik pertama kali ditemukan oleh Sir Alexander Fleming [ada tahun 1928.
• Antibiotik tersebut dihasilkan oleh tapang penicillin notatum sehingga disebut penisilin.
• Beberapa tahun berikutnya ditemukan strain lain, yaitu P.chrysogenum, yang memiliki kemampuan
produksi yang lebih tinggi.
• Produksi massal antibiotic pertama kali dilakukan pada tahun 1940an secara alami.

5. JENIS JENIS BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG FARMASI &
KEDOKTERAN
1. Rekayasa genetika.
2. Fusi sel atau hybridoma.
3. Teknologi plasmid.
4. Rekombinasi DNA.
5. Pembuatan vaksin
6. Pembuatan antibiotic.
7. Pembuatan hormon insulin.
8. Kloning
9. Terapi gen.

6. REKAYASA GENETIKA
Rekayasa genetika adalah upaya untuk melakukan modifikasi molekul genetik dari suatu organisme
sehingga diperoleh sifat baru yang dimiliki. Hal ini merupakan satu set teknologi yang digunakan untuk
mengubah susunan genetik dari sel, termasuk transfer gen-gen yang berada dan melintasi batas-batas
spesies untuk menghasilkan organisme yang meningkat. DNA baru diperoleh dengan mengisolasi dan
menyalin materi genetik dari induk menggunakan metode DNA rekombinan atau sintesa DNA buatan.
Suatu organisme yang dihasilkan melalui rekayasa genetik dianggap dimodifikasi secara genetik dan
entitas yang dihasilkan disebut genetically modified organism (GMO).[2] Organisme transgenik pertama
adalah bakteri yang dihasilkan oleh Herbert Boyer dan Stanley Cohen pada tahun 1973. Rudolf
Jaenisch menciptakan hewan transgenik pertama ketika dia memasukkan DNA asing dalam tikus pada
tahun 1974.

7. • Produk rekayasa genetika antara lain hewan transgenik, bahan asal hewan
transgenik dan hasil olahannya, ikan transgenik, bahan asal ikan transgenik dan
hasil olahannya, tanaman transgenik, bagian-bagiannya dan hasil olahannya
serta jasad renik transgenik, hasil olahannya dan produk metabolismenya.

8. FUSI SEL/
Menurut Stephen C. Searles, dan timnya menyimpulkan bahwa fusi sel adalah proses di
mana dua sel menggabungkan membran plasma mereka dan menjadi satu sel tunggal
dengan tetap mempertahankan informasi genetik tertentu dari setiap sel induk. fusi sel
sangat penting untuk pengembangan organisme multiseluler dan memainkan peran kunci
berbagai jenis sel dan jaringan. Karena terjadi peleburan DNA, fusi sel menyebabkan
struktural, biokimiawi, fisiologis, dan perilaku dari sel tunggal yang dihasilkannya.

10. TEKNOLOGI PLASMID
Teknologi plasmid merupakan salah satu teknik yang dipakai dalam bioteknologi modern
yang memanfaatkan plasmid bakteri sebagai vector dalam manipulasi DNA atau manipulasi
gen makhluk hidup target.Salah satu contoh teknologi plasmid yang paling terkenal adalah
pembuatan hormone insulin buatan dengan menggunakan bakteri Escherichia coli.Teknologi
plasmid akan mengubah sifat asli bakteri Escherichia coli yang secara lami tidak dapat
menghasilkan insulin, supaya dapat menghasilkan hormone insulin yang identik dengan
hormone insulin yang diproduksi oleh manusia.Isolasi DNA plasmid sangat penting dalam
rekayasa genetika di mana plasmid memiliki peran yang sentral sebagai vektor untuk
pengganda.

