biologi molekuler ii

7/24/2019 BIOLOGI MOLEKULER II

1/7

KAJIAN BIOLOGI MOLEKULER: GENSUPPRESSORTUMOR (p53)

SEBAGAI TARGET GEN DALAM PENGOBATAN KANKER

BAB I

Pendahuluan

A.Pengertian

Sel kanker adalah akumulasi sejumlah perubahan genetik yang berperanan terhadap

kejadian dengan kematian sel yang diregulasi melalui siklus sel dengan cellular checkpoint

(HARTWELL dan KASTAN, !!"#$ Sebelum sel dapat memasuki %ase berikutnya pada siklus

sel, harus melalui sebuah checkpoint yang memutuskan jika pr&ses pada %ase sebelumnya telahselesai$ Keputusan untuk memasuki siklus sel dibuat selama %ase ' yang dilakukan &leh cyclins

dan unit regulat&rinya, cyclin-dependent kinases ()Ks#$ *engendalian &leh )Ks dilakukan

dengan ph&sp&rilasi pada tempat yang berbeda dari pr&tein dan &leh akti+itas )K inhibit&r,yang tersusun atas dua %amili yaitu pr&tein -NK" yang terdiri dari p., p/,p0 dan p! yang

terikat pada )K" atau )K/ (12R'AN, !!.#$

Terjadinya pr&ses pr&gresi siklus sel juga dipengaruhi &leh %akt&r stimuli dari luar$ 3adi,

jika sel eukari&t diturunkan nutriennya atau growth factornya, siklus sel akan memberikan dan

mengakti+asi checkpoint, yang berperanan pada penahanan siklus sel sampai k&ndisi menjadimemungkinkan untuk melakukan pembelahan sel$ *ada sel mamalia,growthfactor dan mit&gens

meregulasi tingkat ekspresi dari 4y4lin ), yang mengendalikan transisi dari ' ke S$ *ada sel

mamalia, ' tergantung growth factor bila akan melanjutkan ke %ase berikutnya, 4&ntr&l

checkpointberupa pr&tein retin&blast&ma (SHERR, !!/#$Salah satu dari 4iri54iri sel kanker adalah kehilangan k&ntr&l checkpoint$ *ada +iral &n4&pr&tein

dan mutasi dalam kanker manusia, terdapat dua target yang spesi%ik yang saling terkait pada

k&ntr&l siklus sel yaitu ATM-p53-p21 pathway dan p16-cyclin D1CD!-"# pathway yangmembantu sel pr&gres melalui %ase '$ y4lin ) terikat pada regulasi p&siti% dengan )K",

yang membantu ph&sp&rilasi Rb$ Hip&ph&sp&rilasi dari Rb merupakan regulat&r negati+e

pr&gresi siklus sel, karena Rb terikat pada transcription factors (%akt&r transkripsi# yangmenjadikan %a4t&r transkripsi inakti%$ Saat hiperph&sp&rilasi &leh E)K6, Rb menjadi inakti%

dan sel dapat melanjutkan siklus ke %ase berikutnya yaitu %ase S$ p/ adalah regulat&r negati%

dari )K", yang men4egah Rb mengalami ph&sp&rilasi$ Abn&rmalitas masing5masing

k&mp&nen pada pathway ini biasanya ditemukan pada kanker manusia$ )eteksi )NA yangmengalami kerusakan diatur &leh tum&rsuppressorp.7$ Saat terjadi pr&ses kerusakan )NA, p.7

menahan sel untuk memasuki %ase berikutnya dan memberikan 8aktu pada )NA untuk

melakukan perbaikan, atau bila kerusakan 4ukup parah, p.7 akan menginisiasi pr&gram kematian

sel (ap&pt&sis#$ Kehilangan beberapa $olecularcheckpoint dapat ditemukan pada perkembanganbeberapa tum&r, hal ini dikarenakan pr&gresi siklus sel menjadi berjalan sebagaimana mestinya$

Akumulasi perubahan genetik juga berperanan pada timbulnya kem&resisten, yangmengakibatkan hilangnya kemampuan )NA meresp&n kerusakan (1EN' dan EL)E-R9, !!!#$

