Bagaimana Sel Kanker Mendapat Makanannya untuk Bisa Terus Membelah?
Kanker merupakan suatu pertumbuhan sel yang tidak terkontrol. Pertumbuhan ini membutuhkan sel kanker untuk melakukan replikasi semua dari komponen selnya, seperti DNA, RNA, protein, dan lemak, yang nantinya akan dibutuhkan untuk proses pembelahan sel selanjutnya. Proses ini jelas memerlukan energi, sehingga sel kanker harus menyesuaikan metabolismenya untuk mencukupi keperluan pertumbuhan dan pembelahan sel kanker. Pemrograman ulang metabolisme adalah salah satu mekanisme pertahanan diri sel kanker. Hal ini bertujuan untuk sel kanker dalam memproduksi energi dan menghindar dari respon apoptosis sel.
Sel normal, dalam kondisi aerob, dapat mengolah glukosa dengan mengubahnya menjadi piruvat dalam proses glikolisis di sitoplasma dan fosforilasi oksidatif di mitokondria. Sedangkan sel kanker, meskipun dalam kondisi terdapat banyak oksigen, sel ini dapat memrogram kembali metabolisme glukosa dari fosfirilasi oksidatif menjadi glikolisis aerob.
Sel normal memiliki kanal protein untuk pintu masuk glukosa ke dalam yang disebut dengan transporter glukosa. Normalnya, transporter ini berada di permukaan membrane sel dan mengatur masuknya glukosa secara selektif ke dalam sel. Sel kanker sendiri aktif memproduksi lebih banyak transporter glukosa di permukaan selnya, sehingga akan lebih banyak glukosa yang masuk ke dalam sel.
Glikolisis aerob ini berhubungan dengan onkogen yang teraktivasi (RAS, MYC) dan tumor suppressors yang mengalami mutasi (p53). Perubahan tersebut di dalam sel kanker menguntungkan sel kanker sendiri terkait dengan kemampuan untuk proliferasi sel, kemampuan untuk menghindari kontrol sitostatik, dan menghindari apoptosis.
Perubahan metabolism pada sel kanker menjadi glikolisis aerob dikarena adanya hypoxia inducible factor (HIF) yang dikeluarkan karena sel kanker sendiri seringkali memiliki daerah dengan jumlah oksigen yang sedikit. HIF ini selanjutnya berperan dalam aktivasi respon stres hipoksia. HIF dapat mengatur kembali transporter glukosa dan beberapa enzim untuk jalur glikolisis. HIF ini ternyata dapat teraktivasi oleh karena beberapa rangsangan, seperti radiasi yang menginduksi kerusakan DNA, sinyal dari protein lain, adanya faktor pertumbuhan (GF), dan adanya piruvat. HIF ini berperan penting dalam pemrograman kembali metabolisme sel kanker. Jadi, onkoprotein RAS dan hipoksia, keduanya dapat meningkatkan kadar faktor transkripsi HIF1α dan HIF2α yang berperan dalam pengaturan glikolisis.
Selain itu, perubahan metabolisme pada sel kanker juga dikontrol oleh enzim phosphoinositide 3 kinase (PI3K). PI3K dapat diaktivasi oleh beberapa sinyal pertahanan dari luar sel melalui reseptor di permukaan sel kanker. Setelah teraktivasi, PI3K akan memediasi pertumbuhan dan pertahanan sel, menghambat apoptosis, aktivasi angiogenesis, dan mengaktivasi glikolisis aerobik. PI3K juga mengaktivasi protein lain, AKT, yang akan mengaktivasi mTOR. Setelah teraktivasi, mTOR pula akan mengaktivasi HIF yang akan saling mendukung perubahan metabolisma pada sel kanker.
Pemrograman kembali metabolisme pada sel kanker juga dipengaruhi oleh mutasi dari p53. Selain sebagai penanggungjawab terkait kerusakan DNA, p53 juga berperan dalam proses aktivasi respirasi normal sel supaya tidak terjadi glikolisis aerob. Dengan adanya mutasi dari p53 akan menyebabkan terjadinya glikolisis aerob.
Aktivasi mutasi pada enzim iso-citrate dehydrogenase 1/2 (IDH) juga dilaporkan terdapat pada glioma dan kanker pada manusia yang lain. Enzim ini juga berhubungan dengan peningkatan oksidasi dan stabilitas dari faktor transkripsi HIF1. Hubungan ini juga memiliki efek pada stabilitas genom dan angiogenesis/invasi.
Jadi, pemrograman kembali metabolisme sel kanker dipengaruhi oleh adanya RAS, MYC, p53, HIF, PI3K, dan IDH. Masing-masing selanjutnya saling berhubungan untuk proses perubahan metabolisme sel kanker ini. Sehingga hal ini dapat selanjutnya dijadikan acuan untuk target terapi kanker itu sendiri.
DAFTAR PUSTAKA
- Hanahan, D, Weinberg, RA. Hallmarks of Cancer: The Next Generation. 2011. Cell. 144: 646-674. Ahsani, D. Mitokondria sebagai Target Terapi Kanker. 2014. JKKI. Vol. 6 No.1.
Komentar
Posting Komentar