BIOTEKNOLOGI UNBK

PRODUK BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL & MODERN

Contoh produk bioteknologi konvensional antara lain :

• Anggur dan bir, dari bahan mentah biji sereal ( semisal gandum ) dengan agen hayati khamir dari jenis Sacharomyces bisa juga Aspergillus oryzae.
• Roti, dari bahan dasar biji sereal ( gandum ) dengan agen hayati berupa khamir dari jenis Saccharomyces cerevisiae.
• Keju, dari bahan dasar  susu murni dengan agen hayati kelompok bacteri asam laktat ( dari genus : Lactobacillus dan Streptococcus ) yang memfermentasi laktosa menjadi asam laktat.. Juga terkadang digunakan jamur Penicillium camembert dan Penicillium requefort .
• Yoghurt, dari bahan dasar susu segar dengan agen hayati bacteri asam laktat dari jenis  Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophylus.
• Mentega, dari bahan dasar susu segar dengan agen hayati bacteri dari jenis Streptococcus lactis dan Leuconostoc
• Antibiotik pinisilin , memanfaatkan kemampuan jamur Penicillium notatum dan Penicillium crysogenum untuk mensintesis antibiotik ( ditemukan Alexander Fleming, 1926 ).
• Sauerkraut, dari bahan dasar sayuran menggunakan agen hayati bacteri asam laktat
• Nata de coco, dari bahan dasar air kelapa menggunakan jasa agen hayati Acetobacter xyllinum.
• Tempe, dari bahan dasar kedelai menggunakan bantuan jenis jamur Rhizopus stoloniferus.
• Kecap, dari bahan dasar kedelai menggunakan agen hayati jamur Aspergillus wentii.
• Tapai, dari bahan dasar singkong atau sereal seperti beras ketan menggunakan agen hayati Saccharomyces cerevisiae.

Beberapa contoh bioteknologi modern antara lain :

• Bibit tanaman yg seragam, diperoleh dengan melalui tehknik Kultur jaringan (Tissue Culture). Melalui teknik ini dapat dihasilkan / diproduksi bibit tanaman yang seragam dalam jumlah besar, Beberapa contoh tanaman yang telah dihasilkan melalui kultur jaringan antara lain : Papaver somniferum ( menghasilkan kodein , untuk penghilang rasa nyeri, Jasminum sp ( menghasilkan jasmine, sebagai bahan parfum aroma melati ). Explant - Kalus - Planlet - Plant (Agar jumlahnya banyak ketika kalus terbentuk di shaker sebelum melakukan Defrensiasi / Specialisasi (Totipotensi) kemudian lepasan kalus dipindahkan ke cairan antiseptic dengan kaya hormonal di klon lagi) OK 
• Antibodi monoklonal, merupakan sejenis antibodi yang diproduksi dengan cara penggabungan ( fusi ) dua jenis sel yang sama atau berbeda . Dikenal dengan sebutan teknologi hibridoma Prinsipnya mengupayakan Limposit membuat antibody cepat dengan di immunisasi antigen kenudian difusikan dengan sel kanker sehingga menjadi sel hibridoma kemudian sel hibridoma itu di Cloning sehingga banyak tentu antibody yang dahasilkan banyak dan sejenis OK
• Bayi tabung, hasil fertilisasi secara in vitro . Ovum dan sperma dipertemukan dalam sebuah “ wadah” sehingga terjadi pembuahan. Ini bukan karya Bioteknologi karena tanpa Transplantasi gen
• Hormon insulin, yang diperoleh melalui teknologi plasmid dalam rekayasa genetik dihasilkan DNA Rekombinan. Prinsopnya Memanfaatkan Plasmid bakteri di sisispi gen dengan menghasilkan produk membentuk DNA rekombunan , Plasmid digunting dengan menggunakan enzim Endonuklease Restriksi kemudian disidipi sebagian  gen mis gen sel pabcreas yang memproduksi Insulin dengan menyambungkannya pakai Enzim Ligase . Setelah nyambung Plasmid disebut DNA rekombinan diinjeksikan ke sel Bakteri lagi kemudian di CLon (dibiakkan agar hasilnya banyak) jika 1 bakteri menghasilkan 1 mili Insulin berapa hayo kalau sejuta bakteri hasil klon terbentuk
• Domba dolly hasil kloning yaitu transfer inti sel autosom ( diploid ) ke dalam ovum ( haploid ) yang telah diaembil inti telurnya.
• Tanaman kebal hama, yang telah disisipi gen penghasil senyawa endotoksin dari Bacillus thuringiensis sama seperti buat Insulin hanya DNA yang terbentuk diinjeksikan ke sel tanaman sehingga dengan kemampuan Totipotensi meristematisnya jadi tanaman yang diinginkan Setelah itu di Klon dengan Kultur jaringan OK
• Tanaman yang mampu memfiksasi nitrogen melalui penyisipan gen pengontrol fiksasi nitrogen ( gen nif ) dari bacteri Rhizobium sp dengan perantara plasmid dari Agrobacterium tumefaciens. sama seperti buat Insulin hanya DNA yang terbentuk diinjeksikan ke sel tanaman sehingga dengan kemampuan Totipotensi meristematisnya jadi tanaman yang diinginkan Setelah itu di Klon dengan Kultur jaringan OK
• Hewan transgenik, hasil rekayasa genetika yang memiliki sifat / kemampuan berbeda dengan hewan biasa. Misalnya  menghasilkan air susu yang mengandung faktor anti hemofili
• Hormon BST ( Bovine Somatotrophin ), hormon pertumbuhan untuk hewan dari hasil rekayasa genetik
• Vaksin malaria, hasil rekayasa genetik dengan memanfaatkan DNA virus cacar air yang kurang aktif
• antibiotik jenis baru, yang dikembangkan dari mikroorganisme galur baru yang diperoleh dari rekayasa genetik
• Interferon, sejenis protein hasil tekhnik DNA rekombinan untuk menghambat replikasi virus
• Hormon pertumbuhan manusia yang dihasilkan dari tehknik DNA rekombinan
• Terapi genetik, jasa layanan perbaikan kelainan genetik dengan rekayasa genetik
• Pelestarian species langka, jasa layanan pelestarian hewan / tumbuhan yang hampir punah menggunakan tehknik rekayasa genetik.

