Dari Implan Kecil hingga Terapi Hidrogen, Kemajuan Baru Menargetkan Kehilangan Penglihatan

Penglihatan adalah indera paling dominan kita, sering dianggap remeh oleh mereka yang memilikinya. Mereka yang tidak memilikinya memahami pentingnya, karena ketidakhadirannya mempersulit belajar, membaca, berjalan, dan menjalani hidup sepenuhnya.

Gangguan penglihatan terjadi ketika kondisi mata memengaruhi fungsi sistem visual, yang memiliki konsekuensi serius sepanjang hidup seseorang.

Seorang individu, jika hidup cukup lama, cenderung mengalami setidaknya satu kondisi mata dalam hidupnya. Secara global, sekitar 2,2 miliar orang memiliki beberapa bentuk gangguan penglihatan. Pada sekitar setengahnya, penglihatan yang rusak dapat dicegah atau belum ditangani. Di sini, perawatan tepat waktu dan berkualitas penting karena dapat mengurangi banyak konsekuensi kondisi mata.

Gangguan penglihatan merupakan beban finansial tidak hanya bagi individu tetapi juga bagi ekonomi secara keseluruhan, dengan perkiraan biaya produktivitas global tahunan sebesar $411 miliar. Untuk mengurangi beban ekonomi ini, tim peneliti menggunakan obat antiinflamasi dalam hidrogel untuk mengantarkan obat secara efektif ke area yang meradang dan mengurangi peradangan pada retina.

Peneliti menyuntikkan tikus yang menderita degenerasi retina dengan hidrogel responsif peradangan yang memuat obat dan mencatat bahwa faktor peradangan retina berkurang menjadi 6,1%.

Efek perlindungan juga ditemukan pada sel fotoreseptor, yang biasanya hancur akibat degenerasi retina. Secara khusus, hidrogel berbasis asam hialuronat, dengan memungkinkan laju degradasi yang berbeda pada setiap pasien, meminimalkan kebutuhan injeksi berulang.

Tim berencana mendigitalkan jumlah obat dan hidrogel yang digunakan serta periode perawatan sesuai dengan perkembangan penyakit, untuk komersialisasi di masa depan.Area lain yang perlu dinilai meliputi stabilitas jangka panjang sistem pengantaran obat dan apakah juga akan bekerja pada penyakit retina lainnya, catat Prof. Seung Ja Oh dari Universitas Kyung Hee.

Membuat Implan Sangat Kecil dengan Keberlangsungan Jangka Panjang

Untuk mengobati kebutaan, implan penglihatan telah muncul sebagai teknologi spektakuler yang memungkinkan orang dengan kehilangan penglihatan tingkat lanjut untuk mendapatkan kembali sebagian penglihatan. 

Ketika seseorang buta, korteks visual mereka masih berfungsi, menunggu input. Di sinilah stimulasi otak berperan, melibatkan pengiriman impuls listrik melalui implan ke korteks visual otak. Untuk mencapai ini, diperlukan ribuan elektroda—setiapnya mewakili satu piksel—untuk memberikan cukup informasi guna membuat sebuah gambar. 

Menurut Maria Asplund, Profesor Bioelektronik di Chalmers:

“Semakin banyak elektroda yang ‘memberi’ ke dalamnya, semakin baik gambarnya. (Gambar yang dibuat) Akan seperti papan matriks di jalan raya, ruang gelap, dan beberapa titik yang akan menyala tergantung pada informasi yang Anda berikan.”

Meskipun teknologi ini telah ada sejak lama selama beberapa dekade sekarang, perlu ditingkatkan karena ukuran yang besar, yang juga menyebabkan jaringan parut di otak. Selanjutnya ada masalah bahan implan, yang dapat terlalu kaku dan korosi seiring waktu.

Jadi, tim peneliti dari Universitas Freiburg, Netherlands Institute for Neuroscience, dan Chalmers University of Technology di Swedia bersatu untuk mengembangkan implan yang sangat kecil. Implan ini seperti ‘benang’ dengan semua elektroda tersebut, berukuran sel saraf, ditempatkan berurutan. 

