Data WHO pada tahun 2015 menunjukkan bahwa penyakit pernafasan mendominasi 10 penyakit penyebab kematian tertinggi di dunia. Salah satunya adalah Tuberkulosis (TBC). Indonesia menduduki posisi kedua pada jumlah kasus TBC setelah India pada tahun 2017. Penyakit TBC disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis. Bakteri ini tidak hanya menyerang paru-paru saja, melainkan juga menyerang tulang, khususnya tulang belakang. Tulang belakang manusia yang terkena infeksi bakteri ini akan mengalami hyperemia dan juga edema.
Saat ini, penanganan kasus TBC, khususnya TBC Tulang, dilakukan dengan mengonsumsi obat anti-TB, seperti streptomycin, rifampicin, isoniazid, dan lain-lain. Obat-obat ini harus dikonsumsi oleh para penderita TBC secara oral sebanyak 4-5 tablet per hari selama 6 sampai 9 bulan. Konsumsi obat secara oral dirasa kurang efektif dikarenakan hanya sebagian kecil dosis yang telah dikonsumsi akan sampai ke tujuan penggunaannya. Alternatif lain yang bisa dilakukan untuk menangani kasus TBC ini adalah dengan melakukan operasi dimana bagian tulang yang terinfeksi akan diangkat dan harus digantikan dengan bahan pengisi tulang.
Bahan pengisi tulang yang tujuannya menggantikan sebagian tulang yang telah dimabil dapat juga difungsikan sebagai penghantar obat secara lokal. Hal ini cukup efektif karena obat akan dikirim langsung ke bagian yang memang terinfeksi sekaligus mengisi bagian tulang yang telah hilang akibat infeksi tersebut ataupun operasi pengangkatan bagian yang terinfeksi. Untuk itu, dikembangkanlah bahan pengisi tulang sekaligus pengantar obat untuk kasus TBC tulang, yaitu Injectable Bone Substitute (IBS). Beberapa penelitian sebelumnya telah menyebutkan bahwa dengan menggunakan IBS ini, tidak diperlukan operasi yang besar karena bentuk pengisi tulang yang berupa pasta atau suspensi sehingga bisa disuntikkan melalui celah yang kecil.
Dalam penelitian ini, IBS berbahan dasar hidroksiapatit dan kitosan telah mampu disintesis dengan menggunakan hidroksipropilmetilselulosa (HPMC) sebagia bahan pembentuk suspensinya. Selain itu obat streptomisin juga dicampurkan ke dalam IBS ini untuk membunuh bakteri TBC yang masih ada di sekitar bagian yang terinfeksi. Hidroksiapatit sendiri dipiliha karena merupakan bagian utama penyusun tulang secara alami. Kitosan di sini digunakan sebagai pembentuk jaringan yang mampu meningkatkan sifat-sifat dari hidroksiapatit yang digunakan. Selain itu, kitosan juga telah banyak digunakan di dunia medis karena sifat biokompatibilitas, non-toksik, biokompatibel, dan juga biodegradabel.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa dari uji gugus fungsi menggunakan FTIR semua bahan telah mampu disintesis dengan baik. Uji injektabilitas digunakan untuk memastikan bahwa IBS mampu keluardari suntikan dan hasilnya hampir 100 persen dari jumlah IBS yang dimasukkan ke dalam suntikan mampu dikeluarkan dalam waktu 15 detik. Hasil uji setting time menggunakan scaffold hidroksiapatit komersil menunjukkan bahwa sampel tercepat mampu mengeras dalam waktu 72 menit. Uji morfologi menggunakan SEM juga menunjukkan bahwa pori dari scaffold hidorksiapait mampu mengecil dengan adanya IBS.
Keasaman dari IBS juga cukup stabil dengan nilai pH masih di sekitar pH tubuh manusia. Hasil uji repasta menunjukkan bawa sampel mampu membentuk pasta kembali dalam waktu 150 detik atau kurang. Hasil uji sitotoksisitas menggunakan sel fibroblast dari BHK-21 dan metode MTT assay membuktikan bahwa sampel IBS ini memang tidak toksik dengan nilia viabilitas sel melebihi 100 persen. Hal ini juga mengindikasikan bahwa sampel IBS mampu menjadi media untuk tempat tumbuh dan proliferasi sel.
Kesimpulan dari penelitian ini adalah IBS berbahan dasar hidroksiapatit dan kitosan dengan penambahan streptomisin dapat diaplikasikan sebagai bahan pengisi tulang sekaligus penghantar obat streptomisin pada kasus TBC tulang belakang. Perlu dilakukan penelitian selanjutnya yang berkaitan dengan bagaimana mekanisme pelepasan obat, uji in vivo pada hewan coba, dan juga klinis untuk meningkatkan pengetahuan mengenai bagaimana IBS ini bekerja di dalam sistem biologis. (*)
Penulis: Alfian Pramudita Putra
Hasil penelitian ini telah dipresentasikan pada 4th International Conference on Functional Materials Science 2018 (ICFMS) in Conjunction with 2nd RIKEN Symposium International Workshop on Organic Molecular System as speaker (Bali, Indonesia, 2018) dan dipublikasikan pada jurnal ilmiah pada tautan berikut:https://www.scientific.net/MSF.966.133
