Berbagai macam turunan obat telah dibuat untuk meningkatkan efektivitas obat. Selain memodifikasi senyawa obat upaya yang banyak dilakukan adalah memodifikasi bentuk sediaan dan sistem penghantaran obat. Sistem Penghantaran Obat (SPO) yang ideal sampai saat ini masih dikembangkan adalah suatu sistem yang jika diberikan memiliki waktu laten pendek, memberikan efek farmakologi selama mungkin dan menghantarkan obat langsung pada tempat kerjanya (sasaran target) dengan aman. Oleh karena itu, berbagai penelitian telah dilakukan, berbagai sediaan obat yang dirancang sedemikian rupa sehingga mempunyai karakteristik melepaskan obat dengan waktu sesuai dengan yang direncanakan, untuk meningkatkan efektivitas obat. Nanoteknologi pun muncul sebagai primadona di dunia penelitian (Indrawati, 2023).
Menurut European Medical Research Councils of European Society of Foundation.(EMRC-ESF), nanomedisin merupakan sains dan teknologi menggunakan alat dan pengetahuan molekuler tubuh manusia yang digunakan untuk mendiagnosis, mengobati, serta mencegah penyakit dan trauma, menghilangkan rasa sakit, melestarikan, dan meningkatkan kesehatan manusia. Khususnya dalam bidang farmasi, teknologi nano digunakan untuk meningkatkan efektivitas dan keamanan obat. Partikel nano dalam bidang farmasi memiliki potensi yang luar biasa terutama dalam perkembangan menuju sistem penghantaran obat nano yang ideal (Indrawati, 2023).
Nanopartikel merupakan suatu teknologi yang bertujuan untuk mengembangkan ukuran dari bentuk sediaan pada rentang ukuran 10 nm – 1000 nm. Nanoteknologi mampu menghasilkan suatu sediaan obat pada skala atom dan molekuler sehingga menyebabkan perubahan sifat kimia, biologi dan aktivitas katalitik (Hanutami dan Budiman, 2017).
Keunggulan Nanoteknologi
Teknologi nano memiliki beberapa keuntungan yaitu dapat memodifikasi karateristik permukaan dan ukuran partikel sehingga obat dapat ditargetkan untuk suatu organ seperti otak, paru-paru, ginjal dan saluran pencernaan dengan selektivitas dan efektivitas dan kemanan yang tinggi selain itu pelepasan senyawa aktif dapat dikontrol sehingga meminimalisir efek samping dan obat dengan ukuran nano dapat diberikan dalam konsentrasi tinggi dikarenakan ukuran yang kecil dan kapasitas pemuatan yang tinggi. Persyaratan nanopartikel yang ideal yaitu partikel tersebut harus dapat masuk ke dalam aliran darah dan mencapai ke dalam sel dan jaringan target. Dengan adanya teknologi nano, bioavailabilitas dan absorbsi bahan aktif dapat meningkat karena adanya peningkatan luas permukaan partikel dan kelarutan, selain itu dalam ukuran nano partikel memiliki waktu tinggal yang lebih lama karena dijerap oleh mukosa usus (Hanutami dan Budiman, 2017).
Gambar: Ukuran nanopartikel dibandingan entitas biologis dan morfologi partikel
Sumber: https://ejournal.istn.ac.id/index.php/saintechfarma/article/download/1682/1105/
Manfaat Nanoteknologi di Bidang Farmasi
- Pengobatan Kanker
Nanopartikel memiliki potensi yang sangat besar dalam perkembangan pengobatan kanker. Pemanfaatan nanopartikel dalam terapi kanker bertujuan untuk meningkatkan bioavailabilitas dan distribusi obat, memperbaiki targeting dan release obat ke sel kanker, sehingga diharapkan dapat meningkatkan efikasi dan mengurangi efek samping. Pemanfaatan nanopartikel juga memungkinkan deteksi dan terapi kanker lebih dini dengan cara non-invasif (Arofik & Muchtaromah, 2023).
Nanopartikel dalam penatalaksanaan kanker dikembangkan sebagai drug-delivery vehicle (carrier), contrast agent (imaging), diagnostic device, platform untuk theranostic agents (agent yang berfungsi sebagai alat diagnosis dan terapi), antioksidan (mampu bereaksi dengan radikal bebas di jaringan), in vivo tumor targeting dengan spesifisitas dan afinitas yang tinggi, serta probe pada riset preklinik untuk studi molekuler penyakit (Arofik & Muchtaromah, 2023).
Pemanfaatan nanopartikel dalam terapi kanker umumnya dikembangkan untuk menargetkan obat kemoterapi (tunggal maupun kombinasi), gen bunuh diri, atau menargetkan obat atau gen tertentu langsung ke lokasi tumor, memanfaatkan reseptor spesifik seperti reseptor asam folat. Contohnya, nanopartikel emas (AuNP) berukuran 27 nm dengan TNFα dan PEG terbukti efektif pada kanker stadium lanjut dengan mengurangi toksisitas dan akumulasi nonspesifik. Selain itu, Genexol PM (20-50 nm micelles) memungkinkan toleransi dosis tinggi pada pasien dengan tumor solid refrakter, sementara kompleks platinum-nanopartikel menunjukkan efek sitotoksik lebih tinggi dibandingkan senyawa platinum bebas. Nanopartikel ini meningkatkan efektivitas terapi dengan mengurangi efek samping dan meningkatkan toleransi pasien (Arofik & Muchtaromah, 2023).