Memiliki elektroda yang sangat kecil berarti satu implan dapat menampung banyak elektroda, memungkinkan gambar yang lebih detail. 

“Miniaturisasi komponen implan penglihatan sangat penting. Terutama elektroda, karena mereka harus cukup kecil untuk dapat menyelesaikan stimulasi pada banyak titik di ‘area visual otak’.”

– Pemimpin studi Asplund 

Masalahnya, menciptakan implan yang sangat kecil, ketika digabungkan dengan kompleksitas tubuh manusia, menghadirkan tantangan, seperti membuat elektroda kecil bertahan dalam lingkungan lembab dan basah untuk waktu yang lama.

Implan listrik dalam penelitian ini berukuran 40 mm lebar dan 10 mm tebal, dengan bagian logamnya hanya beberapa ratus nanometer tebal. Mengingat ukurannya yang sangat kecil, tidak dapat mengalami korosi atau berhenti berfungsi. Untuk mencegah hal ini, tim menggunakan polimer konduktif untuk melindungi logam dari korosi dan mengubah stimulasi listrik.

“Kombinasi polimer-konduktif-logam yang kami terapkan revolusioner untuk implan penglihatan karena hal itu berarti mereka diharapkan dapat tetap berfungsi sepanjang masa pakai implan.”

– Asplund

Studi ini telah mencapai langkah pertama dalam membuat elektroda kecil berukuran sel saraf dan membuatnya secara efektif berfungsi di otak untuk waktu yang sangat lama, langkah selanjutnya adalah sekarang membuat implan yang dapat memiliki koneksi untuk ribuan elektroda, yang sedang dieksplorasi oleh Asplund dalam proyek Neuraviper.

Mengobati Sel RPE Menunjukkan Potensi Besar untuk AMD

Kehilangan penglihatan dapat memengaruhi siapa saja tanpa memandang usia, meskipun kebanyakan orang dengan gangguan penglihatan dan kebutaan berusia di atas 50 tahun. Degenerasi makula terkait usia (AMD) sebenarnya termasuk penyebab utama kebutaan di negara maju dan berkembang dunia, namun dengan cara yang berbeda.

Di negara maju, penumpukan drusen (deposit lipid) dan degenerasi selanjutnya pada bagian RPE, choriocapillaris, dan retina luar menyebabkan penglihatan menurun. Sementara itu, di negara berkembang, pertumbuhan pembuluh darah abnormal di koroid (lapisan tengah antara retina dan sklera) dan pergerakannya ke sel RPE menyebabkan perdarahan atau lepasnya retina, yang menyebabkan AMD.

Untuk membantu mengatasi masalah mendesak ini, peneliti dari Anglia Ruskin University (ARU) melaporkan cara baru dalam mengobati penyebab umum kebutaan. Dalam cara baru ini, peneliti yang dipimpin oleh Profesor Barbara Pierscionek menggunakan nanoteknologi untuk membangun “kerangka” 3D, yang digunakan untuk menumbuhkan sel retina.

Diterbitkan dalam Materials & Design, studi ini menampilkan pertumbuhan sukses sel epitel pigmen retina (RPE) yang tetap sehat dan hidup hingga 150 hari. Sel RPE, lapisan tunggal sel post-mitotik, terletak tepat di luar bagian saraf retina. Ketika sel-sel ini rusak, penglihatan dapat menurun.

Teknologi yang disebut ‘electrospinning’ digunakan untuk pertama kalinya membuat kerangka tempat sel RPE dapat tumbuh. Ketika kerangka diperlakukan dengan fluocinolone acetonide, steroid yang melindungi dari peradangan, ketahanan sel meningkat.

Dengan mempromosikan pertumbuhan sel mata, studi ini menunjukkan potensi besar dalam pengembangan jaringan ocular untuk transplantasi ke mata pasien. Hal ini dapat juga merevolusi pengobatan untuk salah satu bentuk AMD.