:A: --


2/7

1ET2)E

*ada a8alnya terapi gen dengan p.7 adalah menggunakan retr&+irus untuk memba8agen tu$or suppressor masuk ke dalam berbagai cancer cell lines (A- et al%, !!7#$ )ua

kel&mp&k peneliti memasukkan p.7 melalui +ekt&r retr&+irus ke dalam non-s$all lungcancer

line dan menekan pertumbuhan tum&r se4ara in +itr& maupun in +i+& dalam a nude $ouse$odel% -ni juga ditunjukkan dalam %ase - per4&baan klinik yaitu retro&irus-transferred p53 dapat

digunakan untuk mengin%eksi non-s$all lung cancer line pada manusia melalui injeksi

intratum&ral dan juga e%ekti% membatasi pertumbuhan pada sebagian ke4il penderita denganstadium kanker terminal (R2TH et al$, !!/#$ Sekarang, sebagian besar strategi p53-directed

gene replace$enttelah diganti dengan menggunakan +ekt&r aden&+irus sebab aden&+irus dapat

mengin%eksi berbagai tipe sel dan dapat dipr&duksi dalam titer yang tinggi$ )ilap&rkan bah8a

aden&+irus mengekspresikan ;-galaktosidase (Ad5La4ntuk membantu menentukan keberhasilan terapi Ad5p.7, pertanda untuk pr&dukti%itasin%eksi p.7 telah dan sedang dipelajari$ Hal yang tidak menguntungkan adalah pemeriksaan

kadar p.7 setelah in%eksi Ad5p.7 menjadi sulit sebab sebagian besar sel kanker pada manusia

telah mengalami &+erekspresi dari p.7, hal ini dikarenakan p.7 telah mengalami mutasi

sehingga pemeriksaan kadar pr&tein p.7 menjadi tidak berguna$ p6 berlaku sebagai regulat&rnegati% dari pertumbuhan selama %ase ' siklus sel checkpoint yang terikat dan menghambat

4y4lin?)Ks$ )ihip&tesakan bah8a p6 adalah marker yang baik untuk transduksi p.7 sebab sel

tum&r mengekspresikan p.7 mutan sedangkan p6 diekspresikan dalam kadar yang rendah (EL5)-ER9 et al$, !!"#$ Akibatnya, setelah in%eksi Ad5p.7 pada cancer cell lines yang berbeda,

ekspresi p6 tinggi diinduksi se4ara in +itr& dan in +i+&, yang dideteksi dengan

i$$unocytoche$istry atau western #lot yang menggambarkan keberadaan p.7(:LA'2SKL2NN9 et al$, !!/#$


3/7

Keterangan Strategi +ekt&r +iral dalam terapi gen$ @irus akan kehilangan beberapa gen

strukturalnya (sekuen atas# sehingga dapat dikemas dalam sel yang dapat mensintesa pr&tein

+irus$ )alam gen&m +irus, gen terapi ditempatkan pada gen struktural (sekuen ba8ah#$ Constuctini dipelihara menjadi sel pr&dusen yang dapat menghasilkan +iri&n yang mengandung gen

terapi$


4/7

:A: ---

ANAL-SA HAS-L

Terapi gen dengan menggunakan p.7 berguna untuk in%eksi pada sel kanker yang

mengalami &+erekspresi $ultidrug resistance gene' 1)R (EL)-ER9, !!0#$ 1)R adalah

membran glik&pr&tein yang terdapat pada permukaan sel yang dapat menurunkan k&nsentrasiintraseluler agen kem&terapi$ Telah dilap&rkan pada kanker k&l&n dan #reast cancer cell lines

yang kali lebih resisten terhadap terhadap adriamy4in dikarenakan &+erekspresi 1)R dan

se4ara 4epat terin%eksi dengan Ad5p.7 dan kemudian mengalami ap&pt&sis, sebagaimanatelahdiperiksa dengan adanya %ragmentasi nuklear$ Walaupun pemberian Ad5p.7 sebagai agen

tunggal yang dapat berkembang menjadi strategi peng&batan antikanker, k&mbinasi p.75gene

therapy dengan peng&batan tradisi&nal kanker adalah l&gis dan praktis$ p.7 tampaknyaberperanan penting dalam kerusakan )NA yang diakibatkan berbagai ma4am &bat dikarenakan

mutasi atau kehilangan p.7 dikaitkan dengan menurunnya kepekaan terhadap kem&terapi

