Pendahuluan: Tantangan Kompleksitas Produk Biologis

Dalam dunia bioteknologi farmasi, pengembangan dan pemantauan kualitas produk biologis seperti antibodi monoklonal (mAb), protein rekombinan, atau vaksin menuntut akurasi dan ketelitian ekstrem. Produk ini tidak hanya kompleks secara struktural, tetapi juga sangat sensitif terhadap perubahan proses produksi. Paper ini membahas pendekatan strategis dalam memantau impuritas dan produk degradasi pada bioterapi, khususnya bagaimana peralihan dari pendekatan konvensional menuju pendekatan Quality by Design (QbD) telah mentransformasi paradigma kontrol kualitas.

Penulis menekankan bahwa pendekatan berbasis risiko, sistemik, dan ilmiah sangat dibutuhkan untuk memahami serta mengelola impuritas yang dapat memengaruhi keamanan dan efektivitas terapeutik suatu produk biologis.

Kerangka Konseptual: Impuritas, Stabilitas, dan Kualitas Bawaan

H2: Memahami Jenis Impuritas

Produk biologis tidak terhindar dari keberadaan product-related impurities (PRI) seperti varian glikosilasi, fragmen protein, dan agregat. Disamping itu, product-related degradation products (PRDP) dapat muncul karena faktor fisik atau kimia selama penyimpanan atau pengolahan. Keduanya dapat memengaruhi:

• Potensi biologis

• Keamanan imunogenik

• Stabilitas jangka panjang

H3: Kontrol Mutu Tradisional vs. QbD

Metode konvensional fokus pada pengujian akhir, tanpa mempertimbangkan kontrol proses. QbD menawarkan pemahaman proses menyeluruh, integrasi data sejak awal pengembangan, serta kontrol berbasis risiko yang proaktif.

Pendekatan Analitik: Perkembangan Metodologi

H2: Alat dan Teknik Pengujian PRI & PRDP

Penulis meninjau berbagai alat analitik seperti:

• RP-HPLC dan SEC: Untuk mengukur fragmen dan agregat protein

• CE-SDS dan iCIEF: Untuk varian isoform

• LC-MS: Untuk pemetaan peptida dan deteksi perubahan struktur sekunder

Masing-masing metode digunakan untuk menggali karakteristik spesifik impuritas.

📌 Refleksi Teoritis: Pendekatan ini memperkuat gagasan bahwa produk biologis bukan hanya satu molekul homogen, tetapi kumpulan entitas dengan sifat biologis dan kimia yang tumpang tindih.

Transformasi Menuju QbD: Sistem yang Berbasis Ilmu dan Risiko

H2: Elemen Kunci QbD dalam Produk Biologis

Penulis menyusun QbD menjadi beberapa tahapan:

1. Target Product Profile (TPP)

2. Critical Quality Attributes (CQAs)

3. Critical Process Parameters (CPPs)

4. Design Space

5. Control Strategy

Tahapan ini membentuk dasar untuk mengelola variabilitas dalam produk secara ilmiah.

H3: Studi Kasus Implementasi

Penulis menyoroti hasil dari pengembangan produk biologis berbasis QbD yang menunjukkan:

• Penurunan jumlah impuritas hingga 40%

• Penambahan robustnes proses produksi

• Validasi metode dengan error margin < 5% dalam monitoring PRDP

Narasi Argumentatif: QbD sebagai Filosofi, Bukan Hanya Alat

Makalah ini menyajikan argumentasi bahwa pendekatan QbD bukan sekadar kumpulan alat statistik atau teknik validasi, tetapi mencerminkan perubahan cara berpikir dalam pengembangan produk farmasi. QbD mengubah kontrol kualitas dari kegiatan reaktif menjadi sistem proaktif yang mencakup seluruh siklus hidup produk.

📌 Catatan Kritis: Walaupun konsep disusun secara logis, paper ini belum menunjukkan bagaimana strategi QbD diterapkan pada produk non-standar seperti vaksin RNA atau sel terapi yang memerlukan pendekatan yang jauh lebih kompleks.

Sorotan Hasil dan Refleksi Teoritis

H2: Data dan Fakta Kunci

• Studi agregasi protein menunjukkan penurunan kadar agregat dari 8% menjadi <2% setelah optimasi QbD

• Ketahanan metode analitik meningkat 30% setelah eksplorasi design space

• Tingkat kegagalan batch menurun hingga 20% dalam skala pilot

H3: Implikasi Teoritis

Hasil-hasil ini mendukung teori sistem mutu total (Total Quality Management) dan validasi berkelanjutan. Ini juga menunjukkan bahwa kualitas dalam produk biologis bukan hanya hasil formulasi, melainkan juga fungsi dari desain dan pemahaman proses.