Jumlah kasus AMD diperkirakan akan meningkat secara signifikan dalam beberapa tahun mendatang. Menurut penelitian, diperkirakan 77 juta orang di Eropa akan memiliki beberapa bentuk degenerasi makula terkait usia pada tahun 2050. Peningkatan angka ini berarti akan ada kebutuhan yang signifikan untuk “penambahan layanan kesehatan dan alokasi sumber daya”.

Akibatnya, ada fokus pada menemukan cara efisien untuk mentransplantasikan sel-sel ini ke dalam mata, dan studi terbaru menunjukkan bahwa kerangka nanofiber yang diperlakukan dengan zat antiinflamasi dapat benar-benar meningkatkan fungsi dan pertumbuhan sel RPE. Menurut Pierscionek:

“Sistem ini menunjukkan potensi besar untuk dikembangkan sebagai pengganti membran Bruch, menyediakan dukungan sintetis, tidak beracun, dan stabil secara biologis untuk transplantasi sel epitel pigmen retina. Perubahan patologis pada membran ini telah diidentifikasi sebagai penyebab penyakit mata seperti AMD, menjadikan ini terobosan menarik yang berpotensi membantu jutaan orang di seluruh dunia.”

Menggunakan Gas H2 untuk Mencegah Kehilangan Penglihatan akibat ROP

Sementara kebutaan sangat memengaruhi orang tua, kebutaan pada masa kanak-kanak juga merupakan masalah mendesak. Anak-anak yang mengalami gangguan penglihatan biasanya mengalami keterlambatan dalam perkembangan bahasa, motorik, emosional, sosial, dan kognitif, memberikan beban signifikan pada keluarga dan masyarakat.

Pada anak-anak, kebutaan dapat disebabkan oleh beberapa faktor, termasuk defisiensi vitamin A, kondisi bawaan, campak, rubela, glaukoma, katarak masa kanak-kanak, konjungtivitis pada bayi baru lahir, dan retinopati prematuritas (ROP).

Retinopati prematuritas merupakan masalah signifikan di wilayah maju dan yang berkembang pesat di dunia. Kehilangan penglihatan akibat ROP meningkat karena peningkatan kelangsungan hidup bayi dengan berat lahir rendah dan usia kehamilan rendah.

Penyakit mata ini terjadi pada bayi yang lahir prematur atau yang beratnya kurang dari 3 pon saat lahir. ROP muncul ketika pembuluh darah abnormal tumbuh di retina. Hal ini karena pembuluh darah retina mulai berkembang pada bulan keempat kehamilan dan berlanjut hingga mendekati tanggal kelahiran. Jadi, ketika bayi lahir prematur, pembuluh darah tersebut mungkin berhenti berkembang secara normal, dan retina kemudian mengembangkan pembuluh abnormal yang dapat tumbuh ke arah yang salah. Ketika mereka tumbuh terlalu jauh, pembuluh abnormal ini dapat menarik retina terlepas dari bagian belakang mata.

Tidak ada tanda visual ROP yang dapat Anda lihat atau deteksi, tetapi pada kasus lanjutan, retina dapat terlepas dari posisi normalnya, yang disebut lepasnya retina dan dapat menyebabkan kehilangan penglihatan serta kebutaan. Jika bayi mengalami ROP dan menyebabkan kerusakan, kemudian dapat mengakibatkan mata bayi melayang, tidak mengikuti objek, pupil tampak putih, dan kesulitan mengenali wajah.

Sementara beberapa bayi memiliki kasus ROP ringan dan membaik tanpa perawatan, beberapa bayi memerlukan perawatan seperti injeksi, operasi mata, dan terapi laser untuk melindungi penglihatan mereka dan mencegah kebutaan.

Saat ini, anti-VEGF dan fotokoagulasi retina digunakan untuk mengobati penyakit vaskular retina proliferatif yang menyebabkan kebutaan pada anak. Namun, keduanya diketahui dapat menimbulkan beberapa komplikasi. 

Terapi laser memiliki kelemahan berupa kehilangan penglihatan periferal secara permanen dan risiko tinggi miopia. Sementara itu, terapi anti-vascular endothelial growth factor (anti-VEGF) pada bayi prematur terkait dengan tingkat kekambuhan tinggi dan potensi efek samping sistemik. 

