USULAN PENELITIAN TUGAS AKHIR

Judul:Aktivitas Antikanker Prostat dan Payudara Senyawa Aktif Tanaman Puspa (Schima wallichii Korth.) Melalui Telaah Mode Ikatan dengan Reseptor Androgen dan Estrogen-AlfaNama/NPM:Indah Khairunnisa Hardani/260110110144Pembimbing: 1. Dr. Jutti Levita, M.Si., Apt. 2. Prof. Dr. Ajeng Diantini, M.Si., Apt.

I. Latar BelakangBerdasarkan data yang dirilis oleh Cancer Research UK, kanker prostat merupakan kanker dengan insidensi tertinggi kedua di seluruh dunia pada pria, dengan 1,1 juta kasus baru yang dilaporkan pada tahun 2012. Insidensi kanker prostat tertinggi terjadi di Australia dan terendah terjadi di Asia Tengah Selatan (Cancer Research UK, 2013), sedangkan pada wanita, kanker payudara menyumbang lebih dari 1,2 juta kasus baru dan 0,5 juta kematian per tahunnya, sehingga kanker ini disebut sebagai bentuk kanker paling ganas (Ferlay et al., 2008). Reseptor androgen (AR) merupakan target terapi utama dalam penyakit kanker prostat yang agresif (Lee et al., 2012). Sel-sel kanker prostat terus mengekspresikan reseptor androgen dan kelangsungan hidupnya pun bergantung pada androgen, sehingga terapi pengurangan androgen menjadi terapi pilihan untuk pasien kanker prostat (Narizhneva et al., 2009).Pada kanker payudara, reseptor estrogen alfa, yang terekspresi secara berlebih dalam jaringan, diketahui mempunyai peranan yang penting dalam pertumbuhan sel-sel kanker (Ikeda and Inoue, 2004). Diketahui pula bahwa terjadi perubahan nomor salinan gen dari gen ESR1, yang mengkode reseptor estrogen alfa di 6q25. Sembilan puluh sembilan persen dari tumor dengan amplifikasi ESR1 menunjukkan ekspresi berlebih reseptor estrogen (Holst et al., 2007).Tumbuhan puspa Schima wallichii Korth. secara empiris telah banyak digunakan dalam ramuan obat tradisional di daerah Jawa. Penelitian terdahulu terhadap daun puspa menunjukkan adanya aktivitas antimutagenik (Pramana, 1990), antioksidan (Purwadiwarsa et al., 2000), aktivitas pro-apoptosis ekstrak etanol dan fraksi etil asetat tanaman ini pada pemendekan ekor larva Rana catesbeiana saat metamorfosis klimaks (Antono, 2005; Waty, 2007), aktivitas sitotoksik ekstrak etanol pada sel kanker leukemia P388 (Nurfaizah, 2008), aktivitas sitotoksik fraksi etil asetat pada sel kanker payudara MCF-7 (Ramdan, 2009), dan aktivitas pro-apoptosis fraksi etil asetat daun puspa terhadap sel kanker secara in vitro (Kristina, 2009).Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa flavonoid kaempferol menunjukkan sifat antiproliferatif pada beberapa sel kanker yang bergantung pada hormon, seperti kanker payudara dan kanker prostat (Yin et al., 2009), sedangkan, kaempferol-3-O-rhamnosida merupakan bentuk glikosida flavonol, yang kemudian ditemukan sebagai senyawa yang paling banyak terkandung dalam fraksi etil asetat Schima wallichii Korth. yang memberikan efek inhibisi proliferasi sel kanker payudara MCF-7 dengan IC50 sebesar 20g/ml (Diantini, et al., 2012). Berdasarkan hasil penelitian, diketahui bahwa senyawa fitol, spinasterol, epikatekin dan kuersetin mempunyai efek sitotoksik terhadap beberapa jenis sel kanker (Wei et al., 2011; Jeon et al., 2005; Kirakosyan and Kaufman, 2009; Deng et al., 2013). Fitol menunjukkan aktivitas antikanker terhadap sel kanker payudara MCF-7 dan sel kanker prostat PC-3 dengan IC50 masing-masing 8,79 0,41 M dan 77,85 1,93 M (Pejin et al., 2014). Epikatekin menunjukkan potensi sebagai antikanker pada sel kanker prostat PC-3 dengan IC50 sebesar 8,9 M (Park et al., 2004). Spinasterol dan kuersetin memiliki aktivitas menghambat sel kanker MCF-7 dengan IC50 masing-masing sebesar 26.50 3.58 M dan 31,04 3,14 g/mL (Csupor-Lffler et al., 2011; Son and Anh, 2013).Oleh karena itu, perlu dilakukan suatu pendekatan in silico dengan tujuan menelaah dan memvisualisasikan mode ikatan antara senyawa-senyawa kimia yang terkandung dalam tanaman puspa dengan reseptor androgen dan reseptor estrogen alfa.

