Teknologi Medis Produksi Obat mRNA Lehih Efisien Tim ahli Fraunhofer mengembangkan fasilitas produksi obat berbasis mRNA yang otomatis, cepat, fleksibel, dan hemat biaya untuk mempercepat pengembangan terapi kanker, penyakit genetik, serta vaksin generasi baru.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Fraunhofer (sumber): Bagaimana teknologi otomatis mampu memangkas waktu produksi mRNA sekaligus meningkatkan kualitas dan kapasitas manufaktur? Terobosan terbaru Fraunhofer berpotensi mengubah masa depan industri biofarmasi global.
Kebutuhan global terhadap terapi dan vaksin berbasis messenger RNA (mRNA) terus meningkat seiring berkembangnya pengobatan kanker, penyakit genetik, dan infeksi.
“Thank you for visiting mmindustri.co.id. Subscribe for the latest news and insight. Enter your email (Your email address will not be published)
Dalam konteks produksi obat atau biofarmasi yang berbasis messenger RNA (mRNA) berarti suatu produk terapi atau vaksin menggunakan molekul mRNA sebagai komponen aktif untuk mengarahkan sel tubuh memproduksi protein tertentu yang dibutuhkan untuk tujuan pengobatan atau pencegahan penyakit.
mRNA sendiri adalah molekul yang secara alami berfungsi sebagai “pembawa instruksi” dari DNA ke mesin pembuat protein di dalam sel.
Akan tetapi, kompleksitas proses produksi serta keterbatasan kapasitas manufaktur masih menjadi tantangan utama industri biofarmasi.
Menjawab kebutuhan tersebut, tujuh institut Fraunhofer di Jerman berhasil mengembangkan platform produksi mRNA otomatis dan terkontrol secara digital yang mampu meningkatkan kecepatan, fleksibilitas, serta efisiensi biaya produksi.
Melalui proyek RNAuto, para ahli institut Fraunhofer itu menciptakan fasilitas produksi mRNA yang beroperasi secara otomatis dalam sistem modular.
Teknologi ini mengintegrasikan proses produksi dan pengendalian kualitas secara real-time sehingga mampu menghilangkan berbagai tahapan pemeriksaan manual yang selama ini memperlambat proses manufaktur.
mRNA merupakan molekul yang membawa instruksi genetik untuk menghasilkan protein tertentu di dalam sel. Teknologi ini menjadi fondasi penting dalam pengembangan vaksin, terapi gen, dan terapi sel yang digunakan untuk menangani berbagai penyakit, termasuk kanker dan penyakit keturunan.
Dalam proses produksi, molekul mRNA yang bersifat rentan terlebih dahulu dikemas ke dalam nanopartikel lipid sebagai kapsul pelindung.
Struktur lipid tersebut menyerupai membran sel sehingga dapat membantu penghantaran obat secara efektif ke dalam tubuh manusia.
Proses formulasi dilakukan dengan menggunakan micromixer yang menggabungkan mRNA dengan lipid secara berkelanjutan. Selanjutnya, produk mengalami tahapan stabilisasi, netralisasi, dan filtrasi tanpa perlu penghentian proses maupun pengujian manual di tengah jalur produksi.
Digital twin tingkatkan kendali dan kualitas
Salah satu inovasi utama RNAuto adalah penerapan teknologi digital twin pada setiap komponen sistem. Model digital ini menyimpan karakteristik teknis perangkat sekaligus mengumpulkan data operasional dari berbagai sensor yang terintegrasi selama proses berlangsung.
Teknologi Dynamic Light Scattering (DLS) atau penyebaran cahaya dinamis digunakan untuk memantau ukuran dan distribusi nanopartikel secara langsung sebagai bagian dari sistem kendali mutu berbasis sensor.
Modul teknologi ini dikembangkan dan disumbangkan oleh Institut Fraunhofer untuk Mikroteknologi dan Mikrosistem IMM. Karena kontrol kualitas terintegrasi ke dalam bioproses, tidak perlu mengambil dan menganalisis sampel secara manual, sehingga tidak mengganggu proses.
Pendekatan ini memungkinkan pengawasan kualitas secara berkelanjutan tanpa harus mengambil sampel secara manual.
Seluruh data proses terdokumentasi secara digital dan terstruktur, sehingga membuka peluang optimalisasi berbasis data untuk siklus produksi berikutnya.
Selain itu, desain modular memungkinkan sistem dengan mudah disesuaikan terhadap berbagai jenis terapi gen, terapi sel, maupun vaksin baru yang sedang dikembangkan.