(WE-NSTE-N et al%, !!=#$ >ntuk itu penggantian p.7 dalam cell lines yang %ungsi p.75nya

hilang mungkin akan memperbaiki kepekaan terhadap kem&terapi$ *ertama kali dilap&rkan padahu$an-non s$all celllung cancer lines dengan p.7 mutan menjadi lebih sensiti% terhadap

4isplatin setelah dilakukan transduksi dengan p.7 wild-type$ )alam lab&rat&rium, 1EN' dan

EL5)E-R9 (!!!# juga mengamati bah8a k&mbinasi antara agen yang menyebabkan kerusakan)NA (D)Ada$aging agent* dan in%eksi p.7 se4ara umum menghasilkan e%ek sinergi terhadap

kematian sel kanker$ )engan demikian diharapkan k&mbinasi Adp.7 dengan D)A da$aging

che$otherapeutic agent mungkin akan lebih e%ekti% dan berguna pada peng&batan penderitakanker (1EN' dan EL5)E-R9, !!!#$

Rute pemberian gen terapi p.7 biasanya melalui injeksi intratum&r (N'>9EN et al$,

!!/#, tetapi HEN dan 1-B2N (!!0# melakukan pemberian p.7 melalui injeksi intra+ena danhasilnya ternyata terjadi penurunan dari pertumbuhan tum&r$ *i&ner yang bekerja dengan gen

p.7 terapi banyak dilakukan$ *er4&baan klinik pertama dilakukan &leh 3AK R2TH dan

k&leganya pada 1$)$ Anders&n an4er enter menggunakan p.7 dengan +e4t&r Retr&+irusuntuk meng&bati penderita dengan nons$all- cell lung cancer yang diberi se4ara intratum&rternyata tidak menyebabkan t&ksis sampai . bulan kemudian$ +ild type p.7 dideteksi dalam

bi&psi paru5paru dengan hibridisasi insitu dan ampli%ikasi *R, sedangkan ap&pt&sis yang

ditentukan dengan pemeriksaan T>NEL berdasarkan sampel bi&psi posttreat$ent$ )ari enampenderita pada studi ini, 7 penderita menunjukkan stabilisasi pertumbuhan tum&r dan 7 penderita

menunjukkan regresi tum&r yang perlahan (N'>9EN et al$, !!/#$ )ilap&rkan bah8a

penghambatan pertumbuhan tum&r diperkuat ketika terapi p.7 gen terapi dik&mbinasi dengan4isplatin sistemik$ *ada per4&baan klinik phase -- pada kanker paru5paru dan kepala leher$

*er4&baan klinik yang lain dilakukan dengan menggunakan aden&+irus ,1#deleted, yang

menunjukkan target mutan p.75 epressing cells (:-SH2CC et al%, !!/#$ Hasil pendahuluan

menunjukkan tidak terdapat e%ek samping yang nyata pada +ekt&r ini (K-RN et al%, !!!#$


5/7

:A: -@

KES-1*>LAN

*enggunaan tum&rsuppressor dalam terapi gen menunjukkan strategi yang penting untuk

mela8a kanker$ Strategi terapi p.75gen penting untuk dikembangkan, dan k&mbinasi dengankem&terapi atau radi&terapi merupakan suatu hal yang menguntungkan$ Hingga tulisan ini

disusun terapi p.7 gen terapi yang dikembangkan se4ara pr&gresi% pada per4&baan klinik,

