Dorongan untuk mengurangi ketergantungan pada uji hewan mulai memberi ruang lebih besar bagi Human Organ Chips dalam pengembangan obat. Teknologi ini dinilai lebih dekat meniru biologi manusia dibanding model konvensional, sehingga berpotensi membuat penilaian keamanan dan efektivitas obat berlangsung lebih cepat dan lebih relevan.
Bagi industri farmasi, perubahan itu terasa penting karena riset obat selama ini bisa berjalan lebih dari satu dekade dan menghabiskan biaya sangat besar. Di titik inilah organ chip dipandang sebagai alat yang dapat membantu mempercepat keputusan di tahap pra-klinis tanpa langsung bergantung pada studi pada manusia.
Mengapa chip ini dianggap berbeda
Di laboratorium Dr. Donald Ingber di Harvard’s Wyss Institute, Human Organ Chips dibuat sebagai perangkat kecil dan bening seukuran thumb drive. Di dalamnya terdapat saluran berongga yang dilapisi sel dan jaringan manusia hidup, lalu dialiri cairan secara dinamis.
Lingkungan itu juga diberi rangsangan fisik yang sesuai dengan organ yang ditiru, seperti gerakan bernapas pada paru atau peristaltik pada usus. Dengan cara ini, chip tidak hanya menampilkan bentuk organ, tetapi juga mencoba menghadirkan perilaku biologis yang lebih mendekati kondisi nyata.
Ingber menyebut chip ini sebagai semacam “beta site” yang aman dan representatif bagi manusia. Di sana, efek obat, toksin, patogen, dan paparan lingkungan lain bisa dinilai sebelum masuk ke tahap klinis yang lebih berisiko.
Perannya di tahap pra-klinis
Kegunaan utama organ chip ada pada fase awal pengembangan obat. Teknologi ini dapat membantu mempercepat proses riset, memilih pasien yang tepat untuk uji klinis, dan meningkatkan peluang keberhasilan sambil menekan biaya.
Dorongan dari regulator juga mulai menguat. Pada April 2025, FDA menerbitkan peta jalan untuk mengurangi, menyempurnakan, atau berpotensi mengganti uji hewan dalam studi keamanan pra-klinis, dan menempatkan organoid serta organ-on-a-chip sebagai pendekatan metodologi baru yang inti.
Tiga bulan kemudian, NIH menyatakan tidak lagi membiayai proposal yang sepenuhnya bergantung pada data hewan. Langkah itu ikut memperbesar peluang teknologi organ chip masuk lebih jauh ke alur pengembangan obat.
Hambatan adopsi masih terasa
Meski potensinya besar, Ingber menilai organ chip belum sepenuhnya menyatu dengan cara kerja industri farmasi. Dalam paper Januari 2026 di Cell Stem Cell, ia menulis bahwa hambatan terbesar justru datang dari manusia, terutama kebiasaan kerja yang sudah terlanjur mapan.
Ia juga menyoroti sikap toksikolog yang cenderung sangat hati-hati terhadap risiko. Selain itu, organ chip masih tergolong low-throughput, biayanya lebih mahal daripada model in vitro lain, dan memerlukan tenaga kerja dengan keterampilan berbeda atau pelatihan baru.
Kondisi tersebut membuat laju adopsinya berjalan lebih lambat dibanding potensi teknologinya. Namun, hitungan ekonominya mulai sulit diabaikan ketika manfaat penghematan mulai terlihat lebih jelas.
Angka penghematan yang mulai meyakinkan
Pada 2022, kelompok Ingber memperkirakan satu alur kerja liver-chip yang tervalidasi dapat menghemat industri farmasi $3 miliar dengan menggantikan satu uji toksisitas. Perkiraan yang lebih besar bahkan mencapai sekitar $27 miliar dari pencegahan kegagalan obat tahap akhir di uji klinis yang tidak terdeteksi oleh model hewan.
Nilai itu belum mencakup manfaat tambahan dari penggunaan model penyakit manusia dan identifikasi target obat yang lebih relevan secara biologis. Artinya, penghematan tidak hanya datang dari berkurangnya jumlah uji, tetapi juga dari keputusan awal yang lebih tepat.
Penggunaan chip terus meluas
Tim Ingber kini mengerjakan beragam chip, mulai dari organ reproduksi, kelenjar getah bening, paru, hingga usus. Salah satu proyek yang paling futuristik, didanai ARPA-H, bertujuan mengembangkan Broad-Spectrum Therapeutic untuk merangsang sistem imun melawan berbagai infeksi virus sekaligus banyak jenis kanker.
Sebagian chip bahkan sudah dibawa ke luar angkasa. Dalam proyek yang didanai NASA dan BARDA, Bone Marrow Chips yang dilapisi sel milik astronaut ARTEMIS II telah terbang mengelilingi Bulan dan kembali untuk menguji dampak paparan radiasi kosmik dan mikrogravitasi.
Hasilnya dinilai penting bukan hanya untuk misi antariksa. Teknologi yang sama juga berpotensi melindungi jaringan sehat pada pasien kanker yang menjalani radioterapi, membantu situasi darurat nuklir, dan mengatasi hilangnya massa tulang serta otot pada pasien yang lama terbaring maupun lansia.
Di jalur riset lain, lab Ingber juga mengembangkan obat untuk memicu biostasis, yaitu memperlambat aktivitas biokimia, metabolik, dan fisiologis agar sel, jaringan, organ, atau bahkan organisme berada dalam keadaan seperti suspended animation. Pendekatan ini didanai DARPA dan ARPA-H.
Platform repurposing berbasis AI miliknya, NemoCAD, telah menemukan kandidat yang memperlambat metabolisme pada jantung babi, dan timnya berencana melanjutkan ke jantung manusia. Harapannya, uji pertama obat biostasis ini akan difokuskan pada peningkatan fungsi saat transplantasi bedah.
Di satu sisi, organ chip berupaya memangkas waktu sebelum obat diberikan kepada pasien. Di sisi lain, biostasis mencoba membeli waktu ketika tubuh manusia sudah berada dalam situasi genting, dan keduanya memperlihatkan bagaimana teknologi baru mulai mengubah cara dunia medis memandang waktu.