Protein Terkait Dengan Penyakit Neurodegeneratif Ditemukan Terkait dengan Kanker Otak Anak
Sebuah penelitian inovatif mengidentifikasi gen VAPB, yang sebelumnya dikaitkan dengan ALS, sebagai pemain kunci dalam medulloblastoma, menunjukkan potensinya sebagai penanda dan target terapi pada kanker otak anak yang agresif ini. Penemuan ini menawarkan wawasan baru mengenai biologi kanker dan kemungkinan pengobatannya. Sel medulloblastoma disimpan dalam kultur 3D (tumor spheroids) atau kultur 2D di laboratorium peneliti. Kredit: Amanda Faria Assoni
Sebuah protein, yang banyak diteliti hubungannya dengan gangguan neurodegeneratif seperti amyotrophic lateral sclerosis (ALS), juga terlibat dalam medulloblastoma, suatu bentuk kanker yang mempengaruhi sistem saraf pusat. Medulloblastoma merupakan salah satu tumor otak paling umum dan parah pada anak-anak, yang berasal dari sel primitif pada tahap awal perkembangan saraf.
Sebuah penelitian yang dipimpin oleh sekelompok ilmuwan Brasil telah menunjukkan gen tersebut secara in vitro dan in vivo VAPB terkait dengan proliferasi sel pada tumor ini. Sebuah artikel tentang penelitian ini diterbitkan dalam jurnal SLaporan Ilmiah.
Perawatan Saat Ini dan Potensi Implikasinya
Penemuan ini menunjukkan potensi penanda tingkat keparahan dan, setelah penelitian lebih lanjut, menjadi target terapi di masa depan. Medulloblastoma saat ini diobati dengan kombinasi pembedahan untuk mengangkat tumor, dan terapi radiasi dan/atau kemoterapi, keduanya bersifat agresif dan dapat menyebabkan kerusakan otak jangka panjang.
VAPB adalah singkatan dari protein B/C terkait membran terkait vesikel. Protein membran terkait vesikel (VAMP) adalah keluarga protein yang memainkan peran penting dalam proses seluler, terutama metabolisme lipid dan transportasi intraseluler. Mereka diekspresikan di semua jenis sel tetapi terutama menonjol di neuron.
Dalam penelitian tersebut, ekspresi gen tinggi VAPB pada medulloblastoma berkorelasi dengan penurunan kelangsungan hidup pasien. Proliferasi sel tumor memerlukan protein, dan peningkatan yang parah dapat membuat penyakit menjadi lebih agresif. Di samping itu, VAPB inaktivasi (knockout) menggunakan pengeditan gen CRISPR/Cas9 menunda perkembangan siklus sel.
“Temuan ini memberikan arah baru untuk memahami dasar molekuler penyakit neurologis. Kebaruan utama dalam penelitian ini adalah hubungan antara protein yang terkait dengan degenerasi saraf dan perkembangan tumor. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa hal ini terlihat pada kanker payudara, namun sejauh ini tidak ada yang menunjukkan kaitannya dengan kanker sistem saraf pusat,” kata Oswaldo Keith Okamoto, seorang profesor di Institut Biosains (IB-USP) Universitas São Paulo.
Okamoto adalah penulis koresponden artikel tersebut bersama Floris Foijer, seorang profesor di Institut Penelitian Eropa untuk Biologi Penuaan Universitas Groningen di Belanda. Ia juga merupakan salah satu pembimbing tesis penulis pertama, Amanda Faria Assoni, selama penelitian PhD-nya yang didukung oleh FAPESP.
Penelitian dilakukan di Human Stem Cell and Genome Research Center (HUG-CELL), salah satu Research, Innovation, and Dissemination Centers (RIDCs) yang didanai oleh FAPESP. HUG-CELL dipimpin oleh Mayana Zatz, seorang profesor di IB-USP dan juga salah satu penulis artikel tersebut.
“Ekspresi protein ini berkurang pada ALS, dan pengurangan tersebut menyebabkan degenerasi. Di sisi lain, kami menemukan bahwa ekspresi VAPB yang tinggi pada medulloblastoma berkorelasi dengan penurunan kelangsungan hidup pasien, dan ketika kami menghilangkan ekspresi protein dalam sel tumor, siklus seluler melambat tetapi sel tidak mati. Kami mengambil langkah pertama untuk mengidentifikasi beberapa jalur yang berubah karena kurangnya VAPB, namun sekarang kami perlu memahami lebih baik jalur mana yang paling penting,” kata Assoni kepada Agência FAPESP.