8alaupun p.7 tidak selalu merupakan pilihan yang ideal untuk gen terapi pada semua kanker$*ada sel tum&r yang mengalami &+er ekspresi 1)16 atau mempunyai H*@/E/, sebaiknya

digunakan tum&rsuppressor yang lain seperti p6 yang lebih memungkinkan dalam terapi gen

sebab 1)16 atau H*@/E/ dapat langsung menginakti+asi p.7$ )ibutuhkan desain +ekt&r

yang e%isien sehingga dapat menyebabkan perpanjangan ekspresi yang tinggi terhadap gentertransduksi hanya terjadi pada sel kanker target$ )isamping itu diperlukan pula 4riteria lebih

lanjut untuk meren4anakan keputusan tum&rsuppressor yang akan digunakan untuk terapi gen$

*enggunaan tum&r suppressor menunjukkan kemampuan yang sangat p&tensial bagi treatment

anti kanker dan membutuhkan penelitian lebih lanjut$


6/7

)ACTAR *>STAKA

:-SH2CC, 3$R$, )$H$ K-RN, A$ W-LL-A1S, $ HE-SE, S$ H2RN, 1$ 1>NA, L$ N', T$A$N9E, A$ SA1S*2N532HANNES, A$ CATTAE9 and C$ 12R1-K$ !!/$ An

Aden&+irus mutant that repli4ates sele4ti+ely in p.75 de%i4ient human tum&r 4ells$ S4ien4es$

6=" 7=757=/$

:LA'2SKL2NN9, 1$@$ and W$S$ EL5)E-R9$ !!0$ A4ute &+ereDpressi&n &% 8t p.7 %a4litates

anti4an4er drugindu4ed death &% 4an4er and n&rmal 4an4er$.nt% /%Cancer$ =. !77!"

A-, )$W$, T$ 1>KH2*A)H9A9, 9$3$ L->, T$ C>3-WARA and 3$A$ R2TH$ !!7$ Stable

eDpressi&n &% the 8ild5type p.7 gene in human lung 4an4er 4ells a%ter retr&+irusmediated

gene trans%er$0u$%ene Ther$ " /=/6"$

HEN, F$R$ and 3$ 1-BS2N$ !!0$ Systemi4 gene therapy 8ith p.7 inhibit breast 4an4er

re4ent ad+en4es and therapeuti4$rontiers in ioscience 3$ pp$ !!="

EL5)E-R9, W$S$, 3$W$ HAR*ER, *$1$ 2G2NN2R, @$E$ @EL>LES>, $E$ AN1AN, 3$

3AK1AN, *-ENTEN*2L, 1$ :>RRELL, )$E$ H-LL, 9$ WAN', K$'$ W-1AN, W$E$1ERER, 1$:$ KASTAN, K$W$ K2HN, S$3$ ELLE)'E, K$W$ K-N


7/7

R2TH, 3$A$, )$ N'>9EN, )$)$ LAWRENE, :$L$ KE1*, $H$ ARRAS2, )$, L$$ STE*HENS, T$3$ 1)2NNELL, T$ 1>KH2*A)H9A9 and )$ A-$ !!/$

Retr&+irusmediated 8ild5type p.7 gene trans%er t& tum&rs &% patient 8ith lung 4an4er$ )at%Med$ 6 !="!="$

SHERR, $3$ !!/$ an4er 4ell 4y4le% 4cience$ /=6/==$

WE-NSTE-N, 3$N$, T$'$ N-ERS, *$N$ 2G2NN2R, S$H$ CR-EN), A$3$ 3R$ C2RNAE, K$W$

K2HN, T$ C22, S$E$ :ATES,N L$@$ R>:-NSTE-N, N$L$ AN)ERS2N, 3$K$

:>2LA1W-N-, W$W$ @AN 2S)2L, A$*$ 12NKS, )$A$ S>)-ER2, E$A$SA>S@-LLE, W$W$ , @$N$ @-SWANA)HAN, '$S$

32HNS2N, R$E$ W-TTES and K$)$ *A>LL$ !!=$ An -n%&rmati&nintensi+e appr&a4h t&

the m&le4ular pharma4&l&gy &% 4an4er$ 4cience 6=. 7"77"!$

biologi molekuler ii

Documents