Perpustakaan Digital ITB

Kanker payudara menduduki peringkat pertama penyakit kanker mematikan yang terjadi pada wanita. Terdapat 16,6% (65.858) kasus kanker payudara baru dan 9,6% (22.430) jumlah kematian akibat kanker payudara. Terapi gen berupa terapi dengan miRNA mimics merupakan salah satu alternatif dalam pengobatan kanker dan diharapkan dapat menurunkan proliferasi dan migrasi sel kanker serta meningkatkan apoptosis sel kanker payudara. Salah satu permasalahan yang muncul dalam penghantaran miRNA yang diberikan secara langsung adalah terdapat banyak ribonuklease di dalam darah yang dapat mendegradasi miRNA sebelum sampai sel target, serta pemberian terapi miRNA bebas juga mudah terfagositasi oleh reticuloendothelial system (RES). Perkembangan dalam bidang bioteknologi memberikan alternatif penghantaran miRNA agar lebih efektif, yakni menggunakan liposom sebagai vektor non-viral penghantar miRNA. Namun liposom komersil yang saat ini tersedia juga tergolong mahal, sehingga inovasi bahan pengganti liposom komersil yang memiliki kemampuan sama dan dengan harga ekonomis serta memiliki kelimpahan bahan untuk produksi sangat diperlukan, yakni menggunakan nanopartikel yang berasal dari tumbuhan atau disebut nanovesicle. Nanovesicle yang berasal dari tumbuhan memiliki struktur lipid bilayer yang mirip dengan liposom konvensional. Ketika berinteraksi dengan air, maka lipid polar berkumpul dan membentuk partikel koloid sehingga dapat mengenkapsulasi miRNA yang terlarut dalam air. Penghantaran nanovesicle dapat ditingkatkan dengan penambahan polyethylenimine (PEI), yakni polimer bermuatan positif sehingga akan mempermudah internalisasi nanovesicle-jinten hitam oleh lini sel kanker payudara MCF-7 dan MDA-MB 231. Oleh karena itu tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efektivitas miR-129, miR-152 dan miR-204 serta kombinasi miRNA terenkapsulasi nanovesicle dari jinten hitam kombinasi PEI dan menguji aktivitasnya terhadap lini sel kanker MCF-7 dan MDA-MB 231. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanovesicle-jinten hitam memiliki morfologi bulat, baik sebelum konjugasi PEI dan sesudah konjugasi PEI, sama dengan DOTAP liposomal transfection reagent (N-[1-(2,3-Dioleoyloxy)propyl]-N,N,Ntrimethylammonium methylsulfate). Nanovesicle-jinten hitam memiliki profil lipid sama seperti L-a-phosphatidilcholine kedelai, mengandung fosfolipid pada konsentrasi 8 nmol/?L serta memiliki kandungan protein. Muatan permukaan (zeta potensial) nanovesicle-jinten hitam (kosong tanpa miRNA) sebelum terkonjugasi PEI adalah -24 mV, sedangkan setelah terkonjugasi PEI adalah sebesar +7 mV. Nanovesicle-jinten hitam berhasil mengenkapsulasi miR-152, miR-129 dan miR-204 dengan metode injeksi etanol. Diameter nanovesicle-jinten hitam-miRNA tersebut berturut-turut adalah 231nm, 250nm, dan 100nm, sedangkan diameter DOTAP yang mengenkapsulasi miRNA, yakni 218nm, 164nm dan 211nm. Hasil efisiensi enkapsulasi menunjukkan bahwa miRNA berhasil dienkapsulasi nanovesicle-jinten hitam sebesar 90%. Nanovesicle-jinten hitam dengan konsentrasi 2 – 12 mg/mL tidak bersifat toksik terhadap lini sel kanker MCF-7 dan MDA-MB 231, sedangkan DOTAP bersifat toksik terhadap lini sel MDA-MB 231 pada konsentrasi sama dengan DOTAP (konsentrasi 15 – 30ug/mL). Nanovesicle-jinten hitam berhasil diinternalisasi oleh lini sel MCF-7 mulai menit ke-45 setelah inkubasi dan semakin meningkat pada 2,5 jam setelah inkubasi. Internalisasi tersebut lebih cepat jika dibandingkan dengan internalisasi DOTAP oleh lini sel MCF-7 yakni setelah 2,5 jam setelah inkubasi. MiRNA terenkapsulasi nanovesicle-jinten hitam-PEI dan DOTAP berhasil diinternalisasi oleh lini sel MCF-7 dan MDA-MB 231 pada 24 jam setelah inkubasi dan semakin meningkat setelah 48 jam inkubasi. Viabilitas lini sel MCF-7 dan MDA-MB 231 terbukti menurun hingga 8.65% - 50% setelah perlakuan miRNA terenkapsulasi nanovesicle-jinten hitam-PEI selama 48 jam inkubasi, baik diberikan sebagai miRNA tunggal atau kombinasi. Transfeksi miRNA terenkapsulasi DOTAP dapat menurunkan viabilitas lini sel MCF-7 hingga 50%, namun tidak dapat menurunkan viabilitas lini sel MDA-MB 231. MiR-152 terbukti berpotensi menghambat migrasi lini sel MCF-7 dan MDA-MB 231 dengan penurunan jumlah relatif mRNA target ROCK1. Transfeksi miR-129 terbukti menghambat proliferasi pada lini sel MCF-7 dan MDA-MB 231 dengan menghambat siklus sel pada fase G2/M melalui mekanisme penurunan jumlah relatif mRNA target SOX4. MiR-204 terbukti dapat menginduksi apoptosis pada lini sel MDA-MB 231 dengan menurunkan jumlah relatif mRNA target MDM2, meskipun dalam penelitian ini lini sel MCF-7 mengalami nekrosis. Kombinasi miR-129, miR-152, dan miR-204 berpotensi menghambat perkembangan lini sel MCF-7 dan MDA-MB 231 dengan cara menurunkan viabilitas sel hingga 30%, menghambat penutupan luka (migrasi sel), dan menyebabkan terhentinya siklus sel pada G2/M, induksi apoptosis melalui mekanisme yang mirip dengan transfeksi miRNA tunggal. Dengan demikian, kombinasi miRNA juga berpotensi sebagai alternatif pengobatan karena dapat menghambat perkembangan lini sel kanker payudara yang sama dengan kondisi miRNA tunggal namun dengan konsentrasi yang lebih rendah. Hal ini menunjukkan bahwa transfeksi miR-129, miR-152, dan miR-204 serta kombinasinya dapat menjadi target terapeutik yang potensial dalam terapi gen pada kanker payudara. Selain itu berdasarkan hasil toksisitasnya, nanovesicle-jinten hitam modifikasi PEI berpotensi digunakan sebagai nanovektor dalam transfeksi miRNA, sama dengan DOTAP.