Peneliti di Cincinnati Children's Hospital Medical Center dan Roche telah mengembangkan platform microarray organoid hati manusia yang memodelkan reaksi obat yang didorong oleh sistem kekebalan. Sistem ini, dibangun dari sel punca pasien dan sel kekebalan, secara akurat mereplikasi toksisitas seperti yang disebabkan oleh flucloxacillin pada individu yang rentan secara genetik. Temuan ini diterbitkan secara online pada 26 September 2025 di Advanced Science.
Platform baru ini mengatasi tantangan utama dalam keamanan obat: cedera hati yang diinduksi oleh obat idiosinkratik (iDILI), di mana obat-obatan tertentu memicu respons kekebalan yang langka tetapi parah pada orang-orang tertentu meskipun lulus uji standar. Model hewan dan laboratorium tradisional gagal menangkap interaksi spesifik manusia ini, tetapi sistem manusia sepenuhnya ini menggabungkan organoid hati dari sel punca pluripoten terinduksi (iPSCs) dengan sel T CD8⁺ donor sendiri untuk mencerminkan keragaman genetik dan kekebalan.
Sebagai bukti konsep, peneliti mereplikasi kerusakan hati dari antibiotik flucloxacillin, yang hanya memengaruhi pembawa gen HLA-B*57:01. Model tersebut menunjukkan aktivasi sel T, pelepasan sitokin, dan kerusakan sel hati, mencerminkan reaksi pasien nyata.
"Tujuan kami adalah menciptakan sistem manusia yang menangkap bagaimana hati dan sistem kekebalan berinteraksi pada pasien," kata penulis pertama Fadoua El Abdellaoui Soussi, PhD, dari Center for Stem Cell and Organoid Medicine (CuSTOM) di Cincinnati Children's. "Dengan mengintegrasikan genetika spesifik pasien dan respons kekebalan, kami akhirnya dapat mulai menjelaskan mengapa obat-obatan tertentu menyebabkan cedera hati hanya pada subset kecil individu."
Pekerjaan ini dibangun di atas inovasi sebelumnya oleh penulis Takanori Takebe, MD, PhD, yang mempelopori organoid hati yang berasal dari iPSC. Dipimpin oleh penulis koresponden Magdalena Kasendra, PhD, direktur penelitian dan pengembangan di CuSTOM, tim menyempurnakan ini menjadi sistem microarray yang dapat diskalakan. Kolaborasi dengan Roche meningkatkan potensi translasi proyek.
"Tujuan kami selalu membawa biologi manusia ke laboratorium dengan cara yang dapat diskalakan, dapat direproduksi, dan bermakna bagi pasien," kata Kasendra. "Dengan menghubungkan ilmu sel punca dasar dengan toksikologi terapan, model ini memajukan penelitian organoid selangkah lebih dekat untuk mengubah cara obat dikembangkan dan diuji."
Adrian Roth, PhD, direktur ilmiah utama Keselamatan Kesehatan Pribadi di Roche, menambahkan: "Kemitraan ini menunjukkan kekuatan menggabungkan inovasi akademik dengan pengalaman industri. Bersama kami membangun model manusia prediktif yang dapat meningkatkan keselamatan pasien dan mempercepat pengembangan obat baru."
Cincinnati Children's telah memimpin penelitian organoid sejak 2010, dimulai dengan organoid usus. Akselerator CuSTOM sekarang bermitra dengan perusahaan biopharma untuk memajukan pengobatan presisi. Upaya masa depan fokus pada otomatisasi assay untuk penyaringan throughput tinggi di seluruh populasi beragam.