11. Caranya adalah dengan menyisipkan gen pengkode insulin yang diambil dari pancreas manusia
kemudian disisipkan ke plasmid bakteri Escherichia coli.
Tahap tahap pembuatan teknologi plasmid dalam pembuatan insulin ini sebagai berikut:
1. Mengisolasi gen pengkode hormone insulin dari sel pancreas manusia
2. Memotong gen pengkode hormone insulin dari sel pancreas manusia dengan enzim restriksi
3. Mengeluarkan plasmid dari bakteri Escherichia coli.
4. Memotong plasmid dari bakteri Escherichia coli dengan enzim restriksi
5. Menyisipkan gen pengkode hormone insulin dari sel pancreas manusia ke plasmid bakteri
Escherichia coli.
6. Merekatkan gabungan gen dan plasmid dengan enzim ligase
7. Terbentuk DNA rekombinan
8. Memasukkan DNA rekombinan tersebut ke sel bakteri Escherichia coli
9. Mengembangbiakkan bakteri Escherichia coli hasil manipulasi
10. bakteri Escherichia coli memproduksi hormone insulin
11. mengambil hormone insulin dan memisahkan hormone insulin dari zat lain
12. mengemas hormone insulin untuk diperdagangkan.

12. REKOMBINASI DNA
DNA rekombinan atau rDNA (bahasa inggris: recombinant DNA) adalah suatu bentuk DNA buatan
yang dibuat dengan cara menggabungkan atau merekombinasi dua atau lebih untaian benang DNA
yang dalam keadaan normal tidak berpasangan atau terjadi bersama.[1] Pada bahasan biologi
molekuler, modifikasi genetik dilakukan dengan memasukkan DNA yang relevan ke dalam
DNA organisme yang hidup misalnya pada plasmid bakteri, untuk menyandikan suatu sifat khusus
tertentu seperti antibiotik dan sifat lain. Proses transfer gen yang secara konvensional
menggunakan reproduksi seksual yaitu persilangan dapat dihindari, misalnya pada produksi
jagung “Bt” yang salah satunya tersusun dari gen bakteri yang ditransfer ke tanaman jagung
untuk membuat jagung tahan terhadap hama penggerek di Eropa. Penanda molekuler telah
tersedia untuk membuat proses seleksi menjadi lebih efektif dan efisien.

13. • Proses rekombinasi DNA yang umum dilakukan adalah dengan menggabungkan untaian DNA
dari dua organisme yang berbeda. Bergabungnya dua DNA dari organisme yang berbeda
misalnya pada suatu plasmid bakteri dibantu oleh enzim ligase.

14. PEMBUATAN VAKSIN
Vaksin dapat digunakan untuk membentuk antibodi dalam Tubuh sehingga tahan terhadap
serangan bakteri maupun virus patogen. Vaksin digunakan untuk mencegah serangan
penyakit terhadap tubuh yang berasal dari mikroorganisme. Vaksin didapat dari virus dan
bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambil dari mikroorganisme tersebut. Secara
konvensional pelemahan kuman dilakukan dengan pemanasan atau pemberian bahan kimia.
Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau transplantasi gen. Contoh: Hepatitis B dan Malaria.
Vaksin adalah sediaan biologis yang menggunakan bioteknologi modern yang digunakan untuk
menghasilkan kekebalan adaptif terhadap penyakit infeksi tertentu. Vaksin dapat
bersifat profilaksis (misalnya untuk mencegah atau memperbaiki dampak akibat infeksi patogen pada
masa depan) atau terapeutik (misalnya vaksin terhadap kanker). .

15. Biasanya, vaksin mengandung agen atau zat yang menyerupai mikroorganisme penyebab penyakit dan
sering kali dibuat dari mikroorganisme yang dilemahkan atau dimatikan, dari toksinnya, atau dari
salah satu protein permukaannya. Agen dalam vaksin merangsang sistem imun agar dapat mengenali
agen tersebut sebagai ancaman, menghancurkannya, dan mengingatnya agar sistem imun dapat
kembali mengenali dan menghancurkan mikroorganisme yang berhubungan dengan agen tersebut saat
ditemui pada masa depan. Vaksin biasanya mengandung versi virus yang dimatikan atau dilemahkan,
seperti protein atau asam nukleat. Ketika kamu mendapatkan vaksin, sistem kekebalan tubuh
mengenalinya sebagai benda asing. Sistem imun merespons dengan menciptakan sel-sel memori dan
antibodi yang melindungi tubuh dari infeksi.