II. Identifikasi MasalahBerdasarkan latar belakang di atas, masalah yang dapat diidentifikasi adalah sebagai berikut:1. Bagaimanakah mode ikatan antara senyawa kaempferol, fitol, spinasterol, epikatekin dan kuersetin yang terkandung dalam tanaman puspa dengan reseptor androgen dan senyawa manakah yang memiliki afinitas terbaik?2. Bagaimanakah mode ikatan antara senyawa kaempferol, fitol, spinasterol, epikatekin dan kuersetin yang terkandung dalam tanaman puspa dengan reseptor estrogen alfa dan senyawa manakah yang memiliki afinitas terbaik?

III. TujuanPenelitian ini bertujuan untuk:1. Menelaah dan memvisualisasikan mode ikatan antara senyawa kaempferol, fitol, spinasterol, epikatekin dan kuersetin yang terkandung dalam tanaman puspa dengan reseptor androgen melalui parameter ikatan hidrogen, energi bebas, konstanta inhibisi, dan kesamaan residu asam amino serta melihat senyawa mana yang mempunyai afinitas terbaik.2. Menelaah dan memvisualisasikan interaksi molekul antara kaempferol, fitol, spinasterol, epikatekin dan kuersetin yang terkandung dalam tanaman puspa dengan reseptor estrogen alfa melalui parameter ikatan hidrogen, energi bebas, konstanta inhibisi, dan kesamaan residu asam amino serta melihat senyawa mana yang mempunyai afinitas terbaik.

IV. Kegunaan PenelitianHasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah untuk pengembangan obat herbal antikanker prostat dan payudara.V. MetodePenelitian ini menggunakan metode eksperimental kualitatif in silico perancangan obat berbasis struktur. Tahapan kerja yang dilakukan adalah sebagai berikut:1. Persiapan reseptor2. Persiapan ligan dan analisis sifat molekul3. Validasi perangkat lunaka. Overlay struktur model dengan ligan kristalb. Redocking4. Simulasi docking senyawa ligan menggunakan program AutoDock 4.2 dam interpretasi data hasil docking.

VI. Lokasi dan WaktuPenelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Analisis Farmasi dan Kimia Medisinal, Fakultas Farmasi, Universitas Padjadjaran, mulai dari bulan November 2014.

