Kanser Pundi Kencing: Rintangan Kemoterapi Berasaskan Cisplatin Melalui Kanta Instrumen RAMAN dan SAXS

Oleh: Kanmalar Mathavan
Pelajar Sarjana Sains Universiti Malaya

Kanser Pundi Kencing

Barah atau kanser pundi kencing merupakan penyakit yang menggerunkan orang ramai tanpa mengenal usia dan jantina. Biasanya, kanser ini lebih kerap menjejaskan golongan lelaki berbanding perempuan. Kanser pundi kencing merujuk kepada pertumbuhan sel urothelial yang tidak normal dalam lapisan pundi kencing dan ia mempunyai keupayaan untuk merebak ke bahagian sistem badan yang lain. Gejala awal kanser pundi kencing adalah wujudnya darah di dalam air kencing dan biasanya ia tidak menyakitkan. Sebahagian besar kanser pundi kencing dapat didiagnosis pada peringkat awal jangkitan sewaktu kanser tersebut berpotensi untuk sembuh melalui rawatan yang sesuai. Secara umumnya, semakin awal barah itu dirawat, semakin tinggi peluang pesakit untuk sembuh. Walau bagaimanapun, kanser ini boleh berulang kembali walaupun sudah dirawat pada peringkat awal. Oleh itu, pesakit kanser pundi kencing yang telah sembuh masih perlu menjalani pemeriksaan tahunan berkala untuk memastikan kanser tersebut tidak berlaku sekali lagi.

Rawatan

Setiap pesakit kanser pundi kencing mempunyai keunikan tersendiri. Kemandirian rawatan kanser pundi kencing merupakan salah satu langkah utama untuk mengawal kadar keberjangkitan serta memantau tahap kesihatan kanser ini. Pembedahan seperti transurethral bladder tumor resection (TURBT) dan sistektomi radikal adalah antara rawatan yang boleh diberikan bergantung kepada keadaan pesakit. Selain daripada pembedahan, rawatan terapi menggunakan kemoterapi juga boleh digunakan dalam merawat kanser ini. Dalam rawatan jenis ini, ubat kemoterapi akan dimasukkan ke dalam sistem badan untuk memusnahkan dan menghalang kanser ini daripada terus membesar. Namun begitu, segelintir pesakit kanser didapati mengalami kekebalan atau rintangan kemoterapi yakni sel-sel kanser tersebut tidak dapat dirawat dengan ubat antikanser dan terdapat banyak punca mengapa keadaan ini berlaku.

Kemoterapi berasaskan cisplatin

Kemoterapi berdasarkan cisplatin telah menjadi tumpuan rawatan dalam kebanyakkan kanser. ‘Cisplatin’ merupakan salah satu ubat antikanser yang biasa digunakan untuk merawat kanser pundi kencing dan karsinoma urothelial lain. Sebaik sahaja cisplatin dimasukkan ke dalam sel kanser melalui intravena infusi, ia akan bertindak balas dengan genom DNA dan mendorong perubahan dalam DNA tersebut. Cisplatin berfungsi untuk merosakkan DNA di dalam sel-sel kanser tersebut dan seterusnya menghalang mereka daripada bermutasi. Malangnya, kesan kemoterapi berasaskan cisplatin pada genom kanser adalah rumit dan ia sering dicabar oleh kerintangan serta kekebalan sel-sel kanser yang menyebabkan rawatan ini menjadi tidak efisien. Oleh yang demikian, memahami tindak balas kemoterapi berdasarkan cisplatin dalam sampel klinikal adalah penting untuk menentukan reka bentuk kombinasi rawatan atau terapi susulan yang sesuai untuk pesakit.

Peranan FDFT1 dalam kemoterapi berasaskan cisplatin

Kerintangan yang dihasilkan oleh sel kanser pundi kencing adalah disebabkan oleh perubahan dalam biosintesis kolesterol intrasel. Kajian terdahulu mendapati bahawa salah satu daripada komponen dalam biosintesis kolesterol mempunyai potensi untuk menyekat kedua-dua tumor kanser. Ia juga menunjukkan kekebalan terhadap terapi berasaskan cisplatin yang dikenali sebagai farnesyl-diphosphate farnesyltransferase 1 (FDFT1). FDFT1 atau squalene synthase ialah enzim yang memangkin penukaran farnesyl diphosphate (FPP) kepada squalene. Memandangkan FPP terletak pada penghujung kitaran biosintesis isoprenoid, pengubahsuaiannya menjadikan squalene yang telah dipangkin oleh enzim FDFT1 untuk menjadi biosintesis kolesterol pada peringkat pertama. Fenomena ini telah mewujudkan sasaran yang lebih jelas melalui pengamatan fasa biosintesis kolesterol tersebut untuk rawatan terapeutik susulan. Penemuan ini telah membawa kepada keperluan untuk penyelidikan yang mendalam tentang enzim FDFT1. Justeru, kajian tentang ciri-ciri FDFT1 yang menyebabkan sel-sel kanser pundi kencing menjadi rintangan terhadap ubat kemo amat penting untuk kemaslahatan pesakit dalam menerima rawatan susulan.