16. PEMBUATAN ANTIBIOTIK
Antibiotil merupakan metabolit sekunder yang dihasilkan oleh mikroorganisme.Antibiotik tidak secara
langsung dikode oleh gen, tetapi dibuat di dalam seldengan reaksi katalis enzim. Enzim disusun
berdasarkan instruksi gen spesifik. Dengan teknologi fusi sel akan terjadi kombinasi gen dan sintesis
enzim-enzim baru, sehingga mikroba dapat menghasilkan antibiotic baru. Contoh: penisilin
yang dihasilkan oleh jamur Penicillium notatum. Bioteknologi adalah ilmu yang mempelajari tentang
pemanfaatan makhluk hidup seperti bakteri, fungi, termasuk juga virus. Hubungan bioteknologi di
bidang kesehatan dan kefarmasian salah satunya yaitu Antibiotik.Antibiotik merupakan suatu senyawa
yang dihasilkan oleh satu mikroba, yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba lain. Pengertian
antibiotik diperluas dengan pengertian suatu senyawa yang dihasilkan oleh suatu mikroba, atau yang
diproduksi seluruh atau sebagian nya secara sintesis kimia, yang dalam konsentrasi kecil dapat
menghambat pertumbuhan mikroba lain.
•

17. KLONING
Kloning, suatu proses pembentukan organisme baru secara aseksual melalui proses pemindahan materi
genetik, merupakan salah satu terobosan yang paling besar, tetapi juga paling kontroversial dalam
dunia sains dan medis. Sejak pertama dilakukannya semi-kloning pada salamander newt pada tahun
1914 hingga percobaan domba Dolly oleh Wilmut yang terkenal pada 1996 serta pencetusan kloning
manusia pada era 2000an, kini proses kloning telah berkembang menjadi salah satu riset tercanggih
dalam sejarah. Domba dolly adalah mamalia pertama yang berhasil di kloning pada tahun 1996 dari
sel dewasa dengan metode transfer inti, ini dimasukkan dalam kategori aseksual (perkembangbiakan
tanpa adanya perkawinan). Kloning dengan metode transfer inti ini dilakukan dengan cara
memasukkan nukleus (inti sel) dari satu individu ke dalam satu sel individu lain dimana inti selnya
dibuang atau dikosongkan terlebih dahulu.

18. Domba yang digunakan sebagai pendonor inti sel yaitu jenis domba Finn Dorset yang diambil sel
tubuh dari sel kelenjar mammae (memery cell) untuk menyediakan informasi genetik bagi
pengklonan. Sel yang diambil dari kelenjar mammae domba Finn Dorset dikondisikan di suatu tempat
untuk mengurangi nutrisinya agar menghentikan aktivitas sel yang akan diambil inti selnya saja.
Sedangkan, domba sebagai pendonor sel telur (ovum) yaitu domba Blackface yang dihilangkan inti
selnya dan terbentuk ovum tanpa nukleus. Cara untuk menyatukan sel kelenjar mammae dari domba
Finn Dorset ini ke dalam ovum tanpa nukleus dari domba Blackface itu dengan sengatan listrik yang
membuat terbentuknya memberan sel telur sehingga keduanya bisa melakukan penggabungan, dan
kemudia bersatulah menjadi sel baru yang berisi inti sel somatis. Sel yang sudah digabungkan
kemudian dibiarkan berkembang menjadi emberio (blastokista) yang banyak.

19. PEMBUATAN HORMON INSULIN
Insulin adalah hormon yang terbuat oleh organ yang terletak di belakang lambung yaitu pankreas.
Ada daerah khusus di dalam pankreas bernama pulau Langerhans (istilah insulin berasal dari
bahasa Latin insula yang berarti pulau). Pulau Langerhans terdiri dari berbagai jenis sel yang
membuat hormon, yang paling umum adalah sel beta, yang memproduksi insulin.Pankreas
melepaskan insulin ke dalam aliran darah sehingga dapat mencapai berbagai bagian tubuh.
Insulin memiliki banyak efek, tetapi terutama mengontrol bagaimana tubuh menggunakan
karbohidrat yang terdapat dalam jenis makanan tertentu. Tubuh manusia memecah karbohidrat
untuk menghasilkan sejenis gula bernama glukosa.Glukosa adalah sumber energi utama yang sel
gunakan. Insulin berperan untuk sel-sel di otot, hati dan lemak (jaringan adiposa) agar dapat
mengambil glukosa dan menggunakannya sebagai sumber energi. Jika tidak ada insulin, sel
tubuh tidak bisa menggunakan glukosa sebagai bahan bakar.