2. Pengobatan Al-zheimer
Nanoteknologi dimanfaatkan dalam pengobatan Alzheimer untuk meningkatkan diagnosis dini melalui deteksi biomarker, mengatasi sawar darah otak untuk penghantaran obat langsung ke area target, serta menggunakan nanopartikel untuk terapi yang lebih efektif dan minim efek samping. Teknologi ini juga memungkinkan pendekatan multifungsi dengan kombinasi diagnosis dan terapi sekaligus (theranostics) (Cao dan Zhang, 2022).
Peluang Dan Tantangan Sebagai Dampak Perkembangan Teknologi Nano Dalam Sistem Penghantaran Obat Baru
Peluang dari perkembangan teknologi nano dalam sistem penghantaran obat dapat menjadi salah satu penentu daya saing bangsa dengan beberapa alasan menurut Indrawati (2023), seperti:
- Kekayaan yang melimpah ruah yang berupa sumber daya alam, baik mineral maupun flora dan fauna untuk membuat obat dan bahan pembawa obat dengan ukuran nano.
- Peluang untuk memformulasi sistem penghantaran obat nano yang efektivitasnya lebih baik dan lebih aman.
- Peluang dalam merancang sistem penghantaran obat nano untuk sampai ke tempat kerjanya (site action).
- Peluang untuk pengobatan penyakit kekurangan enzim dan terapi kanker dengan sasaran yang lebih baik.
- Meningkatkan kualitas obat di Indonesia dengan efikasi dan keamanan yang lebih baik dan lebih khusus dibandingkan dengan sediaan konvensional.
- Meningkatkan kepatuhan pasien dan mengurangi biaya pengobatan.
- Melakukan paten kembali obat-obat yang telah berhasil dipasarkan dengan menggunakan sistem penghantaran obat nano.
- Letak geografis dan jumlah penduduk Indonesia merupakan pasar yang sangat potensial bagi perkembangan ekonomi dan dunia industri.
Terdapat tantangan yang dihadapi dari segi biologis, keamanan, manufakturing dan finansial, yaitu (Indrawati, 2023):
- Sistem penghantaran obat saat ini mengalami beberapa kendala utama misalnya, waktu penerimaan yang cepat oleh sistem kekebalan tubuh, efisiensi menargetkan rendah dan kesulitan dalam menyeberangi barier biologis. Kendala ini dapat ditanggulangi melalui pemahaman penuh tentang ilmu dasar transportasi partikel untuk mengontrol dan memanipulasi pemberian obat.
- Demi masalah keamanan, maka diperlukan pembentukan standar atau bahan acuan dan konsensus protokol pengujian yang dapat menjadi tolak ukur untuk pengembangan material baru.
- Pada saat produksi (skala besar), kendala yang dihadapi adalah scaling up yang meliputi konsentrasi rendah materi nano, aglomerasi dan proses kimia
- Masalah finansial juga akan muncul dalam menerapkan produk nano karena kompleksitas permasalahan baru akan muncul. Biaya pengembangan obat nano dan peralatan medis sangat tinggi, sehingga perlu dukungan dari Industri farmasi besar yang mampu menyediakan sumber daya keuangan dan keahlian yang dibutuhkan untuk mencapai keberhasilan.
Kesimpulan
Nanoteknologi adalah inovasi penting yang meningkatkan efektivitas dan keamanan obat melalui sistem penghantaran nano yang selektif, efisien, dan minim efek samping. Teknologi ini bermanfaat untuk pengobatan kanker dan Alzheimer, mendukung deteksi dini, serta memungkinkan pendekatan theranostik. Meskipun memiliki peluang besar, seperti meningkatkan kualitas obat dan daya saing Indonesia, tantangan biologis, keamanan, dan biaya tetap harus diatasi dengan standar pengujian dan dukungan industri. Nanoteknologi adalah masa depan inovasi di bidang farmasi.
Daftar Pustaka
- Arofik, H.N., Muchtaromah, B. (2023). Aplikasi Teknologi Nanopartikel Pada Pengobatan Kanker. ULIL ALBAB : Jurnal Ilmiah Multidisiplin, 2 (4): 1578-1585 https://journal-nusantara.com/index.php/JIM/article/download/1464/1262/2594
- Cao, Y. & Zhang, R. (2022). The Application of Nanotechnology in Treatment of Alzheimer’s Disease. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 10: 1-12 https://www.frontiersin.org/journals/bioengineering-and biotechnology/articles/10.3389/fbioe.2021.629832/full
- Hanutami, B. & Budiman, A. (2017). Review Artikel : Penggunaan Teknologi Nano Pada Formulasi Obat Herbal. Farmaka 15 (2): 29-41 https://jurnal.unpad.ac.id/farmaka/article/view/12947
- Indrawati, Teti. (2023). Review: Pemanfaatan Nanosains dan Nanoteknologi untuk Meningkatkan Efektivitas Obat. Sainsteich Farma Jurnal Ilmu Kefarmasian. 16 (2): 73-83 https://ejournal.istn.ac.id/index.php/saintechfarma/article/download/1682/1105/
- https://ukmindonesia.id/baca-deskripsi-posts/nanotechnology
Penulis dan Afiliasi
Shabrina Zahratun Nisa – FM22D – Fakultas Farmasi, Universitas Buana Perjuangan Karawang
