Ilustrasi Kelompok Sel Kanker (© fotoyou – stock.adobe.com)
BARU YORK — Dalam perkembangan yang inovatif, para ilmuwan telah menciptakan metode revolusioner untuk melacak penyebaran kanker ke seluruh tubuh, yang berpotensi membuka jalan bagi pengobatan yang lebih efektif melawan penyakit mematikan ini. Teknologi baru ini, yang dikembangkan oleh para peneliti di Cold Spring Harbor Laboratory dan Weill Cornell Medicine di New York, menggunakan “barcode” genetik untuk memantau pergerakan sel kanker individu, memberikan wawasan yang belum pernah terjadi sebelumnya mengenai proses metastasis.
Kanker metastatik, dimana penyakit menyebar dari tempat asalnya ke bagian tubuh lain, seringkali merupakan diagnosis yang suram bagi pasien. Hingga saat ini, mekanisme pasti mengenai bagaimana sel kanker bermigrasi masih sulit dipahami. Penelitian baru ini, dipublikasikan di jurnal Penemuan Kankermenyoroti proses penting ini, mengungkapkan bahwa meskipun sebagian besar sel kanker tetap berada di dalam tumor primer, sejumlah kecil sel agresif bertanggung jawab atas penyebaran migrasi kanker yang jarang namun mematikan.
Penelitian tersebut, yang berfokus pada kanker prostat, menggunakan model tikus baru yang disebut Evolution in Cancer Prostate (EvoCaP) bersama dengan jalur analisis yang dikenal sebagai Evolutionary Lineage Tracing in R (EvoTraceR). Pendekatan inovatif ini memungkinkan para peneliti untuk menandai sel-sel kanker individu dengan urutan DNA yang unik, sehingga secara efektif menciptakan sistem GPS seluler.
“Barcoding ini memungkinkan kami membaca informasi penelusuran yang tepat tentang bagaimana kanker telah menyebar dari asal ke jaringan tempat kanker tersebut bermetastasis,” jelas Profesor CSHL Adam Siepel, salah satu peneliti utama proyek tersebut, dalam rilis media.
Hasilnya mengejutkan. Meskipun anggapan konvensional mungkin menunjukkan bahwa kanker menyebar secara massal, penelitian ini mengungkapkan bahwa hanya sebagian kecil sel yang sangat agresif yang bertanggung jawab untuk membentuk lokasi tumor baru di organ seperti tulang, hati, paru-paru, dan kelenjar getah bening. Temuan ini dapat memiliki implikasi signifikan terhadap cara kita melakukan pendekatan pengobatan kanker di masa depan.
Metode pelacakan penyebaran kanker sebelumnya bergantung pada kombinasi teknik pencitraan dan pengurutan seluruh genom, yang tidak hanya memakan waktu dan mahal tetapi juga kurang tepat. Teknologi barcode baru menawarkan cara yang lebih efisien dan akurat untuk memetakan perjalanan kanker melalui tubuh.
Bagi kebanyakan orang, terobosan ini dapat disamakan dengan memasang alat pelacak pada setiap mobil untuk memantau pola lalu lintas dibandingkan hanya mengandalkan foto udara dari jalan raya. Tingkat detail ini memungkinkan peneliti untuk melihat dengan tepat “kendaraan” (sel kanker) mana yang menyebabkan “kemacetan lalu lintas” (metastasis) paling bermasalah di dalam tubuh.
“Kami telah meletakkan landasan dasar biologi molekuler untuk menjawab banyak pertanyaan lain. Ini adalah fase awal dari proyek yang jauh lebih besar di mana rekan-rekan kami memperluas pekerjaan ini ke jenis kanker lain, dan kami mulai mencari intervensi terapeutik untuk metastasis,” kata Armin Scheben, salah satu kontributor utama studi ini, pascadoktoral CSHL.
Implikasi dari penelitian ini jauh melampaui kanker prostat. Ketika teknologi ini diterapkan pada bentuk penyakit lain, hal ini dapat mengarah pada pengembangan pengobatan yang lebih tepat sasaran dan efektif. Dengan mengidentifikasi sel-sel spesifik yang bertanggung jawab atas metastasis, para peneliti mungkin dapat merancang terapi yang mencegah penyebaran kanker.