Dalam konteks ini, studi terbaru dipublikasikan di BMC menemukan strategi terapeutik baru dan lebih baik untuk mencegah atau mengobati ROP. Untuk itu, peneliti dari Universitas Tianjin meneliti kelayakan Hidrogen (H2) sebagai pengobatan dengan menyelidiki efeknya pada angiogenesis retina, neovaskularisasi, dan disfungsi neuroglial pada retina tikus dengan retinopati yang diinduksi oksigen (OIR).

Para peneliti memfokuskan pada Hidrogen karena unsur ini secara luas dianggap sebagai metode antioksidan dan neuroprotektif yang berguna untuk mengobati penyakit hipoksia-iskemia (sejenis kerusakan otak yang disebabkan oleh kekurangan oksigen) tanpa efek toksik.

Hidrogen molekuler (H2) telah diakui sebagai gas medis terapeutik baru karena sifat uniknya, seperti difusi cepat ke dalam jaringan, secara selektif menetralkan ROS yang sangat beracun, dan menembus penghalang darah-retina. Ia juga memiliki sifat anti-apoptotik, sitoprotektif, dan antiinflamasi.

Jadi, studi ini mengekspos tikus berusia tujuh hari pada 75% oksigen selama lima hari sebelum kembali ke kondisi udara normal. Pada pemberian inhalasi gas hidrogen (H2) pada berbagai tahap, studi menemukan bahwa 3-4% H2 tidak mengganggu angiogenesis fisiologis retina tikus tetapi meningkatkan vaso-obliterasi dan neovaskularisasi.

Selanjutnya, ditemukan bahwa H2 meningkatkan kesehatan vaskular dengan membantu regenerasi pembuluh darah dan mengurangi pertumbuhan pembuluh abnormal di retina. H2 juga ditemukan dapat melindungi sel saraf (astrosit) dan mencegah peradangan yang disebabkan oleh mikroglia.

Jalur kritis yang terlibat adalah modulasi sumbu Nrf2-notch dan Hif-1α/VEGF, yang berperan dalam pembentukan pembuluh darah sehat dan mengurangi neovaskularisasi berbahaya. Studi juga menunjukkan bahwa menghirup H2 tidak berdampak negatif pada perkembangan retina normal pada hewan sehat.

Berbeda dengan perawatan utama saat ini seperti terapi laser dan injeksi anti-VEGF, yang memiliki efek samping dan hanya menargetkan tahap akhir penyakit, H2 ditemukan dapat mencegah kerusakan retina pada tahap awal dan mempromosikan pertumbuhan pembuluh yang sehat tanpa efek samping.

Hasil ini menjadikan H2 sebagai opsi pengobatan menjanjikan dan non-invasif yang menangani sumber utama penyakit retina. Oleh karena itu, studi menyarankan bahwa H2 dapat menjadi alternatif yang lebih aman dan lebih efektif untuk kondisi seperti retinopati prematuritas (ROP), retinopati diabetik (PDR), dan penyakit vaskular retina lainnya, atau H2 dapat digunakan sebagai tambahan pada perawatan saat ini. Menurut studi:

“H2 dapat dijadikan strategi pengobatan yang fokus pada pemulihan sejati organ yang terluka, bukan sekadar menunda progresi penyakit.”

Namun, studi ini memiliki beberapa keterbatasan. Misalnya, tim tidak dapat memantau kadar hidrogen dalam plasma dan retina secara real-time, dan jalur sinyal signifikan lainnya mungkin juga berkontribusi pada efek protektif H2 terhadap neovaskularisasi retina. Selain itu, model OIR, meskipun sering digunakan untuk mempelajari neovaskularisasi eksperimental, mungkin tidak sepenuhnya merepresentasikan kondisi mata neovaskular pada manusia.

Perusahaan yang Terlibat dalam Mengembalikan Penglihatan

Sekarang, mari melihat beberapa perusahaan terkemuka yang secara aktif bekerja pada terapi dan teknologi canggih untuk mengobati kebutaan serta gangguan penglihatan berat.