Raman Spektroskopi

Spektroskopi Raman mempunyai keupayaan untuk mengekstrak maklumat terperinci tentang perubahan pada tahap biomolekul. Spektroskopi Raman dikawal oleh penyerakan Raman atau kesan Raman yang merupakan penyerakan foton yang tidak anjal oleh jirim. Fenomena ini terjadi apabila terdapat pertukaran tenaga dan perubahan arah cahaya. Spektroskopi Raman ialah teknik analisis kimia yang tidak merosakkan dan mampu memberikan maklumat tentang struktur kimia, fasa dan polimorfi, kehabluran serta interaksi molekul yang diperlukan lebih-lebih lagi dalam kajian kemoterapi berasaskan cisplatin yang dikawal oleh enzim FDFT1. Penggunaan spektroskopi Raman dalam mengenalpasti dan mencirikan tisu kanser pundi kencing bukan sahaja memudahkan pengkaji untuk mengendalikan proses dengan mudah, tetapi juga menyediakan cap jari molekul yang tepat bagi tisu kanser yang berguna dalam menetapkan rawatan diagnosis lanjutan.

Small Angle X-ray Scattering – Penyerakan Sinar-X Sudut Kecil (SAXS)

SAXS ialah teknik analisis yang mengkaji maklumat struktur sampel dengan membaca keamatan sinar-X yang tersebar oleh sampel sebagai fungsi sudut serakan yang sangat kecil. SAXS beroperasi dengan sumber sinaran dari sinkroton SAXS. Menurut Hukum Bragg yang menerangkan dengan sudut serakan yang semakin berkurangan, struktur yang dikaji akan semakin besar. Fenomena ini telah membantu pengkaji untuk mengkaji struktur FDFT1 melalui serakan X-ray yang sangat kecil dan sensitif. Justeru, penentuan ciri morfologi pada paras supramolekul tisu kanser pundi kencing yang berkorelasi dengan kerintangan boleh dianalisis dengan bantuan SAXS. Instrumen ini juga dapat membantu dalam kajian susunan zarah asli dari pandangan fisiologi dan ia membolehkan kajian melibatkan kemungkinan variasi dalam struktur akibat perubahan untuk berhasil.

Kesimpulan

Kemoterapi secara keseluruhan berkait rapat dengan perubahan dalam genomik. Kemoterapi yang merosakkan DNA boleh menyebabkan peningkatan beban mutasi dalam kanser pundi kencing walaupun selepas menerima rawatan. Pencirian dan pengenalpastian tisu kanser dalam konteks kemoterapi berasaskan cisplatin, diikuti oleh penjujukan dan analisis menyeluruh melibatkan FDFT1 dalam kalangan pesakit kanser pundi kencing adalah amat penting. Oleh yang demikian, spektroskopi Raman dan SAXS dipercayai dapat menawarkan maklumat yang lebih mampan tentang ciri-ciri molekul kerintangan yang diberikan oleh sel-sel kanser pundi kencing terhadap cisplatin yang dikawal oleh FDFT1.

Rujukan

Ferlay, J., et al., Global and regional estimates of the incidence and mortality for 38 cancers: GLOBOCAN 2018. Lyon: International Agency for Research on Cancer. World Health Organization, 2018: p. 394-424.
Blandy, J.P., J.M. Reynard, and R. Notley, Transurethral resection. 2004: CRC Press.
Stein, J.P., et al., Radical cystectomy in the treatment of invasive bladder cancer: long-term results in 1,054 patients. Journal of clinical oncology, 2001. 19(3): p. 666-675.
Florea, A.-M. and D. Büsselberg, Cisplatin as an anti-tumor drug: cellular mechanisms of activity, drug resistance and induced side effects. Cancers, 2011. 3(1): p. 1351-1371.
Roh, Y.-G., et al., Drug resistance of bladder cancer cells through activation of ABCG2 by FOXM1. BMB reports, 2018. 51(2): p. 98.
Ha, N.T. and C.H. Lee, Roles of Farnesyl-Diphosphate Farnesyltransferase 1 in Tumour and Tumour Microenvironments. Cells, 2020. 9(11): p. 2352.
Zhi-Hong, L., A program for SAXS data processing and analysis. Chinese Physics C, 2013. 37(10): p. 108002.
Szymanski, H.A., Raman spectroscopy: theory and practice. 2012: Springer Science & Business Media.