Sumber ilustrasi: Magnific
7 Mei 2026 17.20 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [07.05.2026] Serangan jantung masih menjadi salah satu penyebab utama kematian terbesar di dunia. Ketika aliran darah menuju jantung tersumbat, jaringan otot jantung dapat mengalami kerusakan permanen. Tubuh memang memiliki mekanisme alami untuk memperbaiki area yang terluka. Akan tetapi proses tersebut biasanya menghasilkan jaringan parut yang tidak mampu berkontraksi seperti otot jantung normal. Kondisi tersebut sering berkembang menjadi gagal jantung kongestif yang membuat kemampuan pompa jantung terus menurun dari waktu ke waktu.
Selama ini pengobatan pasca serangan jantung berfokus pada pemulihan aliran darah dan pencegahan kerusakan lanjutan. Belum ada terapi standar yang benar-benar mampu memperbaiki jaringan jantung yang telah rusak. Dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan mulai mengembangkan pendekatan regeneratif menggunakan biomaterial untuk membantu jaringan memperbaiki dirinya sendiri. Salah satu pendekatan terbaru datang dari tim peneliti di University of California San Diego yang mengembangkan biomaterial suntik yang dapat bergerak melalui aliran darah dan menargetkan jaringan yang mengalami cedera.
Penelitian yang dipublikasikan di Nature Biomedical Engineering pada 2022 tersebut memperlihatkan bahwa biomaterial dapat membantu memperbaiki kerusakan akibat serangan jantung pada hewan pengerat dan hewan besar. Studi awal juga menunjukkan bahwa teknologi yang sama berpotensi diterapkan pada penyakit lain yang dipicu peradangan, termasuk cedera otak traumatis dan hipertensi arteri pulmonal.
Profesor bioengineering University of California San Diego, Karen Christman, menjelaskan bahwa biomaterial tersebut dirancang untuk mengobati jaringan rusak dari dalam tubuh melalui jalur pembuluh darah. Pendekatan tersebut menurut Karen Christman membuka metode baru dalam rekayasa regeneratif karena material dapat mencapai organ yang sulit dijangkau tanpa prosedur invasif langsung pada jaringan.
Pengembangan biomaterial ini sebenarnya berasal dari penelitian sebelumnya yang menggunakan hidrogel berbasis matriks ekstraseluler jantung atau extracellular matrix (ECM). Hidrogel tersebut dibuat dari kerangka alami jaringan otot jantung dan dirancang untuk disuntikkan langsung ke area jantung yang rusak melalui kateter. Ketika berada di lokasi cedera, hidrogel membentuk struktur pendukung yang membantu pertumbuhan sel dan perbaikan jaringan.
Pada uji klinis fase pertama yang dilaporkan pada 2019, hidrogel bernama VentriGel terbukti aman digunakan pada pasien pasca serangan jantung dengan gangguan ventrikel kiri. Meskipun demikian, metode injeksi langsung memiliki keterbatasan karena membutuhkan jarum yang dimasukkan ke otot jantung. Prosedur tersebut tidak ideal dilakukan segera setelah serangan jantung karena berpotensi memperparah cedera jaringan.
Keterbatasan tersebut mendorong para peneliti mencari cara baru agar biomaterial dapat diberikan melalui pembuluh darah. Tim peneliti kemudian mengembangkan material yang bisa diinfuskan ke arteri koroner selama prosedur angioplasti atau melalui infus intravena biasa.
Penulis utama penelitian, Martin Spang, menjelaskan bahwa timnya ingin menciptakan terapi biomaterial yang mampu menjangkau organ dan jaringan yang sulit diakses dengan memanfaatkan sistem pembuluh darah yang sudah ada di tubuh manusia. Pendekatan tersebut dianggap lebih praktis karena biomaterial dapat menyebar lebih merata ke area yang mengalami kerusakan.
Dalam penelitian tersebut, biomaterial dibuat dari jaringan miokardium ventrikel yang telah dihilangkan selnya, dicerna secara enzimatik, lalu dipisahkan menjadi partikel berukuran sangat kecil. Pada versi awal, ukuran partikel hidrogel terlalu besar sehingga tidak efektif masuk ke pembuluh darah bocor di jaringan yang rusak.
Untuk mengatasi masalah tersebut, Martin Spang memproses prekursor cair hidrogel menggunakan sentrifus agar partikel besar dapat dipisahkan. Tim peneliti kemudian mempertahankan partikel berukuran nano yang lebih mudah bergerak melalui aliran darah. Setelah melalui proses dialisis, penyaringan steril, dan pengeringbekuan, material akhir dapat dicampur dengan air steril sebelum diberikan melalui infus.
