BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 5 BAB II TIJAUA PUSTAKA A. Kanker dan Kanker Payudara Kanker adalah suatu penyakit yang ditandai dengan adanya abnormalitas regulasi pertumbuhan sel dan meyebabkan sel dapat berinvasi ke jaringan serta menyebar ke organ lain. Kanker terjadi karena adanya perubahan mendasar dalam fisiologi sel yang akhirnya tumbuh menjadi maligna. Perubahan tersebut didasari oleh ekspresi gen yang menyebabkan disregulasi terutama siklus sel dan apoptosis (Ruddon, 2007) Menurut Hanahan dan weinberg tahun 2000, secara umum ciri-ciri sel kanker meliputi: a. Sel kanker dapat mencukupi kebutuhan sinyal pertumbuhan sendiri yang dapat memacu daur sel. b. Tidak peka terhadap antifaktor pertumbuhan, sehingga menyebabkan daur sel tidak terhenti. c. Hilangnya kemampuan apoptosis (kemampuan melakukan program bunuh diri ) sehingga sel tersebut terus bertambah. d. Dapat berinvasi ke jaringan lain dan masuk dalam pembuluh darah, sehingga dapat mengalami metastasis. e. Berpotensi replikasi diri yang tak terbatas (immortal) f. Memiliki kemampuan membentuk saluran darah ke sel kanker (angiogenesis). Kanker payudara merupakan penyakit dimana terjadi perubahan dan pertumbuhan yang tidak terkendali pada sel-sel dalam jaringan payudara. Jaringan ini terdiri dari kelenjar susu, jaringan lemak, jaringan ikat, serta jaringan limfatik. Sebagian besar jenis sel kanker payudara membentuk 5

2 6 benjolan atau massa yang disebut tumor, yang merupakan tanda dimulainya pertumbuhan sel kanker payudara dimulai (ACS, 2012). Gambar 1. Kanker payudara dalam jaringan (ACS, 2014) Semua wanita berada pada risiko untuk terkena kanker payudara. Terdapat 5-10% wanita yang memiliki resiko terkena kanker payudara karena mewarisi sifat mutasi dalam gen (ACS 2012, CI 2006). orth American Association Central Cancer Registries memperkirakan total kejadian kanker payudara yang terjadi pada tahun adalah di 46 negara (ACS, 2011). Kemoterapi merupakan terapi yang paling banyak dipilih, dan menjadi salah satu terapi untuk kanker payudara dengan bahan sitotoksik. amun terapi dengan menggunakan kemoterapi pada pasien akan mengalami efek samping obat yang membahayakan sel tubuh. Hal inilah yang sampai saat ini masih menjadi permasalahan yang tidak kunjung tuntas, sehingga membutuhkan penemuan yang dapat mendukung pengobatan kanker payudara yang aman dan efektif.

3 7 B. Sel T47D Sel kanker T47D merupakan continous cell line yang diisolasi dari jarigan tumor payudara seorang wanita berusia 54 tahun. Sel ini sering dipakai dalam penelitian kanker payudara secara in vitro karena mudah dalam penanganannya, memiliki kemampuan replikasi yang tidak terbatas, memiliki homogenitas yang tinggi, serta mudah diganti dengan frozen stock jika terjadi kontaminasi. Sel ini dikulturkan dalam media RPMI, dan 10% FBS, serta 2 mm L-Glutamin, diinkubasikan dalam CO 2 inkubator 5% dan suhu 37 ºC (CCRC, 2000). Gambar 2. Morfologi sel T47D 24 jam inkubasi (kiri) dan 72 jam inkubasi (kanan) (ATCC, 2009) Sel kanker payudara T47D mengekspresikan protein p53 yang termutasi. Sel kanker payudara T47D merupakan sel kanker payudara ER/PRpositif (Estrogen Reseptor/Progesteron Reseptor). Induksi estrogen eksogen mengakibatkan peningkatan proliferasinya. Sel T47D merupakan sel yang sangat sensitif terhadap doksorubisin (CCRC, 2000). C. Terapi Fotodinamik (PDT) PDT merupakan prosedur terapi sitotoksik terhadap sel-sel ganas. Terapi ini memiliki potensi untuk memenuhi kebutuhan pengobatan kanker