EKSPEKTASI DAN REALITA

• Secara umum, bioteknologi diharapkan untuk memenuhi berbagai kebutuhan umat manusia
• Pertanian dan kesehatan adalah merupakan 2 bidang terbesar dalam penerapan bioteknologi; bidang lainnya adalah polusi kontrol, pertambangan, produksi energi, akuakultur, dan kehutanan
• Sekitar 15 tahun lalu dengan munculnya bioteknologi, bidang ini diharapkan dapat diterapkan untuk memberikan manfaat pada berbagai segmen kehidupan
• Kesehatan:
  • Pengobatan baru dan diperbaiki – untuk penyakit jantung dan pembuluh darah, kanker dan diabetes
  • Antibiotika – yang lebih baik dan lebih murah
  • Vaksin – penyakit viral: hepatitis, influenza, rabies, dan penyakit parasitik: malaria dan sleeping sickness
  • Tes cepat – membantu dokter untuk diagnosa yang akurat untuk berbagai penyakit
    Metoda yang diperbaiki – untuk kecocokan organ dalam transplantasi
  • Teknik-teknik – untuk mengoreksi kimia tubuh untuk mengobati penyakit turunan, seperti hemophilia

• Pertanian dan produksi pangan
  • Penciptaan tanaman baru yang dapat menghasilkan pupuk sendiri
  • Tanaman yang tahan kekeringan, kebekuan, salinitas tinggi dan tekanan-tekanan lingkungan lainnya
  • Substans yang dapat mempercepat pertumbuhan ternak
  • Vaksin untuk ternak
  • Makanan ternak dengan harga yang lebih murah
• Produksi energi
  • Renewable fuels termasuk gas methane dan hidrogen dan bahan bakar alkohol untuk penggunaan domestik dan industri
  • Substans yang dihasilkan oleh mikroba yang akan membantu ekstraksi minyak dari perut bumi
• Industri
  • Sumber-sumber baru bagi bahan dasar untuk produksi plastik, cat, serat sintetis dan perekat
  • Mikroba yang bisa mengekstraksi metal dari batuan padat
  • Sistem-sistem baru untuk mengontrol polusi
• Secara umum ekspektasi ditingkat nasional nampaknya tidaklah berbeda jauh dengan ekspektasi secara global, apabila dilihat dari amanat GBHN dan Program PELITA VI
• Sesuai dengan amanat GBHN 1993 khususnya sasaran Bidang Pembangunan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi dalam PELITA VI, maka bioteknologi termasuk dalam Kebijaksanaan Nasional sebagai suatu bidang Iptek yang perlu dikembangkan-Dalam PELITA VI telah ditetapkan tiga bidang bioteknologi yang dijadikan prioritas untuk dikembangkan yaitu:
  • Bioteknologi pertanian yang mencakup bioteknologi tanaman, ternak dan bioteknologi perikanan
  • Bioteknologi industri, menitikberatkan pemanfaatan teknologi fermentasi sebagai dasar teknologinya serta pemanfaatan bioteknologi lainnya untuk menunjang pertumbuhan bioindustri
  • Bioteknologi kesehatan, yang menitikberatkan pada penemuan teknologi vaksin dan pemanfaatan biologi molekuler untuk pencegahan dan pengobatan penyakit

REALITA

• Pemanfaatan bioteknologi di Indonesia pada PELITA VI dapat dilihat dalam tabel yang disusun oleh BPPT
• Menurut BPPT, penerapan dan pemanfaatan bioteknologi di Indonesia, secara rata-rata masih tertinggal dari negara-negara maju
• Realita secara umum :
  • Produk-produk bioteknologi telah mencapai pasaran terutama di negara-negara maju
  • Disamping itu beberapa produk non-pangan juga telah mencapai pasaran seperti biopestisidan, ensim, tanaman herbisida resistan, dll
  • Yang belum terlihat sesuai ekspektasi adalah tanaman tahan kekeringan, kebekuan, salinitas toleran, dll
  • Dalam bidang kesehatan kemajuan pesat terjadi seperti pemanfaatan biotek untuk mendiagnosa dan pengobatan, walaupun penaklukan penyakit masih jauh dari komplit kalau memang mungkin

KENDALA

• BPPT berkesimpulan bahwa pengembangan bioteknologi untuk memacu pertumbuhan bioindustri oleh industri saat ini baru mulai memasuki taraf “tertarik” atau walaupun ada industri yang mencoba untuk melalukan R&D jumlahnya masih sangat terbatas
• Lebih lanjut dikatakan bahwa kendala dalam penerapan bioteknologi dapat ditemui dalam kelembagaan terkait, kurangnya SDM baik secara kuantitas maupun kualita, sarana dan prasaran serta program yang tidak terfokus ataupun tumpang tindih
• Kendala ini dilihat dari segi penerapan, sedangkan secara umum yang terlihat di negara-negara maju adalah kendala yang dihadapi pada saat komersialisasi dari produk-produk bioteknologi seperti:
  • Teknis
  • Regulasi
  • Penerimaan konsumen
  • Pemilikan intelektual

STRATEGI PENGEMBANGAN BIOTEKNOLOGI DI INDONESIA

       Perkembangan bioteknologi secara umum sejalan dengan perrkembangan di bidang biologi molecular, peran bioteknologi selama satu dasa warsa kebelakang dan ke depan telah dan akan tetap memberikan dampak yang sangat besar pada bidang pertanian, kesehatan, lingkungan dan ekonomi pada umumnya. Innovasi dibidang pangan dan farmasi telah menunjukan potensi yang besar bioteknologi untuk mengembangkan berbagai macam produk, rekayasa tanaman tahan penyakit dan tahan perubahan iklim, pestisida alami, teknologi bioremediasi untuk lingkungan, bahan- bahan farmasi terapitik, bahan kimia lain dan enzyme yang dapat meningkatkan efisiensi produksi.
Indonesia mempunyai posisi strategis dalam memanfaatkan kekayaan alam, namun hingga kini peran bioteknologi masih jauh dari harapan. Oleh karena itu diperlukan suatu kesamaan presepsi dalam mengembangkan bioteknologi di Indonesia. Rencana Umum (RENUM) Pengembangan Bioteknologi di Indonesia disusun berdasarkan diskusi selama 3 tahun telah membuah suatu analisis dan strategi kedepan tentang pengembangan bioteknologi. Oleh karena bioteknologi sebagai ilmu multidisiplin berkembang sangat pesat maka diperlukan penyesuaian kondisi (update) baik yang berkaitan dengan perkembangan ilmu itu sendiri maupun dengan kondisi umum yang berkaitan dengan pengembangan bioteknologi itu sendiri, dengan melihat kondisi aktual di Indonesia. Untuk pengembangan bioteknologi di Indonesia telah disusun visi dan misi sebagai berikut. Visi Renum Pengembangan Bioteknologi Indonesia”

