nanotech lihat situs sponsor

Kamis, 24 Agustus 2017  
 
  LIPI
depan
database
database
artikel
kegiatan
situs
info
publikasi
e-data
buku
kontak
  Artikel-artikel populer :
» daftar artikel

Kanker: Pertumbuhan, Terapi dan Nanomedis
Ika Nurlaila* dan Miftachul Hadi** (* ' ** First Bright School, ** Applied Mathematics for Biophysics Group, Physics Research Centre LIPI)

Fakta dan Data

Bicara tentang kanker memang tak ada habisnya. Penyakit mematikan yang satu ini sepertinya mampu memberikan dua perspektif yang berbeda pada dua kalangan yang berbeda pula. Bagi praktisi kesehatan dan para peneliti biomedis maupun biomolekuler, penyakit ini bak teka-teki super menantang yang “memikat” hati dan pikiran untuk segera mencarikan penyelesaiannya. Sebaliknya, bagi masyarakat umum, kanker ibarat hantu paling menyeramkan yang tak akan pernah bisa disangka akan “hinggap” di tubuh siapa, bagian mana, dan kapan. Ditambah dengan bukti-bukti empiris bahwa pengidapnya memiliki peluang untuk sembuh kira-kira di bawah 30 hanya di bawah 30 lengkaplah sudah “asesoris” si kanker ini untuk jadi penyakit paling menakutkan di dunia.

Berdasarkan data Centerwatch tahun 2003, di Amerika, tempat dimana bermacam-macam terapi yang diharapkan mampu membasmi kanker hingga ke akar-akarnya saja masih kelimpungan dengan fakta yang menunjukkan bahwa terdapat 171.900 orang penderita baru tiap tahunnya dan sebanyak 157.200 dari jumlah tersebut ternyata berakhir dengan kematian. Sungguh jumlah yang fantastis sekaligus tragis! Bila negara maju saja dibuat bingung oleh penyakit ini, tentu sudah bisa ditebak bagaimana dengan negara-negara lain yang statusnya masih “berkembang” atau bahkan yang terbelakang, yang penelitian tentang penyakit ini pasti jauh dari status “berkembang pesat dan signifikan”.

Apa itu kanker?

Mari kita mengenal karakter kanker dengan harapan kita bisa terhindar darinya dan mampu memikirkan penyelesaian “tuntas” permasalahan level dunia yang satu ini.

Pertama, kita mesti mengetahui terlebih dahulu tentang apa itu kanker? Definisi tentang ini memang cenderung berbeda. Ada yang mengatakan bahwa kanker itu telah ada di tubuh tiap orang. Hanya saja dia dalam kondisi diam. Apabila ada “hentakan” kuat dan berulang yang membuatnya terbangun, maka dia akan menunjukkan keganasannya. Benarkah itu? Mari kita tinjau kembali dari definisi-definisi yang telah dirangkum oleh peneliti-peneliti kanker di seluruh penjuru dunia.

Kanker merupakan suatu penyakit yang disebabkan oleh terganggunya kontrol regulasi pertumbuhan sel-sel normal. Sebagai bukti dari terganggunya kontrol regulasi sel-selnya, kanker memiliki perbedaan yang mencolok dibandingkan dengan sel-sel normal dalam tubuh kita:

