“Mesin Waktu” dari Sel Manusia Bisa Balikkan Perkembangan Kanker?

Foto : scitechdaily.com

Teknologi.id – Hal yang yang membuat kanker pankreas begitu mematikan adalah penyebarannya yang terselubung dan cepat. Saat ini, sebuah “mesin waktu” yang dibuat oleh para insinyur Universitas Purdue telah menunjukkan cara untuk membalikkan perjalanan kanker sebelum menyebar ke seluruh pankreas.

“Temuan ini membuka kemungkinan dalam merancang terapi gen atau obat baru, karena saat ini kita dapat mengubah sel kanker kembali ke keadaan normalnya,” kata Bumsoo Han, seorang profesor teknik mesin Purdue dan pemimpin program di Purdue Center For Cancer Research.

Bumsoo Han memiliki komitmen yang luhur dalam bidang teknik biomedis. Sebuah mesin waktu yang dibuat oleh laboratorium Han adalah reproduksi struktur pankreas manusia yang hidup, dan disebut sebagai Acinus. Acinus memproduksi dan mengeluarkan enzim pencernaan ke dalam usus kecil. Kanker pankreas cenderung berkembang dari peradangan kronis yang terjadi ketika mutasi menyebabkan enzim pencernaan ini mencerna pankreas itu sendiri.

Baca Juga: Baru Tahu, Ternyata Elon Musk Bukan Pendiri Tesla!

Jika ada cara untuk kembali ke masa lalu untuk memprogram ulang sel-sel acinar kanker yang menghasilkan enzim-enzim itu, maka mungkin saja untuk mereset pankreas sepenuhnya.

Selama beberapa dekade terakhir, Stephen Konieczny, seorang profesor emeritus di Departemen Ilmu Biologi Purdue, telah mempelajari reset button yang berpotensial yakni gen yang disebut PTF1a.

"Gen PTF1a sangat penting untuk perkembangan pankreas yang normal. Jika Anda kekurangan gen PTF1a, Anda tidak mengembangkan pankreas," kata Konieczny. "Jadi, seluruh ide kami adalah, jika kami mengaktifkan kembali gen PTF1a dalam sel kanker pankreas, apa yang terjadi? Akankah kita mengembalikan fenotipe kanker? Memang, itulah yang terjadi.”

Konieczny berkolaborasi dengan laboratorium Han untuk membawa temuan ini dalam studi biologi molekuler ke tingkat berikutnya dengan mengujinya dalam model realistis dari mesin waktu Acinus. Sebuah studi yang diterbitkan di sampul terbaru Lab on Chip oleh Royal Society of Chemistry.

Para peneliti biasanya menyelidiki kemungkinan pengobatan kanker pankreas dengan model pendekatan pada hewan. Tetapi kanker pankreas dapat memakan waktu berbulan-bulan untuk berkembang pada hewan. Memiliki cara untuk mempelajari perkembangan kanker dan konsep pengobatan dalam lingkungan mikro atau microenvironment merupakan hal yang realistis yang akan menghemat waktu dan memberi peneliti lebih banyak kendali atas model tersebut.

Model yang dikembangkan peneliti Purdue mengatasi tantangan besar dalam menangkap secara akurat kompleksitas anatomi acinus, yakni rongga melingkar yang dilapisi dengan sel.

"Dari sudut pandang teknik, membuat rongga tiga dimensi semacam ini bukanlah hal yang sepele. Jadi, mencari cara untuk membangun rongga ini adalah sebuah inovasi tersendiri," kata Han.

Laboratorium Han sudah memiliki pengalaman membangun model realistis dari pankreas lain, yakni saluran, di mana kanker tumbuh setelah muncul dari acinus. Para peneliti mengambil pengetahuan ini dan mengembangkan teknik baru yang membangun duktus (duct) maupun acinus dalam proses “penjarian kental” atau “viscous fingering” dua langkah.

Begini cara kerjanya: Modelnya yaitu sebuah platform kaca berukuran prangko di atas slide mikroskop, memiliki dua ruang yang saling berhubungan. Lalu dimasukkan larutan kolagen ke dalam satu ruangan yang berbentuk seperti jari dari saluran pankreas yang menonjol, dan lalu mengembang untuk menciptakan struktur rongga acinus di ruang kedua.

Baca Juga: Bukan AS, Justru Negara Ini yang Pimpin Pengembangan 6G

Meneteskan sel kanker manusia ke dalam ruang acinar membuat model ini lebih realistis. Laboratorium Konieczny merekayasa gen PTFla dari garis sel kanker pankreas untuk dihidupkan dengan adanya doksisiklin yakni senyawa yang biasa digunakan dalam antibiotik. Setelah gen diaktifkan, sel-sel mulai membangun sisa acinus dalam model Han, dan menunjukkan bahwa mereka tidak lagi bersifat kanker dan telah diprogram ulang.

“Dalam model ini, tidak hanya sel kanker yang diprogram ulang, tetapi untuk pertama kalinya, kami dapat menunjukkan arsitektur tiga dimensi acinus yang normal, yang terlihat sangat mirip dengan struktur yang sama yang kami lihat pada pankreas yang sehat." kata Konieczny. Laboratorium Han saat ini sedang melakukan eksperimen mengeksplorasi kemungkinan terapi gen berdasarkan temuan ini.

(fnj)