4 8 saat ini. PDT adalah kombinasi obat dan perangkat yang telah disetujui oleh US Food and Drug Administration (FDA). PDT terdiri dari 3 komponen penting yaitu; fotosensitizer, cahaya dan oksigen. Ketiganya tidak berbahaya secara individual namun dapat bereaksi secara fotokimia dan menghasilkan produk reaktif disebut oksigen singlet yang secara signifikan dapat menyebabkan kematian sel melalui apoptosis dan nekrosis (Agostinis et al., 2011). Proses ilustrasi PDT dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3. Proses fotodinamik terapi dengan senyawa fotosensitizer pada pasien penderita kanker (Agostinis et al., 2011) Prosedur Fotodinamik Terapi, yaitu: mula-mula senyawa fotosensitizer (obat) diinjeksikan kepada pasien, kemudian fotosensitizer tersebut akan terdistribusi ke seluruh tubuh. Setelah beberapa lama fotosensitizer hanya akan terakumulasi ke dalam sel tumor, hal ini dapat terjadi karena fotosensitizer memiliki kemampuan untuk melokalisasi lesi neoplastik. Hal ini menjadikan PDT sebagai terapi yang selektif terhadap

5 9 kanker dan tidak mempengaruhi sel normal di sekitarnya. Kemudian lokus tumor disinari dengan panjang gelombang yang tepat. Iradiasi mengaktifkan fotosensitizer dengan adanya molekul oksigen memicu reaksi fotokimia yang menghasilkan singlet oksigen (Agostinis, 2011). Perusakan sel kanker melalui sekuen DA terjadi karena reaksi DA sel kanker dengan oksigen singlet yang terbentuk dari penyinaran suatu fotosensitizer senyawa interkalor DA (treatment of tumor). Proses ini terjadi karena perpindahan energi triplet dari senyawa kompleks yang tereksitasi akibat penyinaran ke singlet oksigen ( 3 O 2 ) (Armitage, 1998). Absorbsi foton oleh fotosensitizer menyebabkan fotosensitizer mengalami satu atau lebih transisi dan biasanya muncul dalam keadaan eksitasi triplet. Spesies triplet dapat terlibat dalam reaksi oksidasi reduksi satu elektron (fotokimia tipe I) menghasilkan intermediet radikal bebas yang dapat bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan radikal peroksi dan berbagai spesies oksigen reaktif (ROS). Atau, fotosensitizer keadaan triplet dapat mentransfer energi ke oksigen dalam keadaan dasar (fotokimia tipe II), menghasilkan singlet molekular. Mekanisme ini dapat dilihat pada Gambar 4. Umumnya fotosensitizer untuk PDT merupakan penghasil singlet oksigen yang efisien dalam sistem kimia sederhana, dengan demikian diasumsikan fotokimia tipe II adalah mekanisme dominan untuk PDT dalam sel dan jaringan (Dougherty et al., 1998).

6 10 Gambar 4. Mekanisme fotofisika dan fotokimia PDT (Bonnett, 1995). D. Fotosensitizer Sebagian besar fotosensitizer yang digunakan dalam terapi kanker didasarkan pada struktur tetrapirol, mirip dengan protoporfirin yang terkandung dalam hemoglobin. Menurut Agostinis tahun 2011, fotosensitizer idealnya merupakan senyawa murni tunggal untuk pengendalian kualitas analisis dengan biaya produksi yang rendah dan stabilitas yang baik selama penyimpanan. Fotosensitizer harus memiliki serapan yang tinggi antara nanometer (nm) (merah ke merah tua), karena penyerapan foton dengan panjang gelombang lebih dari 800 nm tidak memberikan energi yang cukup untuk eksitasi oksigen ke daerah singlet dan membentuk subtansi reaktif oksigen. Sedangkan karakteristik fotosensitizer menurut Castano tahun 2004, kandidat potensial dari fotosensitizer biologis untuk fotodinamik terapi harus

7 11 memenuhi beberapa kriteria. Senyawa tersebut harus memiliki toksisitas rendah dalam keadaan tanpa cahaya dan terakumulasi secara selektif dalam jaringan tumor. Absorpsi dalam daerah spektrum radiasi merah dengan serapan molar yang tinggi (ε 5x10 4 M -1 cm -1 ) juga merupakan kriteria penting. Hal ini berguna untuk meningkatkan jumlah foton yang diserap dan meningkatan kedalaman penetrasi cahaya ke jaringan. Di samping itu, pita absorpsi fotosensitizer sebaiknya tidak tumpang tindih dengan pita absorbsi kromofor lain yang ada dalam jaringan. Absorpsi radiasi yang ideal adalah pada panjang gelombang nm, karena akan memungkinkan penetrasi cahaya sampai kedalaman 2-3 cm (Pandey dan Zheng, 2000). Pada penelitian ini digunkan Meso-tetraphenylchlorin (MTPC) yang dihasilkan dari reduksi 1 cincin pirol senyawa meso-tetraphenylporphine (MTPP) dapat dilihat pada Gambar 5. Keduanya tersedia secara komersial, sehingga dipilih sebagai model untuk melihat pengaruh reduksi cincin pirol terhadap efektivitasnya sebagai fotosensitizer untuk membunuh sel kanker. A B H H H H Gambar 5. Struktur senyawa Meso-tetraphenylporphine (A) dan meso-tetraphenyl chlorin(b).