Nanobot Bisa Menjadi Kunci untuk Memerangi Kanker Kandung Kemih

Sebuah studi baru mengeksplorasi penggunaan nanobot untuk mendistribusikan obat pembunuh tumor secara lebih efisien kepada pasien. Para peneliti menggunakan mesin-mesin kecil yang dapat bergerak sendiri dan dapat menembus lebih dalam ke dalam tumor kanker kandung kemih dibandingkan dengan metode saat ini. Hasilnya dapat memberikan dampak yang signifikan pada pengobatan di masa depan. Berikut semua yang perlu Anda ketahui.

Kanker Kandung Kemih

Kanker kandung kemih adalah salah satu penyebab kematian utama di seluruh dunia. Sebuah studi terbaru oleh American Cancer Society memperkirakan sekitar 82 ribu orang akan didiagnosis dengan kanker kandung kemih pada tahun 2023 saja. Dari mereka yang didiagnosis, sekitar 16,5 ribu tidak akan bertahan. Oleh karena itu, mudah dipahami mengapa ada upaya besar untuk mengurangi jumlah orang yang akan terkena kanker kandung kemih dalam beberapa tahun mendatang.

Penyebab utama kanker kandung kemih meliputi merokok, paparan karsinogen di tempat kerja, faktor diet, gen, paparan asap diesel, dan radioterapi. Secara khusus, sekitar 75% tumor kanker kandung kemih yang terkonfirmasi tidak invasif pada otot, artinya kanker hanya berada pada lapisan dalam sel.

Pengobatan Saat Ini

Metode pengobatan kanker kandung kemih saat ini efektif dan tidak berbahaya. Namun, masih banyak ruang untuk perbaikan. Prosedur paling umum melibatkan pemberian obat secara langsung ke kandung kemih. Masalah dalam mengobati kandung kemih dibandingkan organ lain adalah kandung kemih dirancang untuk terus mengeluarkan racun melalui urin.

Urine ini, bersama dengan sedimentasi, menghasilkan efikasi terapeutik yang rendah. Obat sulit menyebar secara penuh dalam lingkungan yang kaya urin dan terus-menerus mengganti cairan untuk tetap bersih. Selain itu, sulit menyalurkan obat ke semua sudut kandung kemih, sehingga beberapa lapisan sel tidak terobati.

Sel-sel yang tidak terobati ini dapat menjadi tumor di masa depan dan menyebabkan pasien harus menjalani banyak prosedur serta pemantauan untuk memastikan efektivitas selama 5 tahun berikutnya setelah pengobatan. Untungnya, para peneliti telah menghabiskan bertahun‑tahun untuk menemukan cara terbaik dalam mengirimkan obat‑obatan penting ini, dan pengembangan terbaru ini menunjukkan potensi yang besar.

Studi Nanobot

Studi, “Urease-powered nanobots for radionuclide bladder cancer therapy”, dipublikasikan di Nature Nanotechnology. Dalam makalah tersebut, ilmuwan membahas penggunaan nanobot berbasis silika mesopori berlabel radio yang digerakkan oleh urease untuk meningkatkan prosedur pengobatan kanker kandung kemih. Secara khusus, para insinyur ingin melihat bagaimana nanopartikel menembus dinding kandung kemih dan menyebar di seluruh organ.

Sumber – Bioengineering of Catalonia (IBEC) dan CIC biomaGUNE.

Nanomachine

Nanobot yang digunakan dalam percobaan ini berbentuk bola berpori. Mereka terbuat dari silika dan dirancang untuk bergerak sendiri ketika terpapar protein urease, yang terdapat dalam urin. Para peneliti memantau pergerakan nanopartikel silika (MSNPs) di dalam organ, mencapai sudut terdalam. Secara khusus, nanobot bergerak menggunakan amonia dan CO₂ yang dihasilkan dari dekomposisi asimetris urease di sekitar perangkat.

Uji

Fase pengujian melibatkan dua ekor tikus laboratorium, in vivo dan ex vivo. Kedua tikus menderita tumor kanker kandung kemih yang terletak dalam organ mereka. Para peneliti menyuntikkan nanopartikel langsung ke dalam pasien sehingga tim dapat mempelajari kelincahan nanopartikel dan akumulasi mereka di dalam organ. Secara khusus, tikus dipindahkan posisinya setiap 30 menit untuk membantu penyebaran yang merata di seluruh organ. Berikut temuan yang didapat.

Uji Murine

Uji murine digunakan untuk mempelajari tingkat penetrasi yang dicapai oleh nanopartikel. Untuk melaksanakan tugas ini, tim menggunakan nanobot berradio-iodinasi. Tim mengandalkan Iodine-131 yang umum dipakai serta pencitraan positron emission tomography (PET) untuk melihat lapisan mana yang telah diobati.

