Info Farmasi Terkini Berbasis Ilmiah dan Praktis Majalah Farmasi Online Pertama di Indonesia
Artikel Terkait
Majalah Farmasetika – Engineered exosomes merupakan salah satu pendekatan yang menjanjikan dalam targeted drug delivery karena mampu menghantarkan berbagai muatan terapeutik, seperti obat molekul kecil, RNA, protein, dan komponen penyuntingan gen, secara lebih selektif ke jaringan sasaran. Dibandingkan pembawa obat sintetis, exosome memiliki keunggulan berupa biokompatibilitas yang lebih baik, imunogenisitas yang relatif rendah, serta kemampuan berinteraksi secara alami dengan lingkungan biologis tubuh. Potensinya terlihat pada terapi penyakit sistem saraf pusat melalui mekanisme penembusan blood brain barrier serta pada terapi kanker melalui penghantaran muatan genetik yang lebih terarah, termasuk pada kandidat seperti iExoKrasG12D. Meskipun demikian, penerapan klinisnya masih menghadapi tantangan pada aspek produksi, pemurnian, standarisasi, dan regulasi, sehingga teknologi ini masih memerlukan pengembangan lebih lanjut sebelum dapat digunakan secara luas dalam praktik medis.
Dalam terapi modern, persoalan utama bukan hanya menemukan obat yang efektif, tetapi juga memastikan obat itu sampai ke lokasi yang tepat. Pada banyak pengobatan konvensional, zat aktif menyebar luas ke berbagai jaringan tubuh sehingga tidak seluruhnya terkonsentrasi pada area yang sakit. Akibatnya, efek pengobatan bisa kurang optimal, sementara risiko efek samping tetap tinggi. Kondisi inilah yang mendorong berkembangnya pendekatan targeted drug delivery, yaitu strategi penghantaran obat yang dirancang agar bekerja lebih selektif pada sasaran penyakit. Salah satu pendekatan yang kini banyak menarik perhatian adalah penggunaan engineered exosomes sebagai pembawa terapi bertarget.
Exosome merupakan vesikel berukuran sangat kecil yang secara alami dilepaskan oleh sel dan berperan dalam komunikasi antarsel. Di dalamnya dapat ditemukan berbagai muatan biologis seperti protein, lipid, RNA, dan fragmen DNA. Karakter alami ini membuat exosome menarik dalam bidang penghantaran obat. Dibandingkan banyak pembawa obat sintetis, exosome dinilai lebih biokompatibel, cenderung memiliki imunogenisitas yang rendah, dan lebih mudah berinteraksi dengan lingkungan biologis tubuh. Ketika exosome direkayasa, fungsinya berkembang dari sekadar pembawa pesan biologis menjadi sistem penghantaran terapi yang lebih terarah dan lebih presisi.
Daya tarik utama engineered exosomes terletak pada fleksibilitasnya. Vesikel ini dapat dimuat berbagai jenis terapi, mulai dari obat molekul kecil, siRNA, mRNA, protein, hingga komponen CRISPR. Rekayasanya umumnya dilakukan melalui dua cara. Yang pertama adalah memodifikasi muatan di dalam exosome, baik dengan merekayasa sel asalnya maupun setelah exosome dipisahkan. Yang kedua adalah memodifikasi permukaan exosome dengan ligan, peptida, atau antibodi tertentu agar lebih mudah mengenali sel target. Dengan cara ini, exosome tidak hanya membawa terapi, tetapi juga diarahkan agar mencapai jaringan yang ingin dituju.
Bila dijelaskan secara sederhana, engineered exosomes dapat dibayangkan sebagai paket biologis yang dirancang untuk mengantar muatan terapi ke alamat tertentu. Setelah masuk ke tubuh, exosome bergerak mengikuti sirkulasi, berinteraksi dengan sel target, lalu melepaskan muatannya ketika mencapai lokasi yang diinginkan. Karena berasal dari sistem biologis, exosome lebih mudah diterima tubuh dan lebih adaptif terhadap kondisi mikro lingkungan yang kompleks. Hal ini membuatnya dipandang sebagai salah satu platform penghantaran obat yang menjanjikan, terutama ketika terapi membutuhkan ketepatan tinggi.