  1. Sel kanker tak mengenal program kematian sel yang dikenal dengan nama apoptosis. Apoptosis sangat dibutuhkan untuk mengatur berapa jumlah sel yang dibutuhkan dalam tubuh kita, yang mana semuanya fungsional dan menempati tempat yang tepat dengan umur tertentu. Bila telah melewati masa hidupnya, sel-sel normal (nonkanker) akan mati dengan sendirinya tanpa ada efek peradangan (inflamasi). Sel kanker berbeda dengan karakteristik tersebut. Sel kanker sangat “bandel”. Dia akan terus hidup meski seharusnya mati (Immortal).
  2. Sel kanker tidak mengenal komunikasi ekstra seluler atau asosial. Komunikasi ekstra seluler diperlukan untuk menjalin koordinasi antar sel sehingga mereka dapat saling menunjang fungsi masing-masing. Dengan sifatnya yang asosial, sel kanker bertindak semaunya sendiri tanpa peduli apa yang dibutuhkan oleh lingkungannya.
  3. Sel kanker mampu menyerang jaringan lain (invasif), merusak jaringan tersebut dan tumbuh subur di atas “porak-porandanya” jaringan lain.
  4. Untuk mencukupi kebutuhan pangan dirinya sendiri, sel kanker mampu membentuk pembuluh darah baru (neoangiogenesis) meski itu tentunya dapat mengganggu kestabilan jaringan tempat ia tumbuh.
  5. Sel kanker memiliki kemampuan “super hebat” dalam memperbanyak dirinya sendiri (proliferasi) meski seharusnya ia sudah tak dibutuhkan dan jumlahnya sudah melebihi kebutuhan yang seharusnya.

Karsinogenesis

Kanker berkembang melalui serangkaian proses yang disebut karsinogenesis. Dari pernyataan tersebut jelaslah bahwa kanker bukanlah penyakit “langsung jadi” melainkan penyakit yang timbul akibat akumulasi atau penumpukan kerusakan-kerusakan tertentu dalam tubuh kita.

Karsinogenesis pada dasarnya dibagi menjadi dua tahap utama yaitu inisiasi dan promosi, namun beberapa literatur menambahkan bahwa tahap promosi kanker diikuti oleh proliferasi, metastasis dan neoangiogenesis.

Tahap inisiasi ialah tahap dimana agen karsinogenik (zat yang dapat menimbulkan kanker) mulai bekerja mengubah susunan DNA fungsional atau yang lebih populer dengan nama GEN sehingga gen itu menjadi berbeda dengan semestinya atau terjadi mutasi. Biasanya gen yang berubah susunannya adalah gen yang berfungsi untuk menekan pertumbuhan tumor (tumor suppressor gene), misalnya saja gen p53.

Agen karsinogenik banyak sekali macamnya dan secara umum sangat berkaitan dengan pola makan dan pola hidup manusia, seperti paparan sinar ultra violet, radiasi sinar gamma, asbestos, merkuri, asap kendaraan bermotor, asap rokok, bahan pengawet makanan seperti natrium benzoat, pewarna makanan misalnya rhodamin, tak ketinggalan pula bumbu masakan sintesis (penyedap masakan) yaitu MSG (Monosodium/Mononatrium Glutamat) yang makin hari makin beragam dan makin banyak digunakan karena harganya yang relatif murah dan tersedia dalam berbagai rasa buatan. Ditambah dengan cara pemakaian yang jauh lebih praktis daripada bumbu dapur alami, makin lengkaplah alasan kebanyakan konsumen saat ini untuk menggunakan bumbu sintetis itu.

Selain itu, aflatoksin yang merupakan senyawa yang dihasilkan oleh jamur Aspergillus flavus dan terdapat pada makanan-makanan (ikan, kacang-kacangan serta serealia) yang hampir basi, ternyata diketahui juga menjadi salah satu dari penyebab terjadinya kanker terutama kanker hati atau hepatokarsinoma.

DNA Repair dan Cell Cycle

Bahan-bahan tersebut merusak susunan DNA normal dan mematikan mekanisme perbaikan DNA. Sebenarnya, DNA kita bukanlah substansi yang lemah. Ia telah dilengkapi dengan mekanisme-mekanisme tertentu yang mampu menetralisasi “gangguan-gangguan” yang terjadi sehingga tidak membawa efek negatip. Mekanisme yang dimiliki DNA tersebut adalah mekanisme DNA repair (perbaikan DNA) yang terjadi pada fase tertentu dalam siklus sel.