Kritik Terhadap Pendekatan Metodologis Penulis

H2: Kekuatan Makalah

• Disusun secara sistematis, mulai dari definisi hingga penerapan QbD

• Menampilkan berbagai teknik analitik terkini

• Fokus pada penerapan praktis, bukan sekadar wacana konseptual

H3: Keterbatasan

• Tidak disediakan data mentah atau tabel eksperimen, hanya deskripsi naratif

• Kurangnya visualisasi perbandingan sebelum dan sesudah QbD

• Fokus masih terlalu pada protein terapeutik, belum menjangkau spektrum bioterapi baru seperti vaksin DNA/RNA

Kesimpulan: Implikasi Ilmiah dan Masa Depan Produk Biologis

H2: Rangkuman Reflektif

Makalah ini menyimpulkan bahwa dalam dunia produk biologis, pemantauan impuritas dan degradasi adalah pilar utama jaminan mutu. Pendekatan QbD memberikan kerangka kerja yang dinamis dan terstruktur untuk mengelola risiko, mengoptimalkan proses, dan memastikan keberlanjutan kualitas produk.

H3: Arah Masa Depan

Dari perspektif ilmiah, QbD akan menjadi pondasi utama dalam era personalized medicine, biosimilar, dan continuous manufacturing. Studi seperti ini membuka jalan bagi pengembangan produk biologis yang lebih aman, efektif, dan dapat direproduksi dengan mutu tinggi.

📎 Link Resmi Paper:

https://doi.org/10.3384/lic.diva-178241

Prof. Dr. Kumala Dewi M.Sc.St., dilantik sebagai Guru Besar pada Fakultas Biologi UGM dalam bidang ilmu Fisiologi Tumbuhan.

Dalam pelantikan yang berlangsung Kamis(28/7) ia menyampaikan pidato dengan judul Peran Fitohormon Dalam Pengaturan Pertumbuhan, Perkembangan Dan Adaptasi Tanaman Terhadap Perubahan Iklim Global.

Kumala mengungkapkan bahwa tiap tahapan dalam siklus hidup tanaman diatur oleh hormon. Tiap proses pertumbuhan dan perkembangan merefleksikan adanya interaksi beberapa hormon. Sebab tanaman bersifat sessile maka tanaman akan bertahan melalui penyesuaian aktivitas biologi saat terpapar cekaman biotik dan abiotik.

“Pada kondisi inipun hormon tumbuhan berperan pula dalam memodifikasi respons biologi untuk membentuk dan mempertahankan toleransi tanaman terhadap cekaman,”ungkapnya.

Fitohormon melanjutkan, memampukan tanaman untuk mempunyai fleksibilitas dan tetap tumbuh dengan baik pada beragam faktor lingkungan tumbuh yang berbeda seperti cahaya, temperatur, kelembaban, keberadaan patogen dan lain-lain. Oleh sebab itu pemahaman mengenai metabolisme hormon pada tanaman sangatlah penting bagi pengembangan pendekatan fisiologis, biokimia dan bioteknologi dalam rangka penanggulangan cekaman.

“Bahkan dengan adanya perubahan iklim global yang diprediksi akan menurunkan produktivitas tanaman. Aplikasi hormon atau modifikasi kandungan hormon menggunakan teknologi mutasi atau transgenik bisa diterapkan untuk mendapatkan tanaman yang mampu bertahan terhadap beragam kondisi lingkungan dengan hasil dan kualitas nutrisi yang baik,”ungkapnya.

Hal tersebut diungkapkan Kumala akan mendukung ketersediaan pangan untuk umat manusia. Pemahaman selanjutnya mengenai bagaimana informasi yang dibawa oleh hormon bisa diintegrasikan selama siklus hidup tanaman dan mekanisme molekuler yang mengatur sintesis hormon, pensinyalan serta aksi hormon masih perlu diteliti terutama terkait peran fitohormon dalam tanggapan tanaman yang mengalami perubahan iklim.

Kumala menjelaskan engineering fitohormon sangat menjanjikan bagi ahli biologi tumbuhan. Walaupun seperti itu, masih memerlukan jalan yang panjang untuk mendapatkan phytohormone-engineered crops, yang utama padi, gandum dan jagung yang stabil dan memberi hasil panen yang baik untuk pemenuhan kebutuhan pangan dunia. Untuk menciptakan tujuan itu perlu banyak dilaksanakan penelitian terutama yang berkaitan dengan tanggapan tanaman terhadap kombinasi cekaman di kondisi lapangan.

Disadur dari sumber ugm.ac.id