20. • Proses pembuatan hormon insulin:
1. Pengambilan gen insulin dari DNA donor dengan bantuan enzim retriksi.
2. Penyisipin gen insulin pada plasmid bakteri E.coli dengan bantuan enzim ligase.
3. Plasmid rekombinan dimasukkan ke dalam vektor bakteri E.coli.
4. Bakteri E.coli mengalami pembelahan (kloning plasmid).

21. TERAPI GEN
Terapi gen merupakan rekayasa genetik yang dilakukan untuk memperbaiki kelainan genetik secara
individual. Secara teoritis, kelainan genetik dapat diperbaiki dengan mengganti gen yang tidak
normal dengan gen normal menggunakan teknik rekombinasi DNA. Terapi gen digunakan untuk
mengobati penyakit yang disebabkan oleh kelainan genetic.Terapi gen dilakukan dengan
memasukkan gen normal, ke dalam sel pasien, dengan tujuan agar gen yang rusak digantikan oleh
gen normal.Gen normal diselipkan melalui vector virus. Vektor virus menginfeksi sel sel sumsum
tulang yang telah diambil dari pasien. Kemudian vektor virus memasukkan gen normal ke dalam
inti sel ,sehingga sel akan membuat protein sesuai dengan perintah gen normal. Salah satu risiko
besar adalah potensi untuk infeksi atau reaksi sistem kekebalan. Virus vektor, cara memberikan
terapi gen untuk sel, dapat menyebabkan infeksi dan / atau peradangan dari jaringan, dan
pengenalan buatan virus ke dalam tubuh dapat memulai proses penyakit lain.

22. DAMPAK BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG FARMASI
DAN KEDOKTERAN

23. DAMPAK POSITIF
1. Menghasilkan hormon pertumbuhan (STH yaitu Samatotroph Hormone)
2. Protein hasil rekayasa genetika untuk mengatasi penyakit jantung dan stoke.
3. Antibodi monokloal, untuk mendiagnosis penyakit dan meningkatkan kekebalan tubuh
terhadap kanker.
4. Manipulsi produk vaksin oleh Escherichia Coli dan antibiotic baru hasil fusi sel.
5. Interferon merupakan antibiotic yang dimodifikasi dan berfungsi untuk melawan
melanoma (kanker darah) dan membantu menyembuhkan rematik tulang.
6. Dilansir dari Nature, plasmid dalam rekayasa genetika digunakan sebagai alat untuk
mengkloning, mentransfer, dan memanipulasi gen. Penggunaan plasmid dalam rekayasa
genetika dimulai dengan mengidentifikasi gen yang diinginkan.

24. Dampak negatif:
1. Ada produk hasil rekayasa genetic yang disinyalir menimbulkan masalah serius,
misalnya kematian akibat penggunaan insulin.
2. Sapi penghasil susu yang disuntik dengan Hormon BGH mengandung bahan kimia
yang berbahaya.
3. Efek samping Antibody monokloal pada pasien ,yang paling umum adalah demam,
menggigil dan gejala mirip flu dan sebagainya.
4. Jika antibiotic dikonsumsi secara berlebihan ,maka akan membahayakan tubuh.
5. Rekayasa genetik tetap memiliki kekurangan, yaitu: Keseimbangan ekosistem bisa terganggu
karena dominasi GMO atas spesies alami. Gangguan kesehatan akibat penggunaan hasil
rekayasa genetik ialah reaksi alergis yang sudah dapat dibuktikan.

25. • Mekanisme terapi gen:
1. Sampel darah atau sumsum tulang belakang pasien akan diambil.
2. Di laboratorium, sampel terssebut akan dikenalkan pada virus atau vektor (perantara) lain yang
mengandung materi genetik tertentu.
3. Ketika vektor sudah masuk ke dalam sel, sel tersebut akan disuntikkan kembali ke jaringan tubuh atau
pembuluh darah pasien.
4. Vektor tersebut sudah mengandung materi genetik yang diperlukan untuk terapi gen.
Selain virus, vektor lain yang sedang diteliti untuk digunakan dalam terapi gen adalah sel punca dan
lisosom