Pada fase G1 (Gap 1) terdapat check point yaitu suatu tempat dimana susunan DNA akan dikoreksi dengan seteliti-telitinya. Apabila ada kesalahan, sel mempunyai dua pilihan yang dapat dijalankan. Pertama, kesalahan tersebut diperbaiki dengan cara mengaktifkan DNA repair. Namun, apabila kesalahan yang ada sudah tidak mampu lagi ditanggulangi, sel memutuskan untuk mengambil pilihan kedua yaitu “dimatikan” daripada hidup membawa pengaruh buruk bagi lingkungan sekelilingnya. Saat itulah keputusan untuk berapoptosis diambil. Sel dengan DNA normal akan meneruskan perjalanan untuk melengkapi siklus yang tersisa yaitu S (Sintesis), G2 (Gap 2) dan M (Mitosis).

Mutasi DNA

Satu kali terjadi proses mutasi DNA sebenarnya belumlah cukup untuk menimbulkan kanker. Masih dibutuhkan ribuan mutasi lagi yang letaknya pada gen tak boleh sama. Apabila mutasi DNA yang super banyak itu telah terjadi, mulailah sel berubah sifat perlahan-lahan. Sel yang tadinya bersifat sosial, “tahu diri” dan terarah, sekarang menjadi ganas, dan asosial. Sel yang mengantongi gen yang termutasi parah tersebut mulai membelah diri (proliferasi) dan membentuk grup tertentu (klonal) di lokasi tertentu dalam tubuh. Dia membangun “markas besar” di situ dan terus menerus membentuk “masyarakat” khusus yang membahayakan bagi “teritorial” jaringan sehat. Tahap dimana sel kanker membentuk klonal inilah yang dinamakan tahap promosi kanker.

Promosi ini akan diikuti proliferasi (pembelahan diri sel kanker menjadi banyak) yang kemudian satu atau lebih sel bisa memisahkan diri dari markas utamanya untuk berpindah ke tempat lain (metastasis). Untuk memenuhi kebutuhan “masyarakat kanker” tersebut, dibentuklah pembuluh darah baru (neoangiogenesis) yang sebenarnya tidak diperlukan oleh jaringan sehat. Dengan demikian, sempurnalah kanker sebagai “jaringan baru” dalam tubuh.

Dari penjelasan di atas dapat kita ketahui bahwa kanker ini merupakan penyakit seluler yang memiliki pola hidup rumit sekaligus kokoh sehingga untuk membasminya memang tak semudah membasmi rayap yang menggerogoti pagar kayu di halaman. Dibutuhkan formula khusus yang efektif dan efisien.

Apoptosis dan Proliferasi

Sampai saat ini, karakter kanker yang paling sering digunakan oleh para peneliti dalam memformulasikan upaya kuratif (pengobatan) dan preventif (pencegahan) kanker adalah apoptosis dan proliferasi. Pada kasus kanker, jumlah sel berapoptosis menjadi sangat rendah sedangkan proliferasi selnya melonjak sangat tinggi. Fenomena ini yang oleh peneliti dicoba untuk diubah dengan harapan dapat mengembalikan sel pada kondisi normalnya.

Seperti yang dituliskan dalam artikel review Zeneca Pharmaceuticals, apoptosis ialah proses kematian sel yang terprogram atau proses perusakan yang terkontrol terhadap diri sel itu sendiri yang mana proses tersebut melibatkan sinyal selular yang khusus atau spesifik. Apoptosis memiliki peran yang sangat penting dalam embryogenesis, penggantian jaringan yang rusak, perkembangan sistem imun, dan perlindungan melawan perkembangan tumor (tumorigenesis). Peran penting apoptosis dalam embryogenesis tampak pada setiap jari tangan dan kaki kita yang terpisah dengan sempurna. Apabila apoptosis tidak sempurna, maka jari tangan/kaki kita akan tetap bertautan seperti contoh pada gambar di bawah ini. Terkait dengan apoptosis pada embryogenesis ini, banyak artikel yang menyebutnya dengan “bunuh diri massal”.

