ARPA-H Dukung Pencetakan Organ Sesuai Permintaan dengan Dorongan $176M

Kekurangan Organ dan Argumen untuk Bioprinting Sesuai Permintaan

Donasi organ merupakan sarana medis penting yang menjaga jutaan orang tetap hidup. Di Amerika Serikat saja, hampir 50.000 transplantasi dilakukan setiap tahun. Namun, pasokan organ belum mampu memenuhi kebutuhan: setiap hari, 13 orang di AS meninggal ketika menunggu transplantasi, sementara lebih dari 103.000 orang masih berada dalam daftar tunggu nasional.

Donasi organ merupakan alat medis penting yang menyelamatkan jutaan orang, dengan hampir 50.000 transplantasi dilakukan setiap tahun hanya di AS. Namun, pasokan organ tidak cukup untuk memenuhi permintaan, dengan 13 orang meninggal setiap hari di AS sambil menunggu transplantasi organ, dan lebih dari 103.000 orang berada dalam daftar tunggu nasional.

Idealnya, kemampuan untuk “memproduksi” organ apa pun sesuai permintaan akan menjadi solusi yang lebih baik. Namun, hal itu belum tentu menghapus masalah kecocokan maupun kebutuhan akan obat antipenolakan yang melemahkan sistem kekebalan tubuh. Organ hasil transplantasi juga cenderung berumur lebih pendek daripada organ asli.

“Bahkan ketika pasien berhasil menerima transplantasi, organ biasanya hanya bertahan 15–23 tahun dan memerlukan obat seumur hidup untuk mencegah penolakan. Obat tersebut mahal dan dapat menimbulkan masalah kesehatan serius.”

Situasi saat ini juga menimbulkan ketimpangan hasil yang mencolok. Faktor seperti jarak geografis dan kebutuhan akan kecocokan golongan darah tertentu membuat penduduk pedesaan serta kelompok minoritas menghadapi hambatan yang jauh lebih besar. Data berikut memperlihatkan kesenjangan tersebut:

• Proporsi dalam daftar tunggu: Warga kulit hitam Amerika mencakup sekitar 28% dari daftar tunggu transplantasi, tetapi hanya menerima sekitar 23% transplantasi pada 2024.
• Kesenjangan transplantasi: Sebaliknya, warga kulit putih Amerika mencakup sekitar 39% dari daftar tunggu, tetapi menerima hampir 49% dari seluruh transplantasi.
• Ketersediaan donor: Kecocokan biologis sering kali membutuhkan donor dengan latar belakang etnis serupa, tetapi tingkat donasi sangat bervariasi. Pada 2024, warga kulit putih menyumbang sekitar 67% dari seluruh donor, dibandingkan sekitar 13% warga kulit hitam dan 15% warga Hispanik.

Organ sesuai permintaan yang dapat ditanamkan pada pasien mana pun tanpa memandang latar belakang demografis akan menciptakan pemerataan besar dalam sistem ini.

Inilah sasaran utama dari serangkaian pendanaan yang diberikan oleh Advanced Research Projects Agency for Health (ARPA-H), lembaga di bawah Departemen Kesehatan dan Layanan Kemanusiaan AS (HHS). ARPA-H dibentuk pada 2022 melalui alokasi Kongres sebesar $1 miliar yang disahkan menjadi undang-undang oleh Presiden Joe Biden.

“Pengembangan organ yang cocok secara universal belum pernah dilakukan dalam sejarah transplantasi. Pencetakan organ manusia fungsional dengan kecocokan yang tepat akan mengubah secara mendasar apa yang dapat dilakukan dalam kedokteran transplantasi dan menyelamatkan banyak nyawa.”

— Alicia Jackson, Ph.D., Direktur ARPA-H

Program Personalized Regenerative Immunocompetent Nanotechnology Tissue (PRINT) milik lembaga tersebut bertujuan mendorong pengembangan teknologi pencetakan organ yang tidak memerlukan obat imunosupresif.

“Tujuannya adalah menggunakan sel milik pasien sendiri atau sel dari biobank untuk secara cepat—dalam hitungan jam—menghasilkan organ pengganti yang cocok dengan sistem kekebalan, seperti ginjal, jantung, dan hati.”

Apa Itu Bioprinting 3D dan Mengapa Organ Sulit

Pencetakan 3D, atau manufaktur aditif, kini merupakan teknologi yang cukup dikenal. Teknologi ini bermula dari filamen plastik dan sekarang dapat diterapkan pada banyak bahan, termasuk logam. Tahap berikutnya adalah mencetak jaringan organik.

Dengan menambahkan sel secara individual, dalam susunan 3D yang kompleks dan berlapis‑lapis, bioprinting 3D dapat meniru bentuk dan tekstur tepat yang dibutuhkan organ. Salah satu bukti konsep pertama yang berhasil dilakukan di Wake Forest University pada 2016, dengan telinga 3D‑printed yang fungsional dan dapat bertahan hidup. (Anda dapat membaca lebih lanjut tentang bioprinting di halaman Wake Forest University ini, salah satu penerima dana ARPA-H.)

