Interaksi sel tumor dengan bahan lingkungan mikro, termasuk sel stroma, elemen matriks ekstraseluler, sel imunosupresif, dan faktor-faktor terlarut larut menyebabkan pertumbuhan sekelompok sel, metastasis dan progresifitas sel neoplastik.
Oleh karena itu, pengelolaan lingkungan mikro tumor dapat menghambat perkembangan kanker dengan menstimulasi respon imun anti tumor dan mencegah pertumbuhan sel neoplastik. HIF-1α dan STAT3 adalah dua faktor penting dalam pertumbuhan, proliferasi, dan metastasis sel kanker dan memainkan peran penting dalam menghambat respon imun anti-kanker. Pengendalian pada lingkungan mikro tumor dapat menjadi strategi cerdas untuk menghambat pertumbuhan dan penyebaran tumor dengan mengurangi mekanisme yang menekan respons imun anti-tumor. Karakteristik utama metabolik lingkungan mikro tumor meliputi asidosis ekstraseluler, peningkatan konsentrasi adenosin dan laktat, dan dijumpai penurunan kadar oksigen (anoksia, hipoksia).
Hypoxia-Inducible Factor (HIF) -1α pada keadaan normal biasanya menurun, dan upregualting saat keadaan lingkungan mikro hipoksia. Protein HIF-1α yang telah stabil akan masuk ke inti dan dimerisasi dengan ARNT untuk membentuk kompleks HIF-1 (HIF-1α/ ARNT). HIF1 mengaktifkan gen yang berpartisipasi dalam glikolisis, proliferasi seluler, metastasis, dan neovaskularisasi melalui HIF binding site. Selain itu, peningkatan aktivitas transduser sinyal dan transkripsi aktivator-3 (STAT3) telah terlihat pada beberapa tumor padat seperti tumor paru-paru, ginjal, payudara, kepala / leher, dan prostat. Aktivitas STAT3 pada sel normal sepenuhnya dikontrol oleh aksesibilitas faktor pertumbuhan (PDGF, EGF, dll.) dan sitokin (IL-10, IL-6, dll.), Sedangkan pada sel tumor, ekspresi aktivator STAT3 seperti IL10 dan IL-6 ditingkatkan oleh sel-sel stroma dan kanker di lingkungan mikro tumor.
Pada riset saat ini diterapkan teknologi siRNA untuk menghambat molekul STAT3 dan HIF1α, melalui sistem penghantaran obat berbasis nano untuk mentransfer siRNA ini ke sel tumor. Nanopartikel oksida besi superparamagnetik (SPIONs) adalah pembawa berbasis nano yang sangat efisien untuk pengiriman terapi anti-kanker, yang menunjukkan fitur yang sangat baik untuk terapi kanker seperti imunogenisitas rendah, kemampuan terurai secara hayati, toksisitas rendah, biokompatibilitas, dan kemudahan pemisahan.
Berdasarkan uraian di atas, maka peneliti ingin membuktikan tentang efektifitas pencegahan pertumbuhan tumor melalui aplikasi Hyaluronate-Conjugated TAT-Chitosan SPION berbasis nanopartikel.
Metode dan Hasil
Penelitian ini menggunakan nanopartikel (NPs) superparamagnetik besi oksida (SPION) dilapisi dengan kitosan tiolat (ChT) dan trimetil kitosan (TMC) dan difungsikan dengan peptida hyaluronate (H) dan TAT untuk transfer molekul siRNA dalam menghambat STAT3 dan HIF-1α terhadap sel kanker baik secara in vivo maupun in vitro. Hasil menunjukkan bahwa transfeksi sel tumor dengan NP yang dienkapsulasi siRNA secara kuat menghambat proliferasi dan migrasi dan apoptosis yang diinduksi dalam sel tumor. Selanjutnya, penghambatan simultan HIF-1α dan STAT3 secara signifikan menekan perkembangan kanker yang dikaitkan dengan peningkatan regulasi limfosit T sitotoksik dan IFN-γ sekresi.
Simpulan
Hasil temuan ini menyarankan penghambatan axis HIF-1α / STAT3 oleh SPION-TMC-ChT-TAT-H nanaopartikel sebagai cara efektif untuk mengobati kanker.
Penulis: Hendrik Setia Budi
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1549963421000162