Bilamana apoptosis ini akan diaktifkan?

Pada kondisi normal, apoptosis akan aktif apabila ada serangan virus atau terkena zat toksik atau yang bersifat racun, yang pastinya sangat membahayakan kesehatan. Dalam rangka penyelamatan sel yang lebih banyak, maka sel yang terinfeksi virus atau yang terkena zat toksik tersebut memilih untuk mengakhiri hidupnya sebab apabila ia bertahan tentunya akan membawa dampak yang lebih buruk. Selain itu, apoptosis terjadi karena ada komunikasi antar sel. Sel yang satu dapat “memberitahukan” pada sel yang lain bahwa apoptosisnya diperlukan untuk menjaga jumlah mereka dalam jaringan yang memang harus selalu “pas”. Maka, matilah sel tersebut demi “keutuhan bersama”.

Proliferasi

Pada kasus kanker, apoptosis menurun sangat drastis bahkan boleh dikata bahwa sel kanker ini bersifat immortal. Immortalitas kanker disebabkan oleh hilangnya mekanisme DNA repair dalam sel. Dengan tidak adanya kemampuan koreksi DNA sebelum sel tersebut membelah, sel menganggap dirinya layak untuk direplikasi. Checkpoint sudah tak ada artinya lagi di sini, akibatnya sel, walaupun membawa abnormalitas di dalamnya, akan melewati fase-fase dalam siklus sel secara keseluruhan kemudian membelah.

Berseberangan dengan apoptosis, proliferasi pada kasus kanker meningkat sangat tajam. Dengan regulasi sel seperti yang telah disebutkan di atas, proliferasi akan terjadi tak terkendali hingga sel kanker berhasil membentuk klonal (kelompok) yang mana dari klonal tersebut akan ada sel yang lepas dari induknya untuk mencoba “hidup mandiri” dengan “merantau” ke jaringan lain. Jadilah kanker sekunder yang dalam bahasa sehari-hari sering disebut kanker anakan.

Deteksi Dini dan Terapi Kanker

Nah, dengan mengetahui karakteristik kanker seperti di atas, sebetulnya bisakah kanker diberantas? Jawabannya tentu saja bisa, hanya saja tingkat keberhasilan dari upaya penyembuhan itu sendiri berbeda untuk masing-masing individu, bergantung pada stadium berapa kanker terdeteksi dan tingkat kekebalan individu itu sendiri. Semakin dini kanker ditemukan, semakin besar peluang untuk sembuh. Dari sini kita dapat mengetahui betapa pentingnya regular medical check up itu yakni untuk mengetahui adanya penyakit-penyakit yang barangkali keberadaannya masih belum disadari namun akan membawa efek sangat merugikan di kemudian hari. Upaya penyembuhan (kuratif) kanker menggunakan banyak metode yang antara lain:

  1. Kemoterapi : terapi ini menggunakan obat-obatan misalnya saja golongan siklofosfamid, methotreksat, dan 5-flurorasil. Pada dasarnya kinerja obat-obatan tersebut sama yaitu menghambat proliferasi sel sehingga sel tidak jadi memperbanyak diri. Kemoterapi bisa diberikan secara tunggal ( satu macam obat saja) atau kombinasi, dengan harapan bahwa sel-sel yang resisten terhadap obat tertentu juga bisa merespon obat yang lain sehingga bisa diperoleh hasil yang lebih baik. Dampaknya pada pasien biasanya rambut rontok, selera makan menurun, rasa lemah dan letih.
  2. Terapi hormon : terapi ini digunakan untuk jenis kanker yang berkaitan dengan hormon misalnya kanker payudara (berkaitan dengan hormon estrogen) pada wanita dan kanker prostat (berkaitan dengan hormon androgen) pada pria. Terapi hormon pada dasarnya berusaha menghambat sintesis steroid sehingga sel tidak dapat membelah. Terapi ini membawa dampak negatip bila diaplikasikan pada wanita yang masih dalam usia subur karena dapat menghambat siklus menstruasi.
  3. Radioterapi: terapi ini menggunakan sinar-X dengan dosis tertentu sehingga dapat merusak DNA dan “memaksa” sel untuk berapoptosis. Efek negatip yang ditimbulkan hampir sama dengan kemoterapi.
Ketiga terapi di atas memiliki kelemahan yang relatif sama. Karena kerjanya yang tidak spesifik, jadilah mereka menyerang agak sporadis pada seluruh sel tanpa bisa membedakan mana yang sel kanker dan mana yang sel normal. Dampak negatip ditimbulkan karena ketakspesifikan ini. Oleh karena itu, para peneliti berusaha mengembangkan metode terapi kanker yang spesifik.