Bioindustri untuk Kesejahteraan sedangkan misinya disusun sebagai berikut:

1. Meningkatkan pengungkapan, nilai tambah,dan upaya penyelamatan sumber daya alam.
2. Meningkatkan kerjasama dan jejaring kerja antara peneliti dan industri.
3. Meningkatkan penyebaran informasi dan akses pengetahuan kepada masyarakat, akademisi & usahawan.
4. Meningkatkan kemampuan, keahlian dan profesionalistas SDM dalam bidang Bioteknologi.
5. Memberikan rekomendasi tentang kebijakan yang terkait pengembangan bioteknologi.

Pengembangan di masa mendatang focus bioteknologi dapat dikelompokan ke dalam 5 bidang utama yaiitu:

Pertama bioteknologi pertanian. Sebagai negara tropis dan sebagian penduduk mempunyai mata pencaharian pertanian, maka peran bioteknologi sangat diharapkan untuk meningkatkan produktifitas, mutu, dan mengurangi biaya produksi serta menciptakan produk, arana produksi yang ramah lingkungan. Di samping itu bioteknologi pertanian harus mampu merespon pemanasan global yang ditandai dengan musim kering dan banjir yang sudah semakin terjadi namun sulit diprediksi. Prioritas dalam bidang ini adalah:

1. Pemetaan, eksplorasi gen -gen penting dan sekuen genom hewan, tanaman dan mikroba yang. berguna dalam perakitan genetik;
2. Pengungkapan biokimia dan molekuler serta struktur biologi yang menjadi dasar pertumbuhan tanaman dan hewan;
3. Penciptaan galur-galur unggul yang dapat merespon kondisi lingkungan ekstrim (cekaman abiotik dan biotik) seperti kekeringan, lahan asam, salinitas tinggi dan lain-lain;
4. Penciptaan bibit dan benih unggul yang mempunyai produktifitas tinggi, tahan terhadap hama dan penyakit (meningkatkan produktivitas lahan), komposisi gizi yang lebih baik dan diminati pasar;
5. Penentuan biokimia dan mekanisme genetic control dalam metabolisme pada hewan, tanaman dan mikroba potensi untuk pengembangan produk bahan pangan baru ataupun bahan kimia untuk keperluan industri dan farmasi. 
6. Pengembangan teknik dan metode untuk pengujian keamanan pangan.

Kedua Bioteknologi lingkungan. Dengan banyaknya aktifitas industri dan kerusakan lingkungan selama lebih 20 tahun terakhir ini. Pengembangan bioteknologi ke depan mempunyai tugas untuk merehabiliasi kerusakan alam, membersihkan segala jenis pencemaran dan mengurangi dampak kerusakan.
Prioritas program antara lain:

1. Pengungkapan mikroorganisme dalam habitat alam dan dinamikanya dalam merespon dinamika lingkungan akibat secara alamiah maupun sebagai akibat tekanan aktifitas manusia;
2. Pengungkapan mekanisme biokimia dalam degradasi polutan secara aerobik dan anaerobik
3. Pengungkapan dan pemanfaatan genetik mikkroorganime yang mampu mendegradasi polutan
4. Pengembangan infrastuktur pengamanan plasma nutfah (Specimen Bank, Culture Collection)
5. Pengembangan teknik yang cost- efective dalam penanganan limbah;
6. Pengembangan metode, teknik pengujian dan evaluasi termasuk biocontrol dan m biosensor untuk monitoring kerusakan dan penanganan lingkungan Ketiga Bioteknologi industri (bioproses).

Ketiga Pengembangan biteknologi industri, terutama ditujukan untuk pengembangan proses lebih bersih, pengurangan biaya proses produksi dan penciptaan produk baru. Prioritas program antara lain:

1. Pengembangan galur unggul yang potensial untuk industri, pengembangan metoda dan teknik untuk meningkatkan produktivitas dalam peningkatan skala produksi, dan mencegah biopiracy;
2. Pengembangan rekayasa proses hilir untuk proses separasi dan pemurnian dalam industri pengolahan;
3. Pemeliharaan dan pengembangan kearifan lokal yang mempunyai nilai tambah;
4. Peningkatan industri manufaktur yang kompetitif yang mendukung bioproses;
5. Pengembangan produk dan proses baru yang effisien yang dapat mengurangi biaya produksi dan menurunkan tingkat percemaran;
6. Pengembangan metoda untuk monitoring dan kontrol bioproses di industri salah satu contoh adalah pengembangan biosensor dan aplikasinya;
7. Pengembangan biomaterial, biomimetik, biomembran, bioplastik dan lain lain yang berbasis biodiversitas Indonesia. 

Keempat bioteknologi farmasi dan kesehatan. Sebagai negara yang kaya akan plasma nuftah, maka sejauh ini telah menunjukan peluang yang besar. Prioritas yang dikembangkan disini adalah:

1. Bioprospeksi plasma nutfah untuk memproduksi bahan-bahan farmasi;
2. Pengembangan bahan obat berdasarkan terapi protein (anti-cancer, anti-anemia, anti virus seperti flu burung dan aids);
3. Pengembangan teknik downstream untuk produksi obat berbasis protein;
4. Pengembangan teknologi produksi obat berbasis DNA rekombinan dengan menggunakan keunggulan komparatif Indonesia seperti molecular farming dan molecular pharming;
5. Mengembangkan kit diagnosa untuk kesehatan. 