Sistem Optik

Para insinyur menciptakan sistem mikroskopi fluoresensi baru yang dikembangkan di IRB Barcelona. Proses pengujian optik baru ini menyediakan model 3D mendalam yang menunjukkan tingkat penetrasi di seluruh organ. Secara khusus, sistem yang menggunakan kontras optik tanpa label berbasis mikroskopi lembaran cahaya tersebar yang bergantung pada polarisasi pada kandung kemih yang dibersihkan mempermudah proses. Sistem ini menghilangkan cahaya yang biasanya dibiaskan oleh hati, sehingga lebih mudah mengonfirmasi pergerakan nanopartikel.

Hasil

Hasil uji sangat mengesankan. Proses baru ini mampu mencapai penyebaran dan penetrasi yang jauh lebih baik dibandingkan metode tradisional. Secara khusus, satu dosis nanorobot berbasis urea yang membawa radionuklida berhasil mengurangi ukuran tumor pada subjek uji sebesar 90%. Menariknya, tim menemukan bahwa nanobot dapat menghancurkan dinding kandung kemih dan dinding ekstraseluler tumor dengan mengubah tingkat pH.

Manfaat

Ada beberapa manfaat yang dimungkinkan oleh studi kanker kandung kemih baru ini. Pertama, proses ini menunjukkan kemampuan difusi dan pencampuran yang ditingkatkan. Dengan demikian, pengobatan menjadi lebih efektif. Nanobot yang bergerak sendiri dapat masuk dan menyebar di seluruh kandung kemih menggunakan urin sebagai katalis, menciptakan pendekatan yang lebih efisien.

Menembus Dinding Tumor

Proses baru mengirimkan nanobot menabrak urothelium. Di masa lalu, proses ini mengurangi efektivitas prosedur karena dinding menghalangi banyak obat masuk. Studi baru menemukan bahwa penetrasi tumor yang lebih besar tercapai karena nanobot tertarik dan mudah menembus permukaan kandung kemih yang lebih spons.

Pengobatan Tunggal

Pengobatan kanker kandung kemih tradisional dapat memerlukan rata‑rata 6‑14 kunjungan rumah sakit. Banyak pengobatan melibatkan operasi invasif, yang membebani pasien. Kunjungan‑kunjungan ini menambah total waktu yang dihabiskan untuk mengobati penyakit yang mengancam jiwa ini. Proses pengobatan dengan nanopartikel menjanjikan pengurangan pengobatan menjadi satu kunjungan saja, membebaskan waktu dan sumber daya yang sangat dibutuhkan bagi tenaga kesehatan dan pasien.

Biaya Lebih Rendah

Kanker kandung kemih adalah salah satu penyakit paling mahal untuk diobati di dunia. Rata‑rata, seorang pasien dapat menghabiskan antara $40 ribu hingga $190 ribu untuk mengobati penyakit ini. Dari biaya tersebut, 60% digunakan untuk perawatan berulang. Menurut sebuah studi yang berjudul “Economic aspects of bladder cancer: what are the benefits and costs?”, biaya obat berulang dapat mencapai $800 per bulan.

Proses baru secara signifikan mengurangi waktu rawat inap, waktu pengobatan, dan biaya. Selain itu, nanobot tidak memerlukan pemantauan dan tindak lanjut yang intensif karena mereka lebih efektif dalam mengobati semua lapisan kandung kemih. Menghilangkan kantong terinfeksi ini memastikan tidak ada komplikasi di masa depan yang muncul akibat sisa sel kanker yang menjadi aktif kembali.

Efektivitas

Alasan besar lainnya mengapa metode baru ini dapat menjadi masa depan adalah peningkatan efisiensi yang signifikan. Tenaga kesehatan dapat menggunakan dosis yang lebih rendah, yang berarti efek samping lebih sedikit bagi pasien dan tingkat kesembuhan lebih tinggi. Studi ini membuktikan bahwa pengobatan yang disampaikan oleh nanobot jauh lebih efektif dibandingkan strategi pemberian obat pasif.

Peneliti

Beberapa tim riset, dipimpin oleh Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC) dan CIC Imagine, berpartisipasi dalam studi ini. Peneliti utama proyek ini adalah Samuel Sánchez, PhD, profesor riset ICREA. Co‑lead pada makalah ini adalah Jordi Llop, PhD, peneliti di CIC biomaGUNE. Secara khusus, ada juga partisipasi peneliti dari Autonomous University of Barcelona (UAB).

Dua Perusahaan yang Dapat Mengambil Manfaat dari Studi Ini

Banyak pemain di sektor kesehatan dapat mengimplementasikan temuan dalam studi ini untuk menyediakan pengobatan yang lebih efektif dan berbiaya lebih rendah bagi pasien. Perusahaan‑perusahaan ini memiliki posisi kuat di pasar dan sering memperkenalkan strategi serta metode baru di masa lalu. Oleh karena itu, mereka dapat dengan mudah mengintegrasikan nanobot ke dalam penawaran masa depan mereka dan memperoleh banyak manfaat dari penambahan tersebut.