Statistik mengenai medulloblastoma di Brazil masih sedikit, namun para ahli memperkirakan bahwa penyembuhan tidak dapat dicapai pada sekitar sepertiga dari seluruh kasus. Tumor sistem saraf pusat menyumbang 20% dari kanker pada masa kanak-kanak, terutama menyerang anak-anak berusia 5 tahun atau kurang, menurut National Cancer Institute (INCA). Pada keseluruhan populasi Brasil, kasus baru kanker sistem saraf pusat diperkirakan rata-rata 11.490 per tahun pada periode 2023-25, menurut laporan INCA “Estimativa 2023: incidência de câncer no Brasil”: 6.110 pada pria dan 5.380 pada wanita, sesuai dengan tingkat kejadian 5,8 per 100.000 pria dan 4,85 per 100.000 wanita. Di seluruh dunia, jumlah kasus kanker sistem saraf pusat berjumlah sekitar 310.000 per tahun (1,6% dari seluruh kasus kanker).
Teknik tingkat lanjut
Dalam studi tersebut, para peneliti menggunakan tumor spheroids, model kultur sel kanker tiga dimensi yang dirancang untuk meniru lingkungan in vivo. Spheroid yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari garis sel medulloblastoma, termasuk garis keturunan yang baru-baru ini mereka kembangkan dari sampel tumor pasien. Kontrolnya adalah sel-sel progenitor saraf yang berasal dari rangkaian sel induk berpotensi majemuk yang diinduksi manusia (hiPSCs).
Para peneliti menggunakan RNA pengurutan dan rekayasa genom CRISPR untuk menghasilkan garis sel tanpa VAPB. Tes in vivo dilakukan pada tikus, namun penelitian ini juga melibatkan analisis data klinis untuk 632 pasien medulloblastoma, terutama yang berkaitan dengan ekspresi gen dan tingkat kelangsungan hidup, yang tersedia dari database ilmiah.
“Meskipun VAPB umumnya tidak terkait dengan kanker, kami mendeteksi perubahan pada beberapa jalur yang dipelajari secara klasik pada tumor di dunia. VAPB-sel knockout. Mekanisme seluler yang dimaksud telah teruji dengan baik dan banyak digunakan sebagai penanda agresivitas. Dalam pandangan saya, temuan ini akan merangsang penelitian tentang protein lain karena berkaitan dengan jenis kanker yang belum ada pengobatan idealnya,” kata Assoni.
Sebuah studi sebelumnya menggunakan garis sel hasil kultur laboratorium, dipimpin oleh Okamoto dan diterbitkan dalam jurnal Penelitian Otak pada tahun 2020, mengidentifikasi molekul, termasuk protein OCT4, yang berpotensi berfungsi sebagai biomarker medulloblastoma.
“Banyak peneliti mempelajari kanker di seluruh dunia, namun tumor sistem saraf pusat kurang diteliti karena lebih jarang dibandingkan kanker lainnya. Namun penyakit ini mempunyai angka kematian yang tinggi, belum ada pengobatan baru, dan penting dari sudut pandang klinis. Kemajuan apa pun dalam pengetahuan tentang tumor SSP akan sangat berharga bagi pasien dan keluarga mereka,” kata Okamoto.
Keluarga pasien mendirikan Inisiatif Medulloblastoma pada tahun 2021 untuk mengumpulkan dana bagi 13 laboratorium penelitian di Amerika Serikat, Kanada, dan Jerman, yang dikenal sebagai Konsorsium Cure Group 4. Sebuah artikel yang ditulis bersama oleh anggota Konsorsium diterbitkan di jurnal Alam menggambarkan penemuan inovatif yang menelusuri asal usul medulloblastoma dalam perkembangan jenis sel tertentu.
Referensi: “VAPB protein terkait neurodegenerasi mengatur proliferasi di medulloblastoma” oleh Amanda Faria Assoni, Thiago Giove Mitsugi, René Wardenaar, Raiane Oliveira Ferreira, Elisa Helena Farias Jandrey, Gabriela Machado Novaes, Isabela Fonseca de Oliveira Granha, Petra Bakker, Carolini Kaid, Mayana Zatz, Floris Foijer dan Oswaldo Keith Okamoto, 9 November 2023, Laporan Ilmiah.
DOI: 10.1038/s41598-023-45319-5
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