Kelima Bioteknologi Kelautan dan Perikanan.Indonesia memiliki sumberdaya kelautan dan perikanan yang besar mengingat bahwa sekitar 2/3 wilayah Indonesia terdiri dari perairan, terutama laut. Sumberdaya tersebut hingga saat ini belum secara skematis digali. Peran bioteknologi dalam eksplorasi, inventariasasi, karakterisasi dan pemanfaatannya dalam 15 tahun mendatang perlu diupayakan. Arah pengembangan bioteknologi kelautan dan perikanan di Indonesia perlu memperhatikan beberapa hal diantaranya adalah :

1. Mencegah punahnya biota laut akibat eksplorasi berlebih;
2. Menghasilkan berbagai produk baru yang mempunyai nilai tambah,
3. Mengurangi ketergantungan impor dengan memproduksi berbagai produk substitusi impor seperti enzim, nutrasetikal, farmasi, pangan dll. ,
4. Mengembangkan teknologi zero-waste pada setiap industri pengolahan perikanan, dan
5. Mengembangkan sistem pengelolaan sumberdaya laut secara berkesinambungan. 

Penelitian dilakukan dengan prioritas:

1. Pengungkapan fisiologi, genetika, biokimia dan ekologi sumber daya kelautan dan perairan sebagai dasar pengelolaan dan pemanfaatan sumberdaya laut secara berkelanjutan;
2. Pengungkapan dan pemanfaatan produk metabolit primer dan sekunder dari organisma laut sebagai dasar pengembangan industri bioteknologi berbasis kelautan ;
3. Penapisan, identifikasi, dan rekayasa genetika produksi bahan bioaktif dalam mendukung industri farmasi, kosmetik, pangan dan non-pangan lain;
4. Pengembangan teknik bioremediasi di daerah perairan yang tercemar termasuk tambak-tambak budidaya;
5. Penyiapan produk ornamental laut melalui teknik budidaya berbasis bioteknologi;
6. Penyiapan produk bernilai tambah dari limbah industri perikanan;
7. Penyiapan teknologi budidaya berbasis bioteknologi dengan pendekatan multidisiplin yang meliputi penyiapan induk sehat, benih unggul, pengembangan vaksin, probiotik, pengembangan pakan lokal dll.;
8. Pengungkapan respon sumberdaya kelautan dalam menghadapi perubahan iklim global dan strategi yang diperlukan.

DAMPAK NEGATIF BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi juga menimbulkan dampak negatif diantaranya dampak di lingkungan , sosial , kesehatan , serta etika/moral . Mari kita bahas satu per satu !
Dampak terhadap kesehatan
Produk-produk hasil rekayasa genetika memiliki resiko potensial sebagai berikut:

1. Gen sintetik dan produk gen baru yang berevolusi dapat menjadi racun dan atau imunogenik untuk manusia dan hewan.
2. Rekayasa genetik tidak terkontrol dan tidak pasti, genom bermutasi dan bergabung, adanya kelainan bentuk generasi karena racun atau imunogenik, yang disebabkan tidak stabilnya DNA rekayasa genetik.
3. Virus di dalam sekumpulan genom yang menyebabkan penyakit mungkin diaktifkan oleh rekayasa genetik.
4. Penyebaran gen tahan antibiotik pada patogen oleh transfer gen horizontal, membuat tidak menghilangkan infeksi.
5. Meningkatkan transfer gen horizontal dan rekombinasi, jalur utama penyebab penyakit.
6. DNA rekayasa genetik dibentuk untuk menyerang genom dan kekuatan sebagai promoter sintetik yang dapat mengakibatkan kanker dengan pengaktifan oncogen (materi dasar sel-sel kanker).
7. Tanaman rekayasa genetik tahan herbisida mengakumulasikan herbisida dan meningkatkan residu herbisida sehingga meracuni manusia dan binatang seperti pada tanaman.

Dampak terhadap lingkungan
Saat ini, umat manusia mampu memasukkan gen ke dalam organisme lain dan membentuk “makhluk hidup baru” yang belum pernah ada. Pengklonan, transplantasi inti, dan rekombinasi DNA dapat memunculkan sifat baru yang belum pernah ada sebelumnya. Pelepasan organisme-organisme transgenik ke alam telah menimbulkan dampak berupa pencemaran biologis di lingkungan kita. Setelah 30 tahun Organisme Hasil Rekayasa Genetik (OHRG) atau Genetically Modified Organism (GMO), lebih dari cukup kerusakan yang ditimbulkannya terdokumentasikan dalam laporan International Specialty Products. Di antaranya:

1. Tidak ada perluasan lahan, sebaliknya lahan kedelai rekayasa genetik menurun sampai 20 persen dibandingkan dengan kedelai non-rekayasa genetik. Bahkan kapas Bt di India gagal sampai 100 persen.
2. Tidak ada pengurangan pengunaan pestisida, sebaliknya penggunaan pestisida tanaman rekayasa genetik meningkat 50 juta pound dari 1996 sampai 2003 di Amerika Serikat.
3. Tanaman rekayasa genetik merusak hidupan liar, sebagaimana hasil evaluasi pertanian Kerajaan Inggris.
4. Bt tahan pestisida dan roundup tahan herbisida yang merupakan dua tanaman rekayasa genetik terbesar praktis tidak bermanfaat.
5. Area hutan yang luas hilang menjadi kedelai rekayasa genetik di Amerika Latin, sekitar 15 hektar di Argentina sendiri, mungkin memperburuk kondisi karena adanya permintaan untuk biofuel. Meluasnya kasus bunuh diri di daerah India, meliputi 100.000 petani antara 1993-2003 dan selanjutnya 16.000 petani telah meninggal dalam waktu setahun.
6. Pangan dan pakan rekayasa genetik berkaitan dengan adanya kematian dan penyakit di lapangan dan di dalam tes laboratorium.
7. Herbisida roundup mematikan katak, meracuni plasenta manusia dan sel embrio. Roundup digunakan lebih dari 80 persen semua tanaman rekayasa genetik yang ditanam di seluruh dunia.
8. Kontaminasi transgen tidak dapat dihindarkan. Ilmuwan menemukan penyerbukan tanaman rekayasa genetik pada non-rekayasa genetik sejauh 21 kilometer.