Pasar bioprinting, yang saat ini masih terutama terbatas pada penggunaan khusus dan penelitian akademis, telah bernilai $2,91 miliar pada 2025 dan diperkirakan tumbuh dengan CAGR 12,54% hingga 2034.

Gagasannya adalah membuat organ dari sel pasien sendiri untuk menghilangkan risiko reaksi imun, atau menggunakan sel dari biobank yang telah dimodifikasi agar memberikan hasil serupa. Teknologi ini belakangan menunjukkan kemajuan, termasuk penggunaan ultrasonografi untuk bioprinting terpandu, bioprinting pulau pankreas untuk pengobatan diabetes, serta pembuatan kulit cetak 3D untuk percobaan laboratorium dan cangkok kulit.

Penjelasan Program PRINT ARPA-H

Gambaran Umum

Tujuan program ini adalah mencapai sasaran yang selama ini sulit diwujudkan: mencetak organ seukuran organ manusia lengkap dengan seluruh sel, pembuluh darah, dan bahan jaringan yang memungkinkannya berfungsi sebagai jantung, menyaring darah dan menghasilkan urine seperti ginjal, atau menopang metabolisme seperti hati.

Keberhasilan program yang saat ini berfokus pada tiga organ utama tersebut kelak dapat diperluas ke pankreas dan paru-paru. Total pendanaan program PRINT mencapai $176,8 juta selama lima tahun. Besaran dan jadwal pembayaran terperinci bergantung pada keberhasilan setiap tim terpilih memenuhi tonggak yang ambisius dan dipercepat.

Program ini diluncurkan pada 2024 dan meminta proposal peneliti yang berfokus pada tiga bidang teknis:

• Menghasilkan seluruh jenis sel organ yang dibutuhkan dari sumber sel terbaik.
• Memproduksi berbagai jenis sel organ dalam skala besar.
• Biofabrikasi organ dan pengujian in vivo untuk mendukung pengajuan IND.

Pada Januari 2026, program ini mengumumkan tim‑riset terpilih.

Siapa yang Menerima Pendanaan PRINT ARPA-H

Universitas Carnegie Mellon

Universitas yang berbasis di Pittsburgh ini bertujuan membuat hati hasil bioprinting yang ekonomis dan tidak memicu respons imun, serta siap menjalani uji coba pertama pada manusia dalam lima tahun. Proyek tersebut bernama LIVE, atau Liver Immunocompetent Volumetric Engineering.

Universitas ini akan menerima $28,5 juta dari ARPA-H untuk proyek tersebut.

Hati hasil rekayasa ini mula-mula akan dibuat untuk menangani gagal hati akut, dengan tujuan jangka panjang mengatasi seluruh jenis gagal hati.

“Hati yang kami buat akan bertahan sekitar dua hingga empat minggu. Masa tersebut memberi waktu bagi hati pasien untuk beregenerasi sehingga mereka tidak lagi memerlukan transplantasi, dan organ donor dapat diberikan kepada pasien lain.”
— Adam Feinberg, profesor teknik biomedis di Carnegie Mellon

Universitas Wake Forest

Universitas yang berlokasi di Winston-Salem, Carolina Utara, ini akan berupaya menghasilkan jaringan ginjal berpembuluh darah berstandar klinis untuk meningkatkan fungsi ginjal pasien yang menderita penyakit ginjal.

Proyek ini akan menjalankan uji praklinis sekaligus menyusun rencana komersialisasi. Dengan demikian, teknik tersebut diharapkan bukan hanya efektif secara medis, tetapi juga layak secara ekonomi dan menyediakan “solusi hemat biaya bagi kekurangan organ donor yang terus meningkat di negara ini.”

Institut Wyss

Lembaga penelitian Harvard yang berlokasi di Boston ini akan mengembangkan jaringan hati universal berskala klinis dari sel punca dewasa.

Laboratorium Lewis telah menciptakan metode lain bernama SWIFT (sacrificial writing into functional tissue). Dalam metode ini, ratusan ribu agregat yang berasal dari sel punca dipadatkan menjadi matriks hidup berisi blok pembentuk organ (OBB), dengan sekitar 200 juta sel per mililiter.

Dengan berfokus pada vaskularisasi yang memadai atau pembentukan pembuluh darah, tim peneliti berharap teknologi mereka dapat membantu berbagai pasien dengan gangguan fungsi hati.

Universitas California, San Diego

Universitas tersebut akan mencetak hati menggunakan sel punca yang diproduksi perusahaan setempat, Allele Biotechnology. Untuk pekerjaan ini, universitas akan menerima sekitar $25 juta dari ARPA-H.