Ketika diuji pada model tikus dengan serangan jantung, para peneliti awalnya memperkirakan biomaterial hanya akan melewati pembuluh darah bocor dan masuk ke jaringan yang rusak. Setelah serangan jantung, celah kecil biasanya muncul di antara sel endotel yang melapisi bagian dalam pembuluh darah.
Namun hasil pengamatan menunjukkan fenomena berbeda. Biomaterial ternyata menempel pada sel endotel tersebut dan membantu menutup celah yang terbentuk. Peneliti juga melihat adanya percepatan penyembuhan pembuluh darah yang kemudian membantu mengurangi peradangan. Pengurangan peradangan menjadi sangat penting karena inflamasi merupakan salah satu faktor utama yang memperparah kerusakan jaringan setelah cedera.
Pengujian lebih lanjut dilakukan pada model babi dengan infark miokard akut. Hasil penelitian menunjukkan adanya penurunan volume ventrikel kiri, peningkatan pergerakan dinding jantung, serta perubahan ekspresi gen yang berkaitan dengan perbaikan jaringan dan kontrol peradangan.
Selain pada jantung, para peneliti juga mencoba menguji kemampuan biomaterial untuk menargetkan jaringan tubuh lain yang mengalami inflamasi. Pada model tikus, pendekatan tersebut menunjukkan potensi untuk digunakan pada cedera otak traumatis dan hipertensi arteri pulmonal.
Potensi tersebut dinilai cukup penting karena banyak organ dalam tubuh sulit dijangkau secara langsung melalui prosedur medis konvensional. Dengan memanfaatkan sistem pembuluh darah sebagai jalur distribusi, biomaterial dapat menjadi platform baru dalam pengembangan terapi regeneratif untuk berbagai penyakit.
Martin Spang menyebut bahwa penelitian ini tidak hanya membuka peluang baru untuk terapi jantung, tetapi juga dapat memperluas penggunaan biomaterial dan rekayasa jaringan dalam pengobatan penyakit lain yang selama ini sulit ditangani secara langsung.
Penelitian lanjutan setelah studi 2022 juga terus dilakukan. Pada 2025, studi lain yang dipublikasikan di Nature Communications menggunakan pendekatan spatial transcriptomics dan single nucleus RNA sequencing untuk mempelajari bagaimana biomaterial matriks ekstraseluler memengaruhi jaringan jantung setelah infark miokard.
Penelitian terbaru tersebut menemukan adanya sinyal biologis yang berkaitan dengan modulasi sistem imun, pembentukan pembuluh darah dan limfatik, aktivasi fibroblas, penyelamatan jaringan miokardium, proliferasi sel otot polos, hingga neurogenesis. Temuan tersebut memberikan gambaran lebih rinci mengenai cara biomaterial membantu proses penyembuhan di tingkat seluler.
Perusahaan startup Ventrix Bio yang didirikan bersama oleh Karen Christman juga terus mengembangkan teknologi matriks ekstraseluler jantung. Salah satu studi fase pertama bahkan dirancang untuk menilai keamanan injeksi biomaterial pada anak-anak dengan hypoplastic left heart syndrome, meskipun perekrutan peserta belum dimulai saat data tersebut diakses.
Tim peneliti kini berencana mengajukan izin kepada FDA untuk melakukan pengujian biomaterial intravaskular pada manusia. Jika mendapatkan persetujuan, terapi tersebut harus membuktikan keamanan, kemudahan pemberian, dan efektivitasnya dalam meningkatkan kondisi pasien.
Dokter kardiologi intervensi UC San Diego, Ryan R. Reeves, menilai bahwa terapi berbasis infus seperti ini memiliki potensi besar dalam mencegah disfungsi ventrikel kiri dan perkembangan gagal jantung setelah serangan jantung. Pendekatan tersebut juga dinilai lebih mudah diberikan dibandingkan metode injeksi langsung ke otot jantung.
Biomaterial berbasis matriks ekstraseluler yang dapat diberikan melalui aliran darah menunjukkan potensi baru dalam pengobatan regeneratif dengan membantu memperbaiki jaringan jantung yang rusak sekaligus mengurangi peradangan. Penelitian pada hewan memperlihatkan bahwa pendekatan tersebut mampu memperbaiki fungsi jantung dan berpotensi diterapkan pada berbagai penyakit lain yang melibatkan kerusakan jaringan dan inflamasi. Meskipun masih berada pada tahap eksperimental, teknologi ini membuka peluang lahirnya terapi yang lebih minim invasif dan lebih efektif dalam menjangkau organ-organ yang sulit diakses secara langsung.
Diolah dari artikel:
“Breakthrough biomaterial heals tissue from the inside out” oleh University of California – San Diego. (njd)
Note: This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
Link : https://www.sciencedaily.com/releases/2026/05/260504211842.htm