Meskipun masih ada jalan panjang sebelum temuan ini dapat diterapkan pada pengobatan klinis, kemampuan untuk memetakan penyebaran kanker dengan presisi seperti itu menandai tonggak penting dalam penelitian kanker. Seiring dengan berkembangnya pemahaman kita tentang metastasis, harapan bahwa suatu hari nanti kita dapat menghentikan perjalanan mematikan kanker ini pun semakin berkembang.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Para peneliti menggunakan model tikus khusus untuk mempelajari bagaimana kanker prostat menyebar ke bagian tubuh lain, seperti tulang dan organ. Mereka menyuntik tikus dengan virus yang mengandung “barcode”, yaitu rangkaian DNA kecil yang membantu melacak perilaku sel kanker. Dengan mengedit kode batang ini menggunakan teknologi yang disebut CRISPR, para peneliti dapat mengikuti jalur yang diambil sel kanker saat mereka menyebar dari prostat ke organ lain. Tim juga menghapus dua gen penting (Pten dan Trp53) untuk menciptakan bentuk kanker prostat agresif yang berperilaku mirip dengan kanker prostat manusia.
Hasil Utama
Studi tersebut menemukan bahwa sebagian besar sel kanker yang menyebar ke bagian tubuh lain hanya berasal dari beberapa kelompok sel agresif di prostat. Sel-sel agresif ini berpindah langsung dari prostat ke organ lain, seperti tulang dan hati, daripada menyebar dari satu lokasi metastasis ke lokasi metastasis lainnya. Sederhananya, sel-sel kanker tidak berpindah dari satu organ ke organ lain tetapi sebagian besar langsung berpindah dari prostat ke tujuan akhir. Para peneliti melihat bahwa pola penyebaran pada tikus sangat mirip dengan bagaimana kanker prostat menyebar pada manusia.
Keterbatasan Studi
Pertama, temuan ini didasarkan pada model tikus, yang mungkin tidak secara sempurna meniru perilaku kanker prostat pada manusia. Kedua, penelitian ini terutama berfokus pada gen spesifik Pten dan Trp53, yang umum terjadi pada kanker prostat agresif namun mungkin tidak berlaku untuk semua jenis penyakit. Terakhir, meskipun sistem barcode sangat efektif dalam melacak penyebaran kanker, penelitian ini mungkin tidak menangkap setiap perubahan kecil atau peristiwa langka yang terjadi selama metastasis.
Diskusi & Kesimpulan
Studi ini menyoroti pentingnya memahami bagaimana sel-sel kanker “elit” tertentu bertanggung jawab atas sebagian besar penyebaran kanker prostat. Dengan melacak penyebarannya menggunakan barcode, para peneliti dapat melihat sel mana yang menyebabkan penyebaran kanker. Hal ini membantu para ilmuwan fokus pada sel-sel agresif ini untuk pengobatan di masa depan. Studi tersebut menunjukkan bahwa mengembangkan terapi yang menargetkan beberapa sel kanker yang sangat invasif bisa menjadi strategi yang lebih efektif daripada mengobati seluruh tumor, karena sebagian besar sel tumor tidak menyebar secara agresif.
Pendanaan & Pengungkapan
Penelitian ini didukung oleh berbagai hibah dari berbagai organisasi. Pendanaan disediakan oleh Penghargaan Penelitian Investigator Dini Program Penelitian Kanker Prostat Departemen Pertahanan (W81XWH-22-1-0068), Penghargaan Penelitian Onkologi Molekuler dan Translasional (MTOR) Institut Kanker Nasional (NCI) (T32CA203702), hibah NCI R01- CA272466, dan Hibah Penelitian American Cancer Society (ACS). Dukungan tambahan datang dari Hibah Pelatihan T32 Institut Kesehatan Nasional (NIH) (1T32GM141949-01), Konsorsium Kanker Starr (I16-0060), NIH T32 – Weill Cornell Medicine (5T32GM141949-02), CRUK/AIRC “Accelerator Award” ( penghargaan #22790) bertajuk “Evolusi Kanker Sel Tunggal di Klinik”, dan hibah NIH R35-GM127070.