Hati akan disesuaikan dengan anatomi dan fisiologi unik setiap pasien tanpa memerlukan jaringan donor atau obat imunosupresif. Pendekatan ini diharapkan memastikan fungsi dan integrasi organ cetak 3D dalam jangka panjang.

“Perbedaan kami dengan pihak lain yang menggunakan pencetakan ekstrusi adalah kami mencetak seluruh halaman secara bersamaan. Cara ini benar-benar 10.000 kali lebih cepat daripada metode mereka.”
— Shaochen Chen, profesor di Jacobs School of Engineering universitas tersebut

Uji coba pada manusia diperkirakan dimulai dalam lima tahun apabila semuanya berjalan sesuai rencana.

Pusat Medis Texas Southwestern

Universitas yang berbasis di Dallas ini akan menerima hampir $25 juta untuk mengembangkan hati siap transplantasi yang mampu memberikan fungsi penuh bagi pasien gagal hati. Program tersebut bernama Vascularized Immunocompetent Tissue as an Alternative Liver (VITAL).

“UTSW memiliki program transplantasi organ padat yang kuat dan baru-baru ini merayakan transplantasi hati ke-1.000. Proyek ini merupakan langkah berani untuk memajukan perawatan pasien melalui inovasi biomedis. Proyek tersebut menyatukan insinyur, dokter, dan ilmuwan guna mengubah penemuan menjadi solusi nyata serta membentuk masa depan ketika pencetakan organ fungsional menjadi kenyataan.”
— Dr. Samuel Achilefu, Ph.D., ketua pendiri teknik biomedis

Artinya, organ tersebut tidak hanya harus berfungsi secara metabolik, tetapi juga mampu menyambungkan kembali pembuluh darah untuk memulihkan aliran darah serta membentuk sistem saluran empedu untuk mengangkut cairan.

Mengapa ARPA-H Dapat Mempercepat Jadwal Pencetakan Organ

Pencetakan organ 3D telah lama menjadi gagasan populer, tetapi baru perlahan memasuki penerapan klinis. Penyebabnya, merekonstruksi organ yang tersusun dari ratusan miliar sel dengan banyak subtipe kompleks menuntut penguasaan detail yang sering kali belum dipahami dengan baik.

Merancang organ dari awal serupa dengan merakit mesin jet dari komponen yang telah dikenal tanpa memahami sepenuhnya cara kerja mesin tersebut. Untungnya, sel hidup—terutama sel punca—memiliki kemampuan mengorganisasi diri menjadi organ utuh, sehingga membantu para peneliti.

Masuknya pendanaan besar dari ARPA-H ke bidang ini diharapkan mempercepat hadirnya organ cetak yang berpotensi lebih baik daripada organ donor konvensional.

Investasi dalam Bioprinting 3D dan Kedokteran Regeneratif

United Therapeutics

United Therapeutics (UTHR ) memiliki rekam jejak panjang sebagai pelopor bioprinting. Perusahaan ini bahkan telah menjalin kemitraan dengan 3D Systems Corporation (DDD ) di bidang tersebut sejak 2017.

Perusahaan ini berfokus pada penyakit langka—penyakit paru interstisial (ILD), hipertensi arteri pulmonal (PAH), dan neuroblastoma—serta penyakit paru stadium akhir.

Hal ini berarti bahwa meskipun bioprinting 3D penting bagi masa depan United Therapeutics, perusahaan tersebut juga tetap merupakan perusahaan bioteknologi konvensional. United Therapeutics memiliki arus kas operasi 12 bulan terakhir (TTM) lebih dari $1,6 miliar serta cadangan kas yang kuat untuk terus membiayai inovasi tanpa menimbulkan risiko dilusi berlebihan bagi pemegang saham yang ada.

Pendapatan perusahaan terus meningkat sepanjang dekade 2020-an, terutama berkat pertumbuhan penjualan Tyvaso, prostasiklin yang paling banyak diresepkan di AS untuk pengobatan hipertensi arteri pulmonal (PAH). Penjualannya masih tumbuh 10% dari tahun ke tahun pada 2025.

Di bidang bioprinting, perusahaan masih berada pada tahap penelitian dan pengembangan. Produk yang paling maju ditujukan untuk transplantasi paru-paru, sementara alternatif untuk ginjal dan hati juga sedang dikembangkan.

Di luar pengembangan organ, agenda penelitian dan pengembangan perusahaan terutama berfokus pada perluasan penggunaan Tyvaso untuk meningkatkan penjualan.

Seiring meningkatnya perhatian dan anggaran riset untuk pencetakan 3D, perusahaan seperti United Therapeutics—yang lebih dahulu memasuki bidang ini dan telah memulai uji klinis—dapat memiliki keunggulan jelas dalam mengomersialkan bentuk awal teknologinya. Tahap tersebut kemungkinan diikuti oleh penyempurnaan selama beberapa dekade beserta pembaruan atau penerbitan paten baru.

Berita Saham United Therapeutics (UTHR) Terbaru dan Perkembangan