1. ImmunityBio

(IBRX )

ImmunityBio masuk pasar pada tahun 2014. Perusahaan ini didirikan oleh Dr. Patrick Soon‑Shiong untuk menyediakan perawatan dan pengobatan kanker serta penyakit menular yang mutakhir. Perusahaan berhasil menciptakan ceruk di pasar bioteknologi tahap klinis berkat upaya pionirnya, termasuk menjadi salah satu dari sedikit perusahaan publik yang memperoleh persetujuan FDA untuk pengobatan kanker kandung kemih baru mereka.

Produk paling populer perusahaan, ANKTIVA, kini ditanggung oleh mayoritas penyedia asuransi. Persetujuan dan dukungan dari sektor asuransi ini telah melambungkan ImmunityBio ke puncak industri dalam hal potensi pertumbuhan. Secara khusus, saham IBRX mengalami penurunan selama setahun terakhir, dengan perusahaan mengklaim kerugian $1 juta tahun lalu.

Kerugian ini dianggap sementara oleh banyak pedagang dan beberapa analis memprediksi saham akan mengalami kenaikan signifikan ketika perusahaan meluncurkan pengobatan dan obat kanker kandung kemih baru yang telah mereka teliti dan kembangkan selama beberapa tahun terakhir. Mengintegrasikan nanoteknologi ke dalam strategi mereka dapat meningkatkan pendapatan ke tingkat baru dengan mengurangi biaya dan meningkatkan efektivitas pada dosis yang lebih rendah.

2. Amgen Inc

(AMGN )

Amgen adalah penyedia layanan kesehatan mutakhir lainnya yang berfokus pada pengobatan kanker. Perusahaan ini memiliki beberapa produk yang membantu penderita kondisi kardiovaskular, onkologi/hematologi, peradangan, gangguan neurologis, kesehatan tulang, dan nefrologi. Cakupan luasnya telah membantu perusahaan mengamankan posisi sebagai salah satu penyedia pengobatan paling aktif yang tersedia.

Amgen paling dikenal dengan terapi Bispecific T‑cell Engager (BiTE), Blincyto. Terapi ini memperoleh persetujuan FDA dan saat ini digunakan oleh ribuan pasien yang mengobati leukemia dan limfoma. Di masa depan, perusahaan dapat memanfaatkan metode pengiriman nanobot untuk meningkatkan penawaran mereka dan lebih meningkatkan hasil.

Secara khusus, Amgen terus memperluas penawaran dan teknologinya. Perusahaan baru‑baru ini membuka pabrik bioproduksi dan telah bermitra dengan spesialis AI Nvidia untuk mengintegrasikan teknologi tersebut ke dalam prosesnya. Sistem AI telah berperan penting dalam menurunkan biaya penemuan obat secara keseluruhan dan dianggap sebagai hal positif bagi para pedagang.

Masa Depan Pengobatan Kanker Kandung Kemih

Masa depan tampak cerah bagi mereka yang menderita kanker kandung kemih. Meskipun penyakit ini masih merenggut ribuan nyawa setiap tahun, kemajuan dalam riset dan pengembangan pengobatan yang efektif menunjukkan masa depan di mana orang yang terinfeksi dapat mengakses pengobatan lebih mudah. Selain itu, pengobatan tersebut akan menjadi kurang invasif. Berikut beberapa tren futuristik menarik yang dapat memengaruhi pengobatan kanker kandung kemih di masa depan.

Organ Cetak 3D

Sektor pencetakan 3D telah membuat beberapa kemajuan di pasar medis selama 5 tahun terakhir. Saat ini, ada printer 3D yang mampu mencetak biomaterial. Tujuannya adalah dapat mencetak organ secara penuh dalam waktu dekat. Organ yang dicetak ini dapat meningkatkan kualitas hidup jutaan orang yang saat ini memerlukan perawatan.

Selain itu, organ cetak 3D dipandang oleh NASA dan badan antariksa lainnya sebagai komponen penting untuk perjalanan luar angkasa jauh. Perangkat ini akan digunakan sebagai opsi ringan bagi penjelajah luar angkasa masa depan yang kemungkinan besar akan melakukan perjalanan satu arah pada misi awal.

AI Onkologi

Pengembangan utama lainnya di pasar adalah integrasi lebih lanjut sistem AI. Sistem‑sistem ini telah digunakan dalam hampir setiap aspek pasar. Ada sistem AI di dunia yang dapat mendiagnosa, mengobati, dan mencegah kanker lebih baik daripada opsi lama. Prosedur‑prosedur ini akan terus membaik seiring model AI berkembang dalam beberapa bulan mendatang.

Kanker Kandung Kemih – Hari Kami Terhitung

Selalu mengesankan ketika Anda melihat nanobot digunakan untuk meningkatkan kesehatan. Perangkat kecil ini kadang‑kadang mendapat reputasi buruk sebagai mini robot yang berpotensi tak terkendali, namun realitasnya sangat berbeda. Perangkat kecil ini membuka pintu bagi gaya hidup yang lebih sehat dan dapat dipantau. Oleh karena itu, riset yang disajikan dalam studi ini dapat membuka jalan bagi masa depan dengan jauh lebih sedikit kematian akibat kanker.

Pelajari tentang robotika keren lainnya sekarang.