Kabar Baru| 23 Oktober 2019

Pintu Baru Mengobati Kanker

Tiga peneliti ini berhasil membuka pintu misteri memahami kanker dan anemia untuk mengobatinya. Mereka meraih Nobel Fisiologi dan Pengobatan 2019

MEREKA telah bekerja lama menemukan bagaimana cara sel kanker dan anemia bekerja, hidup, dan mengalahkan tubuh manusia. Ketiganya berhasil menggambarkan bagaimana sel merasakan dan merespons perubahan kadar oksigen dengan cara mengubah dan beradaptasi dengan gen.  

Tiga ilmuwan itu adalah William Kaelin, peneliti kanker di Dana-Farber Cancer Institute di Boston, Massachusetts, fisiolog Peter Ratcliffe dari Universitas Oxford dan Francis Crick Institute di London, serta dan ahli genetika Gregg Semenza di Universitas Johns Hopkins di Baltimore, Maryland. Sebelum mendapat Nobel mereka juga memenangi Penghargaan Medis Dasar Albert Lasker pada 2016.

Menurut jurnal Nature edisi 7 Oktober 2019, riset ketiga peneliti ini telah membantu para ilmuwan memahami bagaimana tubuh beradaptasi dengan kadar oksigen rendah dengan, misalnya, mengeluarkan sel darah merah dan menumbuhkan pembuluh darah baru. “Ini adalah penemuan mendasar," kata Celeste Simon, seorang ahli biologi kanker di University of Pennsylvania di Philadelphia seperti dikutip Nature. “Karena semua organisme membutuhkan oksigen, jadi temuan ini sangat penting."

Kemampuan sel merasakan oksigen menjadi temuan penting dalam menyingkap misteri kanker selama ini. Temuan ini membuat kita bisa memahami pertumbuhan janin dan plasenta yang sedang berkembang, juga pertumbuhan sel tumor dengan melihat jumlah oksigen dalam tubuh manusia yang tersedot: semakin pesat pertumbuhan sel, semakin banyak oksigen yang terserap ke dalam pusat kanker itu. Secara alamiah, jaringan tubuh bisa kekurangan oksigen selama berolahraga atau ketika aliran darah terganggu, seperti selama stroke.

Penelitian ketiga ilmuwan sejak 1990 itu juga menemukan proses molekuler yang dilalui sel untuk merespons kadar oksigen dalam tubuh. Temuan terpenting mereka adalah penyedotan oksigen oleh sel dalam tubuh sebagai mekanisme yang melibatkan protein yang disebut HIF dan VHL.

Semenza dan Ratcliffe mengamati perilaku hormon erythropoietin (EPO) yang sangat penting untuk merangsang produksi sel darah merah dalam menanggapi kadar oksigen yang rendah. Caranya dengan mengidentifikasi sepasang gen yang menyandikan dua protein pembentuk protein kompleks yang disebut hypoxia-inducible factor (HIF). Kedua protein itu bekerja bersama menghidupkan gen tertentu meningkatkan produksi erythropoietin ketika oksigen dalam tubuh kita sedang rendah.

Penelitian Kaelin menambahkan hal penting dengan temuan atas protein lain yang disebut VHL yang terlibat dalam cara kerja sel merespons oksigen, melalui sindrom genetik yang disebut von Hippel-Lindau (VHL)—pembawa mutasi penyakit yang meningkatkan risiko kanker tertentu.

Protein yang diekspresikan gen VHL itu, dalam temuan Ratcliffe, ternyata berinteraksi dengan salah satu komponen HIF, yang mematikan respons ketika sel rendah oksigen dengan menandai komponen HIF untuk penghancuran begitu kadar oksigen dalam sel naik.

Pada 2001, tim Kaelin dan Ratcliffe memodifikasi kimia untuk protein VHL, yang disebut prolyl hydroxylation, yang memungkinkan sel merespons kadar oksigen dengan sangat cepat. Ketika oksigen datang, bentuk VHL yang dimodifikasi tersebut bisa mengikat HIF, yang mengarah pada penguraiannya. Tetapi modifikasi ini terhenti ketika sel-sel kekurangan oksigen dan memulai aktivitas HIF.

Sebagai hasilnya, sel-sel bereaksi terhadap kadar oksigen yang rendah dengan hanya menghalangi penguraian HIF. "Sel bisa merespons dalam beberapa menit," kata Mark Dewhirst, ahli biologi kanker di Duke University di Durham, North Carolina.

Temuan-temuan ini mendorong para peneliti mengembangkan obat untuk kanker, anemia, dan gagal ginjal karena gambaran aktivitas sel kanker itu telah terpetakan. Peran obat-obatan itu adalah mencegah VHL mengikat HIF dan mendegradasikannya. Pemerintah Cina telah setuju ilmuwan di sana mengembangkan obat melalui penelitian ini pada 2018.

Topik :