Dampak terhadap etika moral
Penyisipan gen makhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap telah melanggar hukum alam dan kurang dapat diterima oleh masyarakat. Pemindahan gen manusia ke dalam tubuh hewan dan sebaliknya sudah mendapatkan reaksi keras dari berbagai kalangan. Permasalahan produk-produk transgenik tidak berlabel, membawa konskuensi bagi kalangan agama tertentu. Terlebih lagi teknologi kloning yang akan dilakukan pada manusia. Bioteknologi yang berkaitan dengan reproduksi manusia sering membawa masalah baru, karena masyarakat belum menerimanya. berikut ini beberapa contoh mengenai masalah ini:

1. seorang nenek melahirkan cucunya dari embrio cucu yang dibekukan dalam tabung pembeku karena ibunya tidak mampu hamil karena penyakit tertentu. Kemudian di masyarakat timbul sebuah pertanyaan “anak siapa bayi tersebut?”
2. pasangan suami istri menunda kehamilan. sperma suami dititipkan di bank sperma. beberapa tahun setelah suami meninggal, sang janda ingin mengandung anak dari almarhum suaminya. Dia mengambil sperma yang dititipkan di bank sperma. bagaimanakah staus dari anak tersebut ?, bolehkah wanita tersebut mengandung anak dari suami yang telah meninggal ?.
3. meminta sperma oranng lain di bank sperma untuk difertilisasi di dalam rahim wanita merupakan pelanggaran atau bukan ?

Dampak ekonomi
Terdapat suatu kecenderungan bahwa bioteknologi tidak terlepas dari muatan ekonomi. Muatan ekonomi tersebut terlihat dari adanya hak paten bagi produk-produk hasil rekayasa genetik, sehingga penguasaan bioteknologi hanya pada lembaga-lembaga tertentu saja. Hal ini memaksa petani-petani kecil untuk membeli bibit kepada perusahaan perusahaan yang memiliki hak paten. Produk Bioteknologi dapat merugikan peternak-peternak tradisional seperti pada kasus penggunaan hormon pertubuhan sapi hingga naik sebesar 20%. hormon tersebut hanya mampu dibeli oleh perusahaan peternakan yang bermodal besar. Hal tersebut menimbulkan suatu kesenjangan ekonomi. Menyikapi adanya dampak negatif bioteknologi, perlu adanya tindakan-tindakan untuk menanggulangi meluasnya dampak tersebut, antara lain sebagai berikut: Sejak Stanley Cohen melakukan rekombinasi DNA tahun 1972, telah dikeluarkan peraturan agar ada ijin atau rekomendasi sebelum para pakar melakukan rekombinasi. Ini dilakukan agar rekombinasi DNA yang dilakukan tidak digunakan untuk tujuan yang negatif.

1. Pemerintah Amerika Serikat melarang cloning manusia apapun alasannya. Namun tidak semua negara mempunyai peraturan seperti Amerika Serikat. Seperti Singapura, tidak melarang cloning tersebut.
2. Undang-undang yang melarang pembuatan senjata biologis yang berlaku untuk semua negara di dunia.
3. Selain undang-undang dan peraturan, prosedur kerja di laboratorium telah membatasi kemungkinan terjadinya dampak negatif. Misalnya kondisi laboratorium harus suci hama (aseptik), limbah yang keluar dari laboratorium diolah terlebih dahulu.
4. Pengawasan dan pemberian sertifikasi bahwa produk-produk yang berlabel bioteknologi tidak menyebabkan gangguan pada kesehatan manusia.
5. Penerapan bioteknologi harus tetap berdasarkan nilai-nilai moral dan etika karena semua makhluk hidup mempunyai kepentingan yang sama dalam menjaga “ekosistem manusia”
6. Penegakkan di bidang hukum dengan jalan menaati UU No.12 tahun 1992 tentang sistem budidaya pertanian, dan UU No.4 tahhun 1994 tentang pengesahan konvensi PBB mengenai keanekaragaman hayati. Bagian penjelasan umum, sub bab Manfaat Konvensi butir 6 menyatakan bahwa “pengembangan dan penaanganan bioteknologi agar Indonesia tidak dijadikan ajang ujicoba pelepasan GMO oleh negara lain.
7. Pada tingkat nasional, pemerintah Indonesia telah mengeluarkan surat keputusan bersama (SKB) Nomor 998.I/Kpts/OT.210/9/99;790.a/KptsXI/1999;1145A/MENKES/SKB/IX/1999;015A/Meneg PHOR/09/1999 tentang Keamanan Hayati dan Keamanan Pangan Produk Pertanian Hasil Rekayasa Genetika Tanaman. Surat Keputusan bersama tersebut melibatkan Menteri Pertanian, Menteri Kehutanan dan Perkebunan, Menteri Kesehatan, dan Menteri Negara Pangan dan Hortikultura. Dalam keputusan tersebut mengharuskan adanya pengujian tanaman pangan hasil rekayasa genetika sebelum dikomersialkan sesuai standar protokol WHO. Standar protokol WHO tersebut meliputi uji toksisitas, alergenitas, dan kandungan nutrisi.
8. Pada tingkat internasional, pemerintah Amerika Serikat misalnya telah membentuk badan khusus yang bernama FDA (Food and Drugs Administration). FDA bertugas menangani keamanan pangan, termasuk produk rekayasa genetika. Badan ini telah membuat pedoman keamanan pangan yang bertujuan untuk memberikan kepastian bahwa produk baru termasuk hasil rekayasa genetika, harus aman untuk dikonsumsi sebelum dikomersialkan.