#1. Editas Medicine

Perusahaan pengeditan gen terkemuka ini memanfaatkan teknologi CRISPR untuk mengembangkan terapi bagi berbagai gangguan genetik, termasuk yang menyebabkan kebutaan, seperti leber congenital amaurosis (LCA).

Pada tahun 2020, Editas Medicine (EDIT ) mengumumkan dosis pasien pertama dalam uji klinis CRISPR Medicine AGN-151587 (EDIT-101), yang diberikan melalui injeksi subretinal, untuk pengobatan LCA10, bentuk kebutaan turunan yang disebabkan mutasi pada gen CEP290. Sementara perusahaan melaporkan “hasil klinis yang bermakna” untuk uji coba BRILLIANCE ini, mereka menghentikan pendaftarannya dan mencari mitra karena populasi yang terkena kecil. Pada bulan Maret, hasil uji klinis menunjukkan bahwa pengobatan eksperimental untuk LCA aman dan efektif.

Sekarang, jika kita melihat keuangan perusahaan, ia memiliki kapitalisasi pasar $329,9 juta dengan saham diperdagangkan pada $4, turun 60,51% YTD. Ia memiliki EPS (TTM) sebesar -2,36 dan P/E (TTM) sebesar -1,70.

Untuk kuartal 2 tahun 2024, perusahaan melaporkan pendapatan kolaborasi dan penelitian serta pengembangan lainnya menurun menjadi $0,5 juta, biaya penelitian dan pengembangan meningkat menjadi $54,2 juta, dan biaya umum serta administrasi meningkat menjadi $18,2 juta. Sementara itu, per 30 Juni 2024, Editas melaporkan $318,3 juta dalam kas, setara kas, dan sekuritas yang dapat diperdagangkan.

“Saya bangga dengan kerja tim Editas dan kemajuan kami pada paruh pertama tahun 2024 saat kami semakin dekat menjadi perusahaan tahap komersial dan terus mengembangkan obat-obatan transformatif yang berbeda secara klinis untuk orang yang hidup dengan penyakit serius yang sebelumnya tidak dapat diobati.”

– Gilmore O’Neill, CEO Editas Medicine

Klik di sini untuk mempelajari semua tentang berinvestasi di Editas Medicine.

#2. Spark Therapeutics

Sebelumnya perusahaan publik independen berbasis AS, Spark diakuisisi oleh perusahaan perawatan kesehatan multinasional Swiss Roche pada 2019 dalam sebuah $4.8 bln deal. Dengan kapitalisasi pasar $261,48 juta, saham Roche saat ini diperdagangkan pada $40,39, naik 11,48% YTD. Memiliki P/E (TTM) 19,01 dan EPS (TTM) 2,12 serta membayar dividen sebesar 3,34%.

CEO Grup Roche Thomas Schienecke melaporkan “pertumbuhan sangat kuat pada paruh pertama tahun” selama panggilan pendapatan 2Q24 perusahaan. Hal ini didorong oleh peningkatan penjualan sebesar 8%. Obat resep perusahaan, Sauvimo, disetujui di AS untuk mengobati orang dengan AMD basah.

Spark, sementara itu, adalah perusahaan terapi gen yang telah mengembangkan Luxturna, terapi gen pertama disetujui FDA untuk penyakit retina turunan LCA. Pada akhir tahun lalu, perusahaan bekerja sama dengan SpliceBio untuk penyakit retina genetik yang tidak diungkapkan. Sesuai kesepakatan, SpliceBio, perusahaan obat genetik yang menggunakan Protein Splicing untuk mengembangkan terapi gen, menerima $216 juta plus royalti dalam pembayaran.

Sebagai kesimpulan, ada banyak terobosan dan kemajuan teknologi yang dibuat di dunia medis untuk membantu orang dari berbagai usia mengembalikan penglihatan mereka dan menjalani hidup mandiri serta sehat, yang menunjukkan masa depan yang lebih cerah secara keseluruhan.

Klik di sini untuk daftar perusahaan CRISPR teratas untuk diinvestasikan.