Terapi proton

Terapi proton seperti halnya radioterapi, bekerja dengan cara mengarahkan partikel ion energetik yakni proton menuju tumor sasaran. Partikel proton ini merusak DNA sel sehingga menyebabkan kematian sel tumor. Karena laju pembelahan sel yang tinggi serta kemampuannya menjadi berkurang untuk memperbaiki kerusakan DNA, sel kanker peka terhadap serangan partikel proton ini pada DNA sel kanker.

Imunoterapi

Terapi kanker dengan meggunakan imun berlandaskan pemeriksaan imun, yakni fungsi fisiologi sistem imun untuk mengenali dan menghancurkan klonal sel yang telah berubah sifat sebelum sel tersebut tumbuh menjadi tumor serta membunuh sel tumor jika sel tumor tersebut telah terbentuk.

Sistem imun tersusun dari berbagai tipe sel, diantaranya, sel dendrit yang disebut sebagai sel penghadir antigen yang bekerja menangkap antigen dan menunjukkan mereka ke sel-sel lain yang disebut sel efektor (misal, limfosit T sitotoksik). Jika molekul yang hadir “dilabeli” sebagai bahaya, maka sistem imun menyusun respon spesifik untuk menghilangkan bahaya tersebut.

Nanomedis

Nanomedis adalah aplikasi medis dari teknologi nano. Ini mencangkup bidang semisal transpor obat partikel nano dan aplikasi masa depan yang mungkin dari teknologi nano molekuler dan vaksinologi nano. Masalah saat ini untuk nanomedis, mencangkup pemahaman terkait dengan toksik dan dampak lingkungan material skala nano. Partikel nano cadmium selenide (kuantum dot) memancarkan cahaya ketika terpapar cahaya ultra ungu. Ketika diinjeksikan, partikel nano cadmium selenide tersebut menembus sel kanker. Ahli bedah dapat melihat tumor yang berpendar, dan menggunakannya sebagai pemandu untuk pengambilan sel tumor dengan lebih akurat. Chip uji sensor mengandung ribuan kawat nano (nanowire) mampu mendeteksi protein dan biomarker lain yang ditinggalkan sel kanker, memungkinkan pendeteksian dan diagnosis kanker tahap dini dari beberapa tetes sampel darah.

Referensi:

  1. http://www.jawapos.co.id/index.php?act=detail_c&id=260084
  2. http://en.wikipedia.org/wiki
  3. R.J.B King, 1998, Cancer Biology, Prentice Hall. New York.
  4. F. Castiglione, B. Piccoli, J. Theo. Biology 247 (2007) 723-732.
  5. http://www.wordiq.com
  6. http://www.centerwatch.com
  7. http://www.ib.be/cefs/dietandcancer.htm
  8. Sri Widyarti, et.al., 2004, Efek Bioflavonoid Quercetin pada neoplasi paru-paru, FMIPA Unibraw, Malang.

Sumber : -

» kirim ke teman
» versi cetak
revisi terakhir : 12 Maret 2008

 

  Dikelola oleh TGJ LIPI Hak Cipta © 2000-2017 LIPI