Badan Internasional Food and Agriculture Organization (FAO) juga telah mengeluarkan beberapa petunjuk rekomendasi mengenai bioteknologi dan keamanan pangan. Beberapa rekomendasi yang dikeluarkan FAO adalah sebagai berikut :

1. Pengaturan keamanan pangan yang komprehensif sehingga dapat melindungi kesehatan konsumen. Setiap negara harus dapat menempatkan peraturan tersebut seimbang dengan perkembangan teknologi.
2. Pemindahan gen dari pangan yang menyebabkan alerg hendaknya dihindari kecuali telah terbukti bahwa gen yang dipindahkan tidak menunjukkan alergi.
3. Pemindahan gen dari bahan pangan yang mengandung alergen tidak boleh dikomersialkan.
4. Senyawa alergen pangan dan sifat dari alergen yang menetapkan kekebalan tubuh dianjurkan untuk diidentifikasi.
5. Negara berkembang harus dibantu dalam pendidikan dan pelatihan tentang keamanan pangan yang ditimbulkan oleh modifikasi genetika

Thanks 

THERAPI GEN

Pengertian Terapi Gen

• Terapi gen adalah suatu teknik terapi yang digunakan untuk memperbaiki gen-gen mutan (abnormal/cacat) yang bertanggung jawab terhadap terjadinya suatu Penyakit. 
• Pada awalnya, terapi gen diciptakan untuk mengobati penyakit keturunan (genetik) yang terjadi karena mutasi pada satu gen, seperti penyakit fibrosis sistik.
• Penggunaan terapi gen pada penyakit tersebut dilakukan dengan memasukkan gen normal yang spesifik ke dalam sel yang memiliki gen mutan. Terapi gen kemudian  berkembang untuk mengobati penyakit yang terjadi karena mutasi di banyak gen,seperti kanker. 
• Selain memasukkan gen normal ke dalam sel mutan, mekanisme terapi gen lain yang dapat digunakan adalah melakukan rekombinasi homolog untuk  melenyapkan gen abnormal dengan gen normal, mencegah ekspresi gen abnormal melalui teknik peredaman gen, dan melakukan mutasi balik selektif sehingga gen abnormal dapat berfungsi normal kembali.

Cara Kerja Terapi Gen

Saat ini para ilmuwan sedang mencoba beberapa cara kerja terapi gen untuk pengobatan kanker:

1. Menambahkan gen sehat pada sel yang memiliki gen cacat atau tidak lengkap. Contohnya, sel sehat memiliki “gen penekan tumor” seperti p53 yang mencegah terjadinya kanker. Setelah diteliti, ternyata pada kebanyakan sel kanker gen p53 rusak atau bahkan tidak ada. Dengan memasukkan gen p53 yang normal ke dalam sel kanker, diharapkan sel tersebut akan normal dan sehat kembali. 
2. Menghentikan aktivitas “gen kanker” (oncogenes). “Gen kanker” merupakan hasil mutasi dari sel normal, yang menyebabkan sel tersebut membelah secara liar menjadi kanker. Ada juga gen yang menyebabkan sel kanker bermetastase (menjalar) ke bagian tubuh lain. Menghentikan aktivitas gen ini atau protein yang dibentuknya, dapat mencegah kanker membesar maupun menyebar. 
3. Menambahkan gen tertentu pada sel kanker sehingga lebih peka terhadap kemoterapi maupun radiasi, atau menghalangi kerja gen yang dapat membuat sel kanker kebal terhadap obat-obat kemoterapi. Juga dicoba cara lain, membuat sel sehat lebih kebal terhadap kemoterapi dosis tinggi,sehingga tidak menimbulkan efek samping. 
4. Menambahkan gen tertentu sehingga sel-sel tumor/kanker lebih mudah dikenali dan dihancurkan oleh sistem kekebalan tubuh. Atau sebaliknya, menambahkan gen pada sel-sel kekebalan tubuh sehingga lebih mudah mendeteksi dan menghancurkan sel-sel kanker. 
5. Menghentikan gen yang berperan dalam pembentukan jaringan pembuluh darah baru (angiogenesis) atau menambahkan gen yang bisa mencegah angiogenesis. Jika suplai darah dan makanannya terhenti, kanker akan berhenti tumbuh, atau bahkan mengecil lalu mati. 
6. Memberikan gen yang mengaktifkan protein toksik tertentu pada sel kanker, sehingga sel tersebut melakukan aksi “bunuh diri” (apoptosis) 

Beberapa cara memasukkan gen yang dibutuhkan ke dalam tubuh

1. Menggunakan virus sebagai vektor dan mentransfernya ke dalam genom sasaran 
2. Menyuntikkan gen atau DNA menggunakan jarum mikro ke dalam nukleus atau pronukleus sasaran sel 
3. Mencampurkan gen atau DNA ke dalam kultur sel dan dibiarkan masuk ke dalam inti sel sehingga diperlukan gen dalam jumlah banyak dan dibantu oleh kejutan listrik (electrophoration)  

VAKSIN

Pengertian Vaksin
Vaksin adalah sediaan yang mengandung zat antigenik yang mampu menimbulkan kekebalan aktif dan khas pada manusia

• Produk biologis yang mengandung mikroorganisma/toksoid yg diubah sedemikian rupa sehingga patogenisitas atau toksisitasnya hilang tapi apabila diberikan masih tetap  mempunyai sifat antigenisitas. 
• Vaksin secara potensial dapat mencegah dan mengobati penyakit manusia. 
• Kemajuan baru di bidang vaksin seperti conjugated pneumococcal vaccines untuk orang dewasa, nasal spray vaccines influenza, dan acellular pertussis vaccines untuk orang dewasa, merupakan cara yang efisien untuk menghasilkan proteksi imun yang bertahan lama. 
• Penelitian sedang dilakukan pada vaksin yang banyak digunakan untuk penyakit penyakit di negara berkembang seperti malaria, hookworm, dengue, enterotoxigenic E. coli, shigella, tuberkulosis. 
• Vaksin terhadap penyakit non infeksi (seperti kanker, diabetes, dan penyakit Alzheimer) dan ketergantungan nikotin dan kokain masih merupakan pengobatan alternatif. 
• Vaksin terhadap senjata biologi akan dimungkinkan dengan kemajuan pada vaksin DNA. 
• Satu pendekatan yang sangat diminati ialah merangsang respon imun protektif yang dikehendaki dengan cara menyuntikkan DNA yang direkayasa dari organisme infeksius (enginereed DNA sequences). 
• Jika antigen dapat diidentifikasi, rangkaian DNA yang disandi untuk antigen protein sangat mungkin untuk disisipkan ke dalam pembawa/carrier genom (seperti beberapa poxvirus atau alphavirus). 
• Bila diberikan ke dalam host, organisme ini (karena disisipi DNA) mengalami replikasi terbatas,protein yang dikehendaki diproduksi, dan di dalam host berkembang respon imun terhadap protein tersebut. 
• Dengan strategi yang sama, naked DNA disuntik langsung ke dalam host untuk memproduksi respon imun. 
• Naked DNA adalah rangkaian sederhana (simple sequences) dari DNA yang disisipkan ke dalam plasmid bakteri (extra-chromosomal rings of DNA) dan disuntikkan kedalam host (Isbagio, 2005)

