Mengenal Nanopartikel Baru yang Efektif Mengobati Kanker

Ilustrasi sel | Gambar oleh Colin Behrens dari Pixabay

Kanker merupakan penyebab kematian tertinggi kedua di dunia. Pada tahun 2018, badan kesehatan dunia atau WHO mencatat bahwa ada sekitar 9,6 juta kematian yang disebabkan oleh kanker. Salah satu upaya yang umum dilakukan untuk menekan penyebaran dan perkembangan sel kanker adalah melalui kemoterapi. Akan tetapi, kebanyakan agen kemoterapi yang digunakan memiliki efek samping yang berbeda bagi pasien, karena tidak hanya bersifat toksik bagi sel tumor, tetapi juga sel normal. Untuk mengatasi hal ini, selama beberapa tahun belakangan para ilmuwan sedang meneliti penggunaan nanopartikel amorf, partikel yang dapat menghambat dan mengeliminasi sel kanker, tanpa merusak sel normal.

Sebuah studi terbaru yang dipimpin oleh Dr. Constantin von Schirnding, Dr. Hanna Engelke dan Prof. Thomas Bein dari Departemen Kimia di Ludwig Maximilian University of Munich (LMU) melaporkan perkembangan nanopartikel amorf baru yang terdiri dari kalsium dan sitrat. Partikel ini mampu menembus berbagai penghambat untuk membunuh sel tumor dengan cara yang ditargetkan.

Penggunaan fosfat dan sitrat sendiri dianggap efektif karena mampu menyebabkan kematian sel ketika dikirim langsung ke dalam sel. Selain itu, kedua senyawa ini kurang atau tidak memiliki efek toksik jika berada dalam sirkulasi. Namun permasalahannya, belum ada mekanisme untuk mengontrol penyerapan kalsium fosfat dan sitrat ke dalam sel, dan cara memastikan bahwa senyawa tersebut bekerja secara selektif pada sel yang ingin dihancurkan. Karena alasan inilah maka digunakan nanopartikel amorf.

Baik kalsium fosfat maupun sitrat terlibat dalam regulasi berbagai jalur pensinyalan seluler. Oleh karena itu, kadar zat-zat yang ada di dalam sitoplasma harus dikontrol dengan ketat, untuk menghindari gangguan jalur ini. Dan, nanopartikel amorf mampu melewati kontrol regulasi ini.

Von Schirnding menjelaskan bahwa mereka menyiapkan nanopartikel amorf berpori yang terdiri dari kalsium fosfat dan sitrat, yang dikemas dalam lapisan lemak (lipid). Enkapsulasi memastikan bahwa partikel-partikel ini siap diambil oleh sel tanpa memicu respons negatif. Begitu berada di dalam sel, lapisan lipid dipecah secara efisien, dan sejumlah besar kalsium dan sitrat akan disimpan di sitoplasma.

Percobaan pada sel yang dibiakkan mengungkapkan bahwa partikel secara selektif membunuh sel kanker, tanpa menyebabkan kerusakan sel sehat yang juga terpapar partikel. Partikel bisa sangat beracun bagi sel kanker. Peneliti menemukan bahwa semakin agresif tumor, semakin besar efek pembunuhnya.

Selama terjadi penyerapan seluler, nanopartikel memperoleh lapisan membran kedua. Para peneliti berdalil bahwa ada mekanisme yang spesifik untuk sel kanker yang tidak diketahui. Mekanisme ini menyebabkan pecahnya membran luar, dan memungkinkan isi vesikula bocor ke dalam sitoplasma. Sebaliknya, dalam sel sehat, lapisan terluar ini mempertahankan integritasnya, dan vesikula dilepaskan secara utuh ke dalam cairan ekstraseluler.

Menurut Engelke, toksisitas yang sangat selektif dari partikel memungkinkan peneliti berhasil mengobati dua jenis tumor pleura yang sangat agresif pada tikus. Dengan hanya dua dosis yang diberikan secara lokal, ukuran tumor dapat dikurangi, masing-masing sebesar 40 dan 70%.

Kebanyakan tumor pleura merupakan hasil metastasis dari tumor paru-paru, dan berkembang di rongga pleura antara paru-paru dan tulang rusuk. Karena daerah ini tidak disuplai dengan darah, maka tidak dapat diakses oleh agen kemoterapi. Sebaliknya, Bein mengklaim bahwa nanopartikel yang mereka buat dapat langsung dimasukkan ke dalam rongga pleura.

Lebih lanjut, selama pengobatan dua bulan, tidak ada tanda-tanda efek samping serius yang terdeteksi. Secara keseluruhan, hasil ini menunjukkan bahwa nanopartikel baru memiliki potensi besar untuk dikembangkan menjadi pengobatan baru pada jenis kanker lainnya.

Sumber:

https://phys.org/news/2020-12-nanoparticle-efficiently-cancer-cells.html

https://www.who.int/health-topics/cancer#tab=tab_1