Perpustakaan Digital ITB

Sekitar delapan puluh persen penderita kanker ovarium mengalami kekambuhan (cancer recurrence) dalam waktu relatif singkat setelah menjalani single atau pun multiple treatment. Kekambuhan ini diduga berkaitan dengan keberadaan cancer stem cell (CSC) atau sel punca kanker yang memiliki karakteristik unik pada fase quiescent (dorman). Pada fase ini, CSC mengarahkan energi seluler utama untuk aktivitas perbaikan DNA melalui jalur DNA Damage Response (DDR) yang lebih efisien dibandingkan sel kanker lainnya. Akibatnya, CSC mampu bertahan dari kemoterapi maupun radioterapi, berkontribusi terhadap resistensi pengobatan, kekambuhan, dan memperburuk prognosis pasien. Identifikasi CSC umumnya dilakukan menggunakan penanda permukaan sel tertentu, dan salah satu marker yang paling potensial pada kanker ovarium maupun berbagai kanker epitel lainnya adalah CD133 (Prominin-1). Adapun tujuan dari penelitian ini untuk mengeksplorasi profil transkriptomik CSC pada lini sel kanker ovarium SKOV3 dengan membandingkan profil transkriptomik sel OvCC terhadap subpopulasi non-OvCSC dari sel SKOV3. Lini sel SKOV3 digunakan sebagai model dari kanker ovarium epitelial, jenis yang paling umum (90% kasus), serta diketahui resisten terhadap pengobatan berbasis platinum. Penelitian dilakukan dengan mengkultur lini sel SKOV3 pada medium McCoys’ 5A (FBS 10%) untuk kemudian dipanen dan diseleksi dengan menggunakan Indirect MACS (Magnetic-Activated Cell Sorting). Seleksi sel dilakukan melalui dua tahap pelabelan tidak langsung (Anti-CD133/Biotin dan anti-biotin MicroBeads), lalu dipisahkan dengan kolom magnet (MS). Hasil penyortiran berhasil memisahkan dua populasi sel yang berbeda yakni sel CD133+ SKOV3 (Ovarian Cancer Stem Cell atau OvCSC) dan sel CD133- SKOV3 (Non-Ovarian Cancer Stem Cell atau non-OvCSC). Kedua jenis sel ini, bersama keseluruhan populasi lini sel SKOV3 (Whole Ovarian Cancer Cell atau OvCC) dilakukan isolasi RNA dengan menggunakan RNeasy Mini Kit Qiagen. Preparasi pustaka transkriptom dilakukan menggunakan Illumina TruSeq RNA Library Prep Kit, kemudian proses sekuensing dilakukan menggunakan platform Illumina HiSeq 2500. Namun, hanya sampel OvCC dan non-OvCSC yang memenuhi kualitas dan konsentrasi RNA untuk tahap sekuensing lanjutan, sehingga analisis selanjutnya dilakukan dengan membandingkan hasil transkriptomik OvCC terhadap non-OvCSC yang diharapkan secara tidak langsung berasosiasi dengan karakterisasi CSC. Berdasarkan referensi genom manusia (GRCh38), hasil sekuensing mengidentifikasi 46.427 gen, dengan 19.672 gen merupakan gen pengkode protein. Pemilihan gen selanjutnya dengan analisis perubahan ekspresi gen dilakukan berdasarkan nilai batas TPM ? 15 dan nilai foldchange (upregulate: fc ? 2, downregulate fc ? 0,5) antara OvCC dan non-OvCSC, menunjukkan 905 gen mengalami upregulate dan 242 gen mengalami downregulate. Gen-gen dengan foldchange tertinggi didominasi oleh gen-gen mitokondrial. Analisis Gene Ontology (GO) menunjukkan proses biologis yang paling signifikan adalah DNA Damage Response (DDR) (p-value: 8,5E-12) yang melibatkan 52 gen yang berbeda, 46 gen diantaranya terekspresi upregulated dan 6 gen lainnya downregulated. Diantara gen yang terlibat dalam DDR, terdapat dengan dua gen kunci yakni ATM dan ATR (foldchange 2,86 dan 2,22) dan tiga gen yang memiliki ekspresi tertinggi pada Top100 hasil Differential Gene Expression (DGE); NFAT5, DDX11 dan ZNF432 dengan foldchange 4,31; 4,27 dan 4,03 secara berturut-turut. Selain itu, analisis KEGG menunjukkan jalur cell cycle sebagai jalur yang paling signifikan terjadi (p-value: 3,2E-10) dengan 35 gen yang terlibat, diantaranya DDX11, ATM, dan ATR. 3 Berdasarkan analisis profil transkriptomik, populasi OvCC menunjukkan profil khas dibandingkan dengan subpopulasi Non-OvCSC dengan gen DDX11 yang diketahui memiliki level ekspresi upregulate secara signifikan. Temuan ini juga menunjukkan adanya keterlibatan gen DDX11, ATM, dan ATR dalam regulasi stabilitas genom, respons terhadap kerusakan DNA, dan pengaturan siklus sel. Aktivasi mekanisme tersebut berkaitan dengan kemampuan sel kanker dalam mempertahankan kelangsungan hidup, memperbaiki kerusakan DNA, dan mempertahankan kapasitas proliferasi, sehingga berpotensi berkontribusi terhadap resistensi terapi dan kekambuhan kanker ovarium, sesuai dengan kemampuan cancer stem cell (CSC) yang masih ada pada sel OvCC. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi studi pendahuluan untuk analisis dan validasi lebih lanjut terkait fungsional gen dan pengembangan terapi berbasis gen, khususnya terhadap sel punca CD133+.