Pengelompokan Vaksin

1. Vaksin Bakteri dibuat dari biakan galur bakteri yang sesuai dalam media cair atau padat yang sesuai dan mengandung bakteri hidup atau inaktif atau komponen imunogeniknya 
2. Toksoid Bakteri Diperoleh dari toksin yang telah dikurangi atau dihilangkan sifat tosksisitasnya hingga mencapai tingkat deteksi tanpa mengurangi sifat imunogenitas 
3. Vaksin Virus dan Riketsia Suspensi virus atau riketsia yang ditumbuhkan dalam telur berembrio, dalam biakan sek atau dalam jaringan yang sesuai. Memgandung virus atau riketsia hidup atau inaktif atau kompenen imunogeniknya, vaksin virus umumnya dibuat dari virus galur khas yang virulensinya telah dilemahkan

Jenis – Jenis Vaksin

1. Naked DNA vaccines : dibuat dari virus atau bakteri yang bersifat patogen, dengan cara memasukkan DNA yang sudah dimodifikasi ke dalam sel host melalui transfeksi
2. Edible vaccines : dibuat dengan transfer gen dari mikroba ke tanaman melalui proses transgenesis.
3. Trojan horses : organisme yang dirancang untuk membawa vaksin melalui replikasi organisme yang avirulen, dimasukkan ke dalam tubuh manusia sehingga dapat membentuk antibodi
4. Sugar glass vaccines : menggunakan trehalosa yang bersifat awet dan dapat melindungi protein serta molekul lain dari organisme patogen, berupa kristal gula 

PROSES INDUSTRI VAKSIN

STEM CELL

Stem Cell sering disebut dengan sel Punca  

Dalam biologi klasik, sel digolongkan sebagai sel somatik atau sel benih. 

• Sel ini mengisi jaringan-jaringan dalam tubuh, mengandung dua salinan dari masing- masing kromosom, dan bersifat diploid. 
• Sel somatik umumnya sangat terdiferensiasi atau matang. Sel terdiferensiasi biasanya berupa sel yang sangat terspesialisasi dan sudah sangat berkembang. 
• Beberapa waktu yang lalu, para peneliti menemukan bahwa sel tak terdiferensiasi (sel dewasa) hidup diantara sel somatik didalam organ tubuh. 
• Kelompok sel ini memiliki kemampuan khusus, seperti dapat memilih tugas masing-masing. Sel semacam ini disebut sel induk. 
• Secara definisi sederhana, sel induk (Stem cell) atau sel induk adalah sel yang dalam perkembangan embrio manusia menjadi sel awal yang tumbuh menjadi berbagai organ manusia. 
• Sel ini belum terspesialisasi dan mampu berdeferensiasi menjadi berbagai sel matang dan  mampu meregenerasi diri sendiri. 
• Sel induk merupakan sel yangdapat bereplikasi menjadi mature cell dengan karakteristik dan bentuk khas

Stem cell adalah sel yang tidak atau belum terspesialisasi yang mempunyai 2 sifat yaitu 

1. pertama mempunyai kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi sel lain. Dalam hal ini stem cell mampu berkembang menjadi berbagai jenis sel matang, misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, sel pankreas, dan lain-lain. 
2. Kedua mempunyai kemampuan untuk memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri (self-regenerate/self-renew). Dalam hal ini stem cell dapat membuat salinan  sel yang persis sama dengan dirinya melalui pembelahan sel. 

Stem cell memiliki kemampuan klonogenik  dan memperbaiki diri, serta berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel (totipoten). 

• Stem cell embrionik berasal dari sekumpulan sel di bagian dalam dari embrio mamalia pada awal konsepsi (stadium blastosist). 
• Dalam pembiakan, sebagian sel ini tumbuhmenjadi prekursor. Prekursor yang ditransplantasi kan pada hewan percobaan yang mengalami degenerasi apoptotik, akan bermigrasi ke daerah yang mengalami degenerasi. 
• Selanjutnya, sel tersebut akan berdiferensiasi menggantikan fungsi sel yang mengalami degenerasi. 
• Sel induk pertama kali dikenal dan digunakan dalam pengobatan yang diisolasi dari bagian sumsum tulang belakang. 
• Sel ini dapat berupa sel monosit, limfosit, neutrofil, basofil, dan eritrosit. Sel-sel tersebut menyatu membentuk sel darah. 
• Sel yang menjadi cikal bakal sel darah manusia disebut sel hematopoietik, sehingga sel induk yang ditemukan dalam sumsum tulang belakang disebut sel indukhematopoietik atau hematopoietic steam cell (HSC). 

Karakteristik dan Jenis Sel induk (Stem cell) Sel induk mempunyai dua sifat yang khas yaitu:

1. Differensiasi (Differentiate) yaitu kemampuan untuk berkembang menjadi sel lain. Selindukmampu berkembang menjadi berbagai jenis sel yang khas (spesifik) misalnya sel saraf, sel otot jantung, sel otot rangka, sel pankreas dan lain-lain
2. Regenerasi Self regenerate/self renew) yaitu kemampuan untuk memperbaharui atau meregenerasi dirinya sendiri. Sel induk mampu membuat salinan sel yang persis sama dengan dirinya melalui pembelahan sel.

