BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam artikel Fakultas Kedokteran Universitas Padjadjaran (2009) menye-

butkan leukemia myeloid kronik (LMK) adalah suatu penyakit dimana sebuah sel

di dalam sumsum tulang berubah menjadi ganas dan menghasilkan sejumlah besar

granulosit yang abnormal. LMK merupakan keganasan klonal dari sel induk sistem

hematopoietik yang ditandai oleh translokasi spesifik, yang dikenal sebagai kro-

mosom Philadelphia (Ph). Translokasi ini mendekatkan gen Bcr pada kromosom

22 dengan gen Abl pada kromosom 9, sehingga menghasilkan gen gabungan yang

menjadi protein gabungan Bcr-Abl.

Insidensi LMK adalah antara 1-2 kasus per 100.000 orang per tahun, de-

ngan rasio antara laki-laki dan perempuan 2:1. Median umur kejadian LMK adalah

45-55 tahun dan kejadiaannya akan meningkat dengan semakin bertambahnya usia.

LMK terdapat pada 15-20 % dari seluruh kejadian leukemia pada dewasa (Biantoro,

2008). Sehingga jika tidak mendapatkan perawatan dan pengobatan yang baik,

penyakit LMK dapat menyebabkan kematian, karena itu perlu perawatan dan peng-

obatan yang tepat.

Pengobatan leukemia tergantung dari berbagai macam faktor, salah satu

diantaranya pengobatan leukemia berdasarkan jenis leukemianya, ada beberapa pi-

lihan terapi untuk leukemia yaitu: kemoterapi, terapi bertarget, terapi biologi, terapi

radiasi dan transplantasi sel stem. Obat-obatan yang sering digunakan dalam kemo-

terapi misalnya beberapa obat sitotoksik seperti sitarabin, mustine dan lain-lain.

Kemoterapi bisa diberikan secara tunggal atau kombinasi, dengan harapan bahwa

sel-sel yang resistensi terhadap obat tertentu juga bisa merespon obat yang lain se-

hingga bisa diperoleh hasil yang lebih baik. Kombinasi kemoterapi, merupakan

pemberian dua atau lebih zat kemoterapi dalam terapi kanker yang menyebabkan

setiap pengobatan memperkuat aksi obat lainnya (sinergis). Obat-obat kemoterapi

sangat aktif dalam melawan sel yang membelah. Sel-sel normal yang pertumbuhan-

nya cepat sangat dipengaruhi oleh agen kemoterapi (Maziun, 2010).

Pengobatan sangat penting demi kelangsungan hidup pasien, namun terapi

1

dengan obat yang kurang dari dosis optimal mengakibatkan kurang maksimalnya

fungsi obat dalam mengendalikan proliferasi sel kanker, selain itu sel kanker akan

semakin kebal terhadap pemberian obat tersebut. Pada terapi dengan dosis obat

yang berlebihan dapat membunuh atau merusak jaringan dan sel tubuh yang nor-

mal serta menyebabkan efek samping bagi penderita penyakit kanker seperti lemas,

mual, muntah, gangguan pencernaan, rambut rontok, otak dan syarat mati rasa,

kulit kering, dan lain-lain (Lesnussa, 2010). Oleh karena itu, pemberian dosis dari

pengobatan yang dilakukan harus optimal agar kerusakan jaringan sehat minimal

sedangkan sel kanker yang terbunuh maksimal.

Pengetahuan yang lebih maju terhadap biologi molekular telah melahirkan

kelas baru suatu agen terapi yang menargetkan langsung pada gen supresor tumor

atau onkogen. Imatinib merupakan terapi bertarget molekular pertama yang menda-

pat persetujuan dari Food and Drug Administration (FDA) Amerika Serikat (Nanda

dkk., 2007). Pada Mei 2001, imatinib mesylate (imatinib) disetujui FDA untuk te-

rapi pasien LMK (Biantoro, 2008). Imatinib adalah agen Bcr-Abl Tyrosine Kinase

Inhibitor (TKI) yang tersedia dalam sediaan oral. Obat ini menunjukkan aktifitas

yang sangat signifikan pada semua fase LMK.

Beberapa studi menunjukkan bahwa kombinasi imatinib dengan terapi yang

lain, memiliki potensi lebih baik daripada imatinib tunggal (Nanda dkk., 2007).

Dalam penulisan ini, dibahas tentang model pengobatan kombinasi LMK yang

dikembangkan oleh (Moore dan Li , 2003), didasarkan pada sistem peredaran darah,

dan termasuk interaksi kekebalan tubuh dengan sel LMK. Model matematis dari

masalah ini dapat disimulasi dengan menggunakan salah satu software pemogra-

man nonlinier (PNL).

1.2 Perumusan Masalah

Dari uraian singkat tentang latar belakang di atas terdapat beberapa perma-

salahan yang akan diteliti berkaitan dengan aplikasi kendali optimal yaitu :

a. Bagaimana bentuk kendali optimal pada terapi LMK dengan terapi bertarget

dan kemoterapi sitotoksik?

b. Bagaimana menentukan waktu dan biaya optimal pada terapi LMK dengan

terapi bertarget dan kemoterapi sitotoksik?

2

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

a. Mendapatkan bentuk kendali optimal pada terapi LMK dengan terapi bertar-

get dan kemoterapi sitotoksik.

b. Menentukan waktu dan biaya optimal pada terapi LMK dengan terapi bertar-

get dan kemoterapi sitotoksik.

1.4 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam penelitian ini, yaitu :

a. Penyelesaian model matematis dari terapi LMK, untuk menentukan dosis

obat setiap terapi, difokuskan pada pengendalian proliferasi sel kanker, de-

ngan dosis setiap obat sebagai variabel kendali.

b. Menerapkan kendali optimal model matematis LMK dengan kombinasi ke-

moterapi, yaitu terapi bertarget menggunakan obat imatinib dan kemoterapi

sitotoksik menggunakan obat sitarabin.

c. Kendali terapi bertarget (obat imatinib) hanya berpengaruh pada sel leukemia

saja.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini, sebagai berikut :

a. Diketahui seberapa baik dosis optimal dari dua jenis terapi obat pada pengo-

batan LMK.

b. Diperoleh informasi tentang kemoterapi kombinasi yang efektif pada pengo-

batan LMK.

3

4

LEMBAR PENGESAHANKATA PENGANTARABSTRAKABSTRACTDAFTAR ISIDAFTAR TABELDAFTAR GAMBARDAFTAR NOTASIPENDAHULUANLatar BelakangPerumusan MasalahTujuan PenelitianBatasan MasalahManfaat Penelitian

KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORIKajian PustakaLeukemia Myeloid KronikPermasalahan Kendali OptimalTeori Kendali OptimalSistem DinamikTitik Setimbang dan KestabilanPontryagin Maksimum Principle

METODOLOGI PENELITIANTahapan Penelitian

HASIL DAN PEMBAHASANModel MatematikaAnalisis DinamikMasalah Kendali OptimalSimulasi Secara Numerik dan Analisa Hasil SimulasiSimulasi Secara NumerikAnalisa Hasil Simulasi

KESIMPULAN DAN SARANDAFTAR PUSTAKALAMPIRAN