DAFTAR PUSTAKA

Antono, C. 2005. Aktivitas Pro-Apoptosis Ekstrak Etanol Daun Puspa (Schima wallichii Korth.) Pada Ekor Larva Katak (Rana catesbeiana) Stadium Metamorfosis Klimaks.Cancer Research UK. 2013. Prostate cancer incidence statistics. Available at http://www.cancerresearchuk.org/cancer-info/cancerstats/types/prostate/ incidence/uk-prostate-cancer-incidence-statistics. [diakses pada 11 September 2014].Csupor-Lffler, B., Hajdu, Z., Zupko, I., Molnar, J., Forgo, P., Vasas, A., Kele, Z. and Hohmann, J. 2011. Antiproliferative constituents of the roots of Conyza canadensis. Planta Med. 77: 1183-1188.Deng, X., Song, H., Zhou, Y., Yuan, G. and Zheng, F. 2013. Effects of quercetin on the proliferation of breast cancer cells and expression of surviving in vitro. Exp. Ther. Med. 6(5): 1155-1158.Diantini, A., Subarnas, A., Lestari, K., Halimah, E., Susilawati, Y., Supriyatna, Julaeha, E., Achmad, T. H., Suradji, E. W., Yamazaki, C., Kobayashi., K., Koyama, H., and Abdulah, R. 2012. Kaempferol-3-O-rhamnoside isolated from the leaves of Schima wallichii Korth. inhibits MCF-7 breast cancer cell proliferation through activation of the caspase cascade pathway. Oncology Letters. 3: 1069-1072.Ferlay, J., Shin, H. R., Bray, F., Forman, D., Mathers, C. and Parkin, D. M. 2008. GLOBOCAN: International Agency for Research on Cancer 2010. Available at http://globocan.iarc.fr. [diakses pada 12 September 2014].Lee, E., Madar, A., David, G., Garabedian, M. J., DasGupta, R. and Logan, S. K. 2013. Inhibition of androgen receptor and -catenin activity in prostate cancer. PNAS. 110(39): 15710-15715.Holst, F., Stahl, P. R., Ruiz, C., Hellwinkel, O., Jehan, Z., Wendland, M., Lebeau, A., Terracciano, L., Al-Kuraya, K., Janicke, F., Sauter, G., and Simon, R. 2007. Estrogen receptor alpha (ESR1) gene amplification is frequent in breast cancer. Nature Genetics. 39: 655-660.Ikeda, K., and Inoue S. 2004. Estrogen receptor and their downstream targets in cancer. Arc Histol Cytol. 67(5): 435-442.Jeon, G., Park, M., Yoon, D., Shin, C., Sin, H. and Um, S. 2005. Antitumor activity of spinasterol isolated from Puereria roots. Experimental and Molecular Medicine. 37(2): 111-120.Kirakosyan, A. and Kaufman, P. B. 2009. Recent Advances in Plant Biotechnology. US: Springer Science and Business Media.Kristina, T. 2009. Aktivitas Pro-Apoptosis Fraksi Etil Asetat dari Ekstrak Daun Puspa (Schima wallichii Korth.) Terhadap Sel Kanker. [Skripsi]. Bandung: Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran.Narizhneva, N. V., Tararova, N. D., Ryabokon, P., Shyshynova, I., Prokvolit, A., Komarov, P. G., Purmal, A. A., Gudkov, A. V., and Gurova, K. V. 2009. Small molecule screening reveals a transcription-independent pro-survival function of androgen receptor in castration-resistant prostate cancer. NIH Public Access 8(24):4155-4167.Nurfaizah, E. 2008. Aktivitas Sitotoksik Ekstrak Etanol Daun Puspa (Schima wallichii Korth.) dan Daun Oleander (Nerium oleander Linn.) Terhadap Sel Leukemia P388. [Skripsi]. Bandung: Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran. Park, K. D., Lee, A. G., Kim, S. U., Sun, W. S., Cho, S. J. and Jeong, D. J. 2004. Anticancer activity of 3-O-acyl and alkyl-(-)-epicatechin derivatives. Bioorganic and Med Chem Letter. 14(20): 5189-5192.Pejin, B., Kojic, V. and Bogdanovic, G. 2014. An insight into the cytotoxic activity of phytol at in vitro conditions. Nat. Prod. Res. 28(22): 2053-2056.Pramana, N. 1998. Aktivitas Antimutagenik Ekstrak Metanol Daun Puspa (Schima wallichii Korth.) dan Fraksi-fraksinya pada Tikus Wistar Jantan dengan Metode Uji Mikronukleus. [Skripsi]. Bandung: Jurusan Farmasi FMIPA Universitas Padjadjaran. Purwadiwarsa, D. J., Subarnas, A., Hadiansyah, C. and Supriyatna. 2000. The investigation on anti-mutagenic and antioxidant activity of Schima wallichii Korth. leaves. Cermin Dunia Kedokteran. 127: 18-21.Ramdan, I. 2008. Aktivitas Sitotoksik Fraksi n-heksan, Fraksi Etil Asetat, Fraksi Air dari Ekstrak Etanol Daun Puspa (Schima wallichii Korth.) Terhadap Sel Kanker Payudara MCF-7. [Skripsi]. Bandung: Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran. Son, H. L. and Anh, N. P. 2013. Phytochemical composition, in vitro antioxidant and anticancer activities of quercetin from methanol extract of Asparagus cochinchinensis (Lour.) Merr. Tuber. Journal of Medicinal Plant Research. 7(46): 3360-3366.Waty, E. 2007. Aktivitas Pro-apoptosis Fraksi Etil Asetat Daun Puspa (Schima wallichii Korth.) pada Ekor Larva Katak (Rana catesbeiana) Stadium Metamorfosis Klimaks. [Skripsi]. Bandung: Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran.Wei, L. S., Wee, W., Siong, J. Y. F., and Syamsumir, D. F. 2011. Characterization of anticancer, antimicrobial, antioxidant properties and chemical compositions of Peperomia pellucida leaf extract. Acta Medica Iranica. 49(10): 671-674.Yin, F., Giuliano, A. E., Herle, A. J. V. 2009. Growth inhibitory effects of flavonoid in human thyroid cancer cell lines. Mary Ann Liebert, Inc. Publishers. 9(4): 369-376.

8