Berdasarkan kemampuannya untuk berdifferensiasi sel induk dibagi menjadiempat
jenis yaitu:

1. Totipotensi 
2. Pluripoten
3. Multipotent
4. Unipotent 

Totipotent yaitu sel induk yang dapat berdifferensiasi menjadi semua jenis sel. 

• Yang termasuk dalam sel induk totipotent adalah zigot. 
• Sel ini merupakan sel embrionik awal yang mempunyai kemampuan untuk membentuk berbagai jenis sel termasuk membentuk satu individu yang utuh. 
• Disamping mempunyai kemampuan untuk membentuk berbagai sel pada embrio sel totipotent juga dapat membentuk sel-sel yang menyusun plasenta. 
• Sel ini berasal dari sel telur yang mempunyai kemampuan menjadi sel dan jaringan embrio serta jaringan yang mendukung pertumbuhan embrio itu sendiri. 
• Mamalia mempunyai 200 jenis sel yang meliputi sel saraf (neuron), sel otot (miosit), sel kulit (epitelial), sel darah (eritrosit, monosit,linfosit dll), sel tulang (osteosit) dan sel kartilago (kondrosit). 
• Sel yang juga berperan pada pertumbuhan embrio meliputi jaringan ekstraembrional, plasenta dan tali pusat.

Pluripoten yaitu Sel berasal dari 3 lapisan germinal embrio yang berasal dari inner cell blastokis sebelum menempel pada dinding uterus. 

• Ketiga lapisan tersebut terdiri dari; mesoderm, endoderm dan ektoderm yang merupakan cikal dari semua sel dalam tubuh. 
• Mesoderm merupakan cikal dari sumsum tulang, korteks adrenal, jaringan limfe, otot polos, otot jantung, otot rangka, jaringan ikat, sistem urogenital dan sistim vaskular. 
• Entoderm merupakan cikal dari timus, tiroid, paratiroid, laring, trakhea, paru, vesika urinaria, vagina, uretra, GIT. 
• Sedangkan lapisan terakhir, ektoderm merupakan cikal dari kulit, jaringan saraf, medula adrenal, hipofisis, jaringan ikat kepala dan wajah, mata dan telinga. tetapi tidak dapat menjadi jaringan ekstraembrionik seperti plasenta dan tali pusat. 
• Yang termasuk stem cells pluripotent adalah embryonic stem cells.

Multipotent yaitu stem cell yang dapat berdifferensiasi menjadi banyak jenis sel misalnya hemopoetic stem cells yang terdapat pada umsum tulang yang mempunyai kemampuan untuk berdifferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang terdapat dalam darah seperti eritrosit, lekosit dan trombosit. 

• Contoh lainnya adalah neural stem cells yang mempunyai kemampuan berdifferensiasi menjadi sel saraf dan sel glia.

Unipotent

• Unipotent yaitu stem cells yang hanya dapat menghasilkan satu jenis sel.
• Berbeda dengan non stem cells, stem cells mempunyai sifat masih dapat memperbaharui atau meregenerasi diri (self-regenerate/self renew). 
• Contohnya  erythroid progenitor cell hanya mampu berdifferensiasi menjadi sel darah merah.

Gambar 7. Proses diferensiasi berbagai jenis sel pada jaringan tubuh manusia
Berdasarkan sumbernya, stem cell dapat dibagi menjadi lima jenis yaitu:

1. Zigot yaitu pada tahap sesaat setelah sperma bertemu ovum (fertilisasi)
2. Embryonic stem cells yaitu sel-sel stem yang diperoleh dari inner cell  mass dari suatu blastocyst (embrio yang terdiri atas 50-150 sel, kira-kira hari ke-5 pasca pembuahan). Embryonic stem cells biasanya didapatkan dari sisa embrio yang tidak dipakai dari IVF (in vitro fertilization). Penggunaan embryonic stem cells ini hingga kini masih menjadi isu etik yang kontroversial. Sel stem ini mempunyai sifat dapat berkembang biak secara terus menerus dalam media kultur optimal pada kondisi tertentu dan dapat diarahkan untuk berdifferensiasi menjadi berbagai sel yang terdifferensiasi seperti sel jantung, sel kulit, neuron, hepatosit dan sebagainya. 
   
3. Fetus yang dapat diperoleh dari klinik aborsi.
4. Stem cell darah tali pusat yaitu stem cell yang diambil dari darah  plasenta dan tali pusat segera setelah bayi lahir. Stem cells dari darah tali pusat merupakan jenis hematopoetic stem cells dan ada yang menggolongkan kedalam adult stem cells Sampai saat ini ada 2 tipe stem cells yang telah ditemukan dalam darah tali pusat yaitu hematopoetic stem cells, dan mesenchymal stem cells. Selain kedua jenis stem cells tersebut di dalam darah tali pusat masih ada beberapa tipe lain yang telah ditemukan seperti neuron like stem cells, tetapi hal ini masih memerlukan penelitian lebih lanjut. Darah tali pusat mempunyai immunogenicity yang lebih rendah, isolasinya tidak membutuhkan prosedur yang invasif dan untuk transplantasi tidak membutuhkan 100% ketepatan HLA (human leucocyte antigen)
5. Adult stem cells yaitu stem cells yang diambil dari jaringan dewasa

Adult cells misalnya

1. Sumsum sel 
2. Jaringan lain pada dewasa seperti pada susunan saraf pusat, adiposa (jaringan lemak), otot rangka, dan pankreas.

Sumsum tulang Ada 2 jenis stem cells pada sumsum tulang yaitu 

1. hematopoetic stem cells yaitu stem cells yang akan berkembang menjadi berbagai jenis sel darah.
2.  stromal stem cells atau disebut juga mesenchymal stem cell

Adult stem cell mempunyai sifat plastis artinya selain berdifferensiasi menjadi

1. selyang sesuai dengan jaringan asalnya adult stem cells juga dapat berdifferensiasi
2. menjadi sel jaringan lain, misalnya neural stem cells dapat berubah menjadi sel
3. darah, stromal stem cell dari sumsum tulang dapat berubah menjadi sel otot jantung dan sebagainya.