Salah satu penerapan yang paling banyak dibicarakan adalah penghantaran obat ke otak. Selama ini, banyak terapi untuk penyakit sistem saraf pusat terhambat oleh blood brain barrier, yaitu lapisan pelindung yang sangat selektif dan membatasi masuknya banyak senyawa dari darah ke jaringan otak. Pada engineered exosomes, mekanisme yang paling sering dijelaskan untuk menembus hambatan ini adalah receptor mediated transcytosis. Dalam proses tersebut, exosome terlebih dahulu berikatan dengan reseptor tertentu pada permukaan sel endotel pembuluh darah otak, lalu masuk ke dalam sel melalui endositosis. Setelah itu, exosome dibawa melintasi lapisan endotel dalam vesikel intraseluler dan dilepaskan ke sisi jaringan otak melalui eksositosis. Dengan cara ini, muatan terapeutik dapat mencapai parenkim otak tanpa harus merusak integritas blood brain barrier.
Kemampuan tersebut dapat ditingkatkan lagi melalui rekayasa permukaan exosome. Penambahan ligan atau peptida tertentu, seperti RVG atau transferrin, membantu exosome lebih mudah dikenali oleh reseptor yang relevan di blood brain barrier dan meningkatkan pengambilan oleh sel target di sistem saraf pusat. Artinya, keberhasilan exosome mencapai otak tidak hanya bergantung pada sifat alaminya, tetapi juga pada desain permukaannya yang mengarahkan interaksi dengan sel endotel otak dan jenis sel sasaran setelah berhasil melewati sawar tersebut. Karena itu, engineered exosomes semakin dipandang sebagai sarana yang menjanjikan untuk terapi penyakit neurodegeneratif, gangguan saraf, dan tumor otak.
Selain bidang neurologi, pengembangan engineered exosomes juga aktif dalam terapi kanker. Pendekatan ini memungkinkan obat kemoterapi, RNA terapeutik, atau molekul pengatur gen dihantarkan lebih selektif ke sel tumor. Harapannya, efek terapi menjadi lebih terfokus pada jaringan kanker, sedangkan paparan pada jaringan sehat dapat ditekan. Salah satu kandidat yang sering disebut adalah iExoKrasG12D, yaitu exosome hasil rekayasa yang membawa siRNA spesifik terhadap mutasi KRAS G12D pada kanker pankreas. Kandidat ini dikembangkan untuk menekan ekspresi gen yang berperan dalam pertumbuhan kanker, dan telah menunjukkan distribusi yang baik ke pankreas dengan toksisitas yang rendah pada penelitian praklinik, lalu berlanjut ke studi fase I.
Meski prospeknya besar, teknologi ini belum sepenuhnya lepas dari tantangan. Perbedaan karakter antar exosome, pemilihan sumber sel, efisiensi pemuatan muatan terapi, konsistensi produksi skala besar, proses pemurnian, dan standarisasi karakterisasi masih menjadi hambatan yang harus diatasi. Di sisi regulasi, FDA juga menyatakan bahwa belum ada produk exosome yang disetujui untuk penggunaan terapeutik pada manusia. Karena itu, engineered exosomes saat ini lebih tepat dipahami sebagai teknologi yang sangat menjanjikan dan berkembang cepat, tetapi masih memerlukan pembuktian lebih lanjut agar benar-benar siap digunakan secara luas dalam praktik medis.
Kesimpulan
Engineered exosomes merupakan salah satu inovasi yang menjanjikan dalam targeted drug delivery karena mampu menghantarkan terapi secara lebih selektif dan presisi ke jaringan sasaran, sehingga berpotensi meningkatkan efektivitas pengobatan sekaligus menekan efek samping pada jaringan sehat. Keunggulan ini didukung oleh sifat alaminya yang biokompatibel, imunogenisitas yang rendah, serta kemampuannya membawa berbagai muatan terapeutik, mulai dari obat molekul kecil hingga RNA dan komponen penyuntingan gen. Potensinya terlihat jelas pada terapi penyakit sistem saraf pusat dan kanker, termasuk dalam pengembangan kandidat seperti iExoKrasG12D. Meski demikian, penerapannya secara luas masih menghadapi tantangan, seperti heterogenitas exosome, konsistensi produksi, pemurnian, dan regulasi, sehingga engineered exosomes saat ini dapat dipahami sebagai teknologi masa depan yang sangat prospektif, tetapi masih memerlukan pengembangan lebih lanjut sebelum digunakan secara luas dalam praktik klinis.