Pengembangan RNAuto difokuskan pada peningkatan kualitas produk dan proses manufaktur guna menciptakan produksi yang lebih cepat, skalabel, dan hemat biaya.
Seluruh tahapan pengembangan telah mempertimbangkan standar Good Manufacturing Practice (GMP) guna memastikan keamanan serta kualitas produk farmasi.
Platform ini dinilai sangat relevan bagi perusahaan farmasi, pengembang obat, organisasi riset kontrak, serta produsen biofarmasi yang ingin mempercepat pengembangan kandidat terapi berbasis mRNA menuju tahap uji klinis maupun produksi komersial.
Penelitian medis telah membuat kemajuan besar dalam obat-obatan berbasis mRNA. RNA adalah singkatan dari asam ribonukleat, dan “m” adalah singkatan dari messenger.
Obat-obatan ini mampu mengangkut cetak biru protein, yaitu informasi genetiknya, ke dalam sel.
Kedokteran menggunakannya untuk vaksin, terapi gen, dan terapi sel—obat-obatan yang sangat efektif melawan penyakit menular dan keturunan, serta melawan kanker.
Laju produksi belum mampu mengimbangi peningkatan permintaan. Lebih jauh lagi, produksi bahan aktif inovatif ini kompleks, karena membutuhkan pemeriksaan manual berulang dan langkah-langkah perantara.
Para peneliti Fraunhofer mengembangkan solusi dalam proyek RNAuto yang memungkinkan produksi otomatis dan terkontrol secara digital dalam sistem modular.
Kontrol kualitas terintegrasi ke dalam sistem dan berlangsung selama produksi yang sedang berjalan. Hal ini memungkinkan produksi terapi berbasis mRNA menjadi berkali-kali lebih cepat daripada dengan metode konvensional.
Pada saat yang sama, hal ini memungkinkan produksi dalam jumlah yang lebih besar dalam satu kali proses.
Proyek ini dipimpin oleh Prof. Ulrike Köhl, seorang ahli imunoonkologi dan direktur Institut Fraunhofer untuk Terapi Sel dan Imunologi IZI di Leipzig, Jerman.
Tim peneliti Fraunhofer IZI memiliki pengalaman bertahun-tahun dalam desain biologi molekuler dan pengembangan bioproses untuk obat-obatan baru, yang diperoleh melalui beberapa proyek pendahuluan.
“Antara lain, proyek ini menghasilkan proses berkualitas tinggi untuk pengembangan mRNA untuk terapi sel dan gen,” jelas ahli biologi molekuler Dr. Sandy Tretbar.
“Semua data proses dicatat dan disimpan secara sistematis dalam dokumentasi digital terstruktur, sehingga menciptakan dasar yang kuat untuk optimasi siklus produksi selanjutnya yang digerakkan oleh data,” jelas Rolf Hendrik van Lengen, peneliti Fraunhofer IESE.
Niels König dari Institut Fraunhofer untuk Teknologi Produksi IPT, tempat prototipe sistem ini diproduksi, menambahkan: “Desain modular sistem memungkinkan adaptasi yang fleksibel terhadap bioproses baru dan varian obat yang berbeda.”
Bagi pelaku industri biofarmasi, adopsi teknologi manufaktur otomatis berbasis digital twin dan kontrol kualitas real-time seperti yang dikembangkan dalam proyek RNAuto dapat menjadi strategi penting.
Tujuan guna meningkatkan efisiensi operasional sekaligus mempercepat time-to-market produk terapi inovatif. Kolaborasi antara lembaga riset, produsen teknologi, dan industri farmasi juga perlu diperkuat guna mempercepat implementasi manufaktur mRNA generasi berikutnya dalam skala industri.
Keberhasilan proyek RNAuto menunjukkan bahwa integrasi otomatisasi, digitalisasi, dan kontrol kualitas berbasis data mampu menjadi solusi atas tantangan produksi terapi mRNA yang selama ini kompleks dan sulit diskalakan.
Dengan kapasitas produksi yang lebih cepat, fleksibel, dan ekonomis, teknologi ini berpotensi mempercepat hadirnya berbagai terapi dan vaksin inovatif kepada lebih banyak pasien di seluruh dunia, sekaligus memperkuat daya saing industri biofarmasi global. #SalamSobatmmINDUSTRI
This type of article is favored by our readers. Would your company willing to sponsor it? Kindly email us: business@mmindustri.co.id or fill this form
