Perpustakaan Digital ITB

Deteksi kanker yang akurat pada stadium awal sangat penting sebagai prasyarat terapi untuk menghentikan penyebaran kanker dalam tubuh dan meningkatkan kelangsungan hidup pasien. Reseptor somatostatin 2 (SSTR2) adalah reseptor peptida yang diekspresikan berlebihan pada jaringan kanker, berupa target molekuler potensial yang menjanjikan dalam deteksi awal munculnya kanker menggunakan radiopeptida. Nokardiotida merupakan heksapeptida siklik yang tersusun dari asam amino siklo-Trp-Ile-Trp-Leu-Val-Ala yang diisolasi dan diidentifikasi dari kultur Nocardiopsis sp. Berdasarkan penelitian sebelumnya, nokardiotida memperlihatkan efek sitotoksisitas yang signifikan terhadap beberapa sel kanker, sehingga peptida ini dapat dijadikan senyawa induk untuk dikembangkan lebih lanjut sebagai radiopeptida. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan radiopeptida berbasis nokardiotida untuk deteksi dan terapi kanker yang stabil dan efektif tanpa menghilangkan afinitasnya terhadap reseptor SSTR2. Penelitian diawali dengan studi in silico untuk mendesain analog nokardiotida melalui modifikasi struktur serta kajian interaksi molekularnya dengan SSTR2. Lima analog nokardiotida yang ditandai teknesium-99m dengan metode indirect labeling dirancang dengan memasukkan asam amino yang memiliki gugus NH2 yaitu lisin, arginin, histidin, asparagin dan glutamin (cWIWLKA/ cWIWLRA/ cWIWLHA/ cWIWLNA/ cWIWLQA) menggantikan asam amino valin sebagai target konjugasi bifunctional chelating agent (BFCA). Studi interaksi radiopeptida berlabel teknesium-99 dengan SSTR2 dianalisis berdasarkan model struktur ligan 99mTc/EDDA/HYNIC-peptida dan 99mTc/tricine/HYNIC-peptida. Selanjutnya, enam analog nokardiotida yang ditandai iodium-131 dengan metode direct labelling dirancang dengan memasukkan asam amino histidin dan tirosin sebagai target radiolabeling menggantikan masingmasing asam amino valin, leusin dan isoleusin (cWHWLVA/ cWIWHVA/ cWIWLHA/ cWIWLYA/ cWIWYVA/ cWYWLVA). Studi interaksi radiopeptida berlabel iodium-131 pada SSTR2 dianalisis berdasarkan model struktur ligan 131I-peptida (monoiodinated) dan 131I2-peptida (diiodinated). Berdasarkan hasil studi in-silico, analog nokardiotida terpilih disintesis dan kemudian digunakan dalam studi in-vitro terhadap sel kanker HeLa untuk menentukan IC50 terhadap protein target tersebut. Studi awal penandaan analog nokardiotida dengan radioisotop selanjutnya dilakukan berdasarkan hasil dari studi in-silico dan in-vitro. Berdasarkan hasil studi in silico, radiopeptida berbasis nokardiotida baik yang ditandai dengan teknesium-99m maupun iodium-131 memperlihatkan nilai afinitas yang baik, ditunjukkan dengan ikatan hidrogen pada residu-residu penting SSTR2 yaitu Q102, D122, Q126, C193, T212 dan N276. Berdasarkan hasil uji in silico, tiga analog nokardiotida yaitu cWIWLKA, cWIWLNA dan cWIWLYA, terpilih untuk disintesis dan dikembangkan lebih lanjut. Heksapeptida linear terproteksi WIWLKA, WIWLNA dan WIWLYA disintesis dengan metode solid phase peptide synthesis (SPPS) pada resin 2-klorotritil klorida menggunakan strategi Fmoc. Hasil karakterisasi dengan HR-TOF-ESI-MS pada krud peptida linear terproteksi menunjukkan keberadaan peptida linear yang sesuai dengan ion molekul yang diinginkan dengan nilai m/z [M+H]+ 1116,6583 untuk WIWLKA (rendemen : 73,70%), m/z [M+H]+ 1244,5322 untuk WIWLNA (rendemen : 34,13%) dan m/z [M+H]+ 1107,6298 untuk WIWLYA (rendemen : 52,90%). Selanjutnya, siklisasi heksapeptida linear dilakukan dengan menggunakan reagen PyBOP dengan pelarut DMF dan basa DIPEA. Keberhasilan siklisasi dikonfirmasi dengan adanya puncak ion molekul pada m/z [M+H]+ 798,4608 untuk cWIWLKA (rendemen : 22,40%), m/z [M+K]+ 822,9913 untuk cWIWLNA (rendemen : 15,88%), dan m/z [M+Na]+ 855,4332 untuk cWIWLYA (rendemen : 25,60%). Analisis struktur menggunakan 13C-NMR dan 1H-NMR menunjukkan struktur dari ketiga analog terkonfirmasi sesuai dengan senyawa target. Senyawa analog nokardiotida hasil sintesis kemudian diuji secara in vitro pada sel kanker HeLa dan diperoleh nilai IC50 121,2 ?g/mL untuk cWIWLKA, 128,2 ?g/mL untuk cWIWLNA dan 165,6 ?g/mL untuk cWIWLYA. Hasil studi ini menunjukkan adanya aktivitas penghambatan dan sensitivitas dari ketiga senyawa analog terhadap sel kanker. Dalam penelitian ini cWIWLKA dipilih sebagai radiopeptida berbasis 99mTc yang didesain melalui BFCA HYNIC-Boc. Reaksi konjugasi peptida cWIWLKA pada HYNIC dikarakterisasi dengan HR-TOF-ESI-MS menunjukkan puncak ion molekul senyawa HYNIC-cWIWLKA pada m/z [M+H]+ 1033,6199, yang sesuai dengan puncak ion molekul target. Selanjutnya, senyawa peptida cWIWLYA dipilih sebagai radiopeptida berbasis 131I. Reaksi penandaan peptida cWIWLYA dengan 131I menggunakan metode cold labelling yang memperlihatkan produk radiopeptida terdiiodinasi pada m/z [M+Na]+ 1107,1138 dan radiopeptida ter-monoiodinasi pada m/z 958 [M]. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa radiopeptida berbasis nokardiotida memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai radiofarmaka untuk diagnosis dan terapi kanker