Daftar Pustaka
Baruah, H., Sarma, A., Basak, D., & Das, M. (2024). Exosome: From biology to drug delivery. Drug Delivery and Translational Research, 14(6), 1480–1516. https://doi.org/10.1007/s13346-024-01515-y
Chen, Z., Xiong, M., Tian, J., Song, D., Duan, S., & Zhang, L. (2024). Encapsulation and assessment of therapeutic cargo in engineered exosomes: a systematic review. Journal of Nanobiotechnology, 22(1), 18. https://doi.org/10.1186/s12951-023-02259-6
Choi, H., Choi, K., Kim, D.-H., Oh, B.-K., Yim, H., Jo, S., & Choi, C. (2022). Strategies for Targeted Delivery of Exosomes to the Brain: Advantages and Challenges. Pharmaceutics, 14(3), 672. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14030672
Huang, L., Wu, E., Liao, J., Wei, Z., Wang, J., & Chen, Z. (2023). Research Advances of Engineered Exosomes as Drug Delivery Carrier. ACS Omega, 8(46), 43374–43387. https://doi.org/10.1021/acsomega.3c04479
Kalluri, V. S., Smaglo, B. G., Mahadevan, K. K., Kirtley, M. L., McAndrews, K. M., Mendt, M., Yang, S., Maldonado, A. S., Sugimoto, H., Salvatierra, M. E., Solis Soto, L. M., Haymaker, C., Finch, R., Gagea, M., Fluty, A. C., Ludtke, S. J., Jack Lee, J., Jain, A. K., Varadhachary, G., … Kalluri, R. (2025). Engineered exosomes with KrasG12D specific siRNA in pancreatic cancer: a phase I study with immunological correlates. Nature Communications, 16(1), 8696. https://doi.org/10.1038/s41467-025-63718-2
Lee, K. W. A., Chan, L. K. W., Hung, L. C., Phoebe, L. K. W., Park, Y., & Yi, K.-H. (2024). Clinical Applications of Exosomes: A Critical Review. International Journal of Molecular Sciences, 25(14), 7794. https://doi.org/10.3390/ijms25147794
Li, J., Wang, J., & Chen, Z. (2025). Emerging role of exosomes in cancer therapy: progress and challenges. Molecular Cancer, 24(1), 13. https://doi.org/10.1186/s12943-024-02215-4
Li, T., Li, X., Han, G., Liang, M., Yang, Z., Zhang, C., Huang, S., Tai, S., & Yu, S. (2022). The Therapeutic Potential and Clinical Significance of Exosomes as Carriers of Drug Delivery System. Pharmaceutics, 15(1), 21. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15010021
Liu, F., Xia, C., Yu, H., Yang, X., Ge, L., & Ye, C. (2026). Engineering exosomes for cancer therapy – Modification technologies and subcellular targeting strategies: A review. International Journal of Pharmaceutics: X, 11, 100473. https://doi.org/10.1016/j.ijpx.2025.100473
Mendonca, S. R., Bangera, P. D., Keerikkadu, M., Tippavajhala, V. K., & Rathnanand, M. (2025). Multifunctional Engineering of Exosomes for Precision Therapeutics: Strategies for Targeted Delivery, Barrier Evasion, and Clinical Translation. Pharmaceutical Research, 42(11), 1931–1952. https://doi.org/10.1007/s11095-025-03961-w
Rahgoshay, M., Atashi, A., Vaezi, M., Ajorloo, M., Amini-Kafiabad, S., & Ahmadvand, M. (2025). Engineered exosomes: advanced nanocarriers for targeted therapy and drug delivery in hematological malignancies. Cancer Nanotechnology, 16(1), 33. https://doi.org/10.1186/s12645-025-00334-1
Schwarz, G., Ren, X., Xie, W., Guo, H., Jiang, Y., & Zhang, J. (2025). Engineered exosomes: a promising drug delivery platform with therapeutic potential. Frontiers in Molecular Biosciences, 12. https://doi.org/10.3389/fmolb.2025.1583992
Sun, M., Qin, F., Bu, Q., Zhao, Y., Yang, X., Zhang, D., & Cen, X. (2025). Exosome‐Based Therapeutics: A Natural Solution to Overcoming the Blood–Brain Barrier in Neurodegenerative Diseases. MedComm, 6(9). https://doi.org/10.1002/mco2.70386
Wang, C., Tsai, T., & Lee, C. (2024). Regulation of exosomes as biologic medicines: Regulatory challenges faced in exosome development and manufacturing processes. Clinical and Translational Science, 17(8). https://doi.org/10.1111/cts.13904
