Gagasan Inovatif

Proposal Penelitian terkait TNBC Type oleh Kelompok TW2201A

DAFTAR ISI:

BAB 1 PENDAHULUAN

    1. Latar Belakang Masalah
    2. Rumusan Masalah
    3. Tujuan Penelitian
    4. Manfaat Penelitian

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

    1. Breast Cancer
    2. Triple Negative Breast Cancer (TNBC)
    3. Trop-2

BAB 3 METODE PENELITIAN

    1. Metode Penelitian
    2. Prosedur dan Tahapan Penelitian
    3. Luaran Tiap Tahapan Penelitian
    4. Indikator Capaian Tiap Tahapan Penelitian

DAFTAR PUSTAKA

BAB 1 PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kanker adalah suatu penyakit dimana terjadi pertumbuhan yang tidak terkontrol dari suatu sel tubuh yang kemudian menyebar ke bagian tubuh yang lainnya. Kanker dapat bermula dari setiap bagian tubuh manusia. Sel tubuh manusia bertumbuh dan kemudian rusak sehingga akan digantikan oleh sel-sel tubuh yang baru. Namun terkadang siklus pertumbuhan sel ini rusak dan sel-sel yang sudah rusak bertumbuh dan bereplikasi. Sel-sel ini dapat membentuk tumor.

Kanker payudara merupakan jenis kanker yang paling sering terjadi dan juga merupakan penyebab kematian kedua terbesar karena kanker pada wanita. Pada tahun 2020, terdapat 2,3 juta wanita yang terdiagnosis kanker payudara dan 685,000 kematian secara global. Hingga akhir tahun 2020, ada 7,8 juta wanita hidup yang didiagnosis menderita kanker payudara dalam 5 tahun terakhir, menjadikannya kanker paling umum di dunia. Ada lebih banyak tahun hidup yang disesuaikan dengan disabilitas yang hilang (DALYs) oleh wanita karena kanker payudara secara global daripada jenis kanker lainnya. Kanker payudara terjadi di setiap negara di dunia pada wanita pada usia berapa pun setelah pubertas tetapi dengan tingkat yang meningkat di kemudian hari (WHO, 2020).

Kanker payudara seringkali berkembang tanpa diketahui. Kebanyakan pasien menyadari penyakit mereka saat melakukan pemeriksaan rutin atau secara tidak sengaja mengamati benjolan atau perubahan pada payudara. Kanker payudara mulai berkembang pada sel epitel duktus maupun lobulus jaringan glandula payudara. Sel-sel kanker pada awalnya hanya berkembang pada duktus ataupun lobulus (“in situ”). Seiring berjalannya waktu, sel-sel kanker yang tumbuh in situ dapat berkembang dan menyebar ke jaringan payudara di sekitarnya, kelenjar limpa, dan bahkan ke organ tubuh lain (NCBI, 2021).

Pengobatan kanker payudara akan lebih efektif apabila kanker tersebut dapat didiagnosis secara dini. Pengobatan biasanya terdiri dari gabungan operasi, terapi radiasi, dan terapi obat-obatan (kemoterapi, terapi hormonal, dan/atau terapi target). Terdapat dua prinsip dasar pengobatan kanker yaitu mengurangi kemungkinan rekurensi dan risiko metastasis dari sel-sel kanker. Tindakan operasi dengan atau tanpa menggunakan terapi lain dapat mengontrol sel kanker secara lokal. Saat ada risiko metastasis, akan dilakukan tetapi sistemik seperti terapi hormonal, kemoterapi, terapi target, ataupun kombinasi dari pengobatan-pengobatan tersebut.

Terapi target adalah terapi yang ditargetkan untuk bekerja pada mekanisme molekuler spesifik, yang berperan dalam kelangsungan hidup dan proliferasi sel kanker (Chariton et al, 2016). Targeted therapy pada kanker payudara adalah terapi anti-target, hanya dilakukan di rumah sakit tipe A/B, dan anti-HER2 yang hanya diberikan apabila tes IHK untuk HER2 positif. Lini pertama untuk anti-HER2 adalah Herceptin. Penggunaan anti-VEGF atau m-tor inhibitor tidak dianjurkan (Kemenkes RI, 2020).

Triple Negative Breast Cancer (TNBC) merupakan subtipe kanker payudara yang berdasarkan imunohistokimia (IHC) adalah estrogens receptor (ER) negatif, progesterone receptor (PR) negatif dan human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) negatif. TNBC dicirikan oleh profil molekulernya yang unik, sifat agresif, pola metastasis yang berbeda, dan kurangnya terapi yang ditargetkan. Diperkirakan bahwa dari beban kanker payudara di seluruh dunia, sekitar 170.000 kasus adalah TNBC dan menyumbang sekitar 10-20% dari kanker payudara invasif (NCBI, 2013).

Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang sudah dipaparkan di atas, rumusan masalah dapat dirumuskan sebagai berikut:

    1. Bagaimana cara agar tipe kanker TNBC dapat diobati dengan terapi target?
    2. Apakah modifikasi gen dapat membantu terapi kanker tipe TNBC?
    3. Bagaimana cara menghambat proliferasi sel kanker payudara menggunakan metode CRISPR dengan trop-2?

Tujuan Penelitian

    1. Dapat melihat modifikasi gen suatu sel yang disebarkan pada proses metastasis sel kanker ketika menyerang sel tersebut.
    2. Mencari terapi yang lebih efektif untuk tipe kanker TNBC.
    3. Dapat menganalisis data lebih dalam agar mendapat jawaban yang lebih tepat.
    4. Dapat menjadi solusi terapi kanker payudara bagi pasien stadium lanjut.
    5. Dapat menjadi gambaran untuk mendapatkan terapi-terapi lain yang lebih efisien kedepannya.

Manfaat Penelitian

Berdasarkan pemaparan-pemaparan yang sudah disebutkan di atas, diharapkan penelitian ini dapat memberikan beberapa manfaat sebagai berikut:

    1. Secara teoritis, dapat memberikan pemahaman lebih lanjut khususnya bagi mahasiswa Universitas Padjadjaran mengenai kanker tipe TNBC dan dapat memberikan sumbangsih bagi dunia penelitian pada umumnya.
    2. Secara praktis, dapat menjadi salah satu bentuk terapi yang dapat dipilih, selain terapi-terapi yang sudah ada dan dapat lebih luas lagi dampak positif yang di dapat seorang pasien dengan kanker payudara.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Breast Cancer

Berdasarkan buku Harrison’s Internal Medicine (Abbruzzese et al., 2018), kanker payudara adalah proliferasi ganas dari sel epitel yang melapisi duktus atau lobulus payudara. Breast epithelial malignancies merupakan penyebab kanker paling umum pada wanita setelah kanker kulit. Namun, berkat kemajuan tekonologi pengobatan dan deteksi dini, kematian akibat kanker payudara mulai menurun secara substansial.

Kanker payudara manusia adalah penyakit klonal, kondisi dimana satu sel yang ditransformasi (produk dari serangkaian mutasi) akhirnya mampu mengekspresikan potensi keganasan secara penuh. Dengan demikian, kanker payudara mungkin akan dijumpai untuk waktu yang lama baik sebagai penyakit non-invasif atau penyakit invasif tetapi nonmetastasis.

Kanker payudara dapat dikategorisasikan berdasarkan eksistensi hormon reseptor, yaitu estrogen dan progesteron, pada permukaan sel kanker.

Reseptor Estrogen

Menurut John Hopkins dan National Cancer Institution, secara definisi estrogen merupakan jenis hormon yang dibuat oleh tubuh yang membantu mengembangkan dan mempertahankan karakteristik seks wanita dan pertumbuhan tulang panjang. Estrogen juga dapat dibuat di laboratorium. Digunakan sebagai pengendalian pada kelahiran pengobatan gejala menopause, gangguan menstruasi, osteoporosis, dan kondisi lainnya. Ovarium wanita membuat sebagian besar hormon estrogen, selain itu kelenjar adrenal dan sel-sel lemak juga membuat sejumlah kecil hormon.

Selain mengatur siklus menstruasi, banyak sistem organ, termasuk sistem muskuloskeletal dan kardiovaskular, dan otak dipengaruhi oleh estrogen. Peningkatan insiden kanker payudara pada wanita ini telah dikaitkan dengan paparan estrogen tingkat tinggi yang berkepanjangan, seperti yang terjadi pada menarche dini dan menopause terlambat. Studi tingkat estrogen darah di antara wanita pascamenopause telah menunjukkan bahwa tingkat yang lebih tinggi dikaitkan dengan peningkatan risiko kanker payudara berikutnya (Fernandez dan Russo 2010).

Reseptor Progesteron

Menurut National Cancer Institution, secara definisi progesteron mereupakan hormon yang dibuat oleh tubuh yang berperan dalam siklus menstruasi dan kehamilan, dan dapat dibuat di laboratorium (progestin). Serupa dengan estrogen, progesteron dapat digunakan sebagai jenis pengendalian kelahiran dan untuk mengobati gangguan menstruasi, infertilitas, gejala menopause, dan kondisi lainnya.

Progesteron juga merupakan hormon steroid endogen yang umumnya diproduksi oleh korteks adrenal serta gonad, yang terdiri dari ovarium dan testis. Selain itu, ia juga disekresikan oleh korpus luteum ovarium selama sepuluh minggu pertama kehamilan, diikuti oleh plasenta pada fase akhir kehamilan.

Berdasarkan studi Tarbert dkk. (2020), hormon memiliki peran penting dalam mengendalikan proliferasi fisiologis epitel payudara normal, dan karena itu progesteron dapat mempengaruhi kejadian awal karsinogenesis payudara. Progesteron sintetis (progestin) telah dikaitkan dengan peningkatan risiko kanker payudara. Namun, peran progesteron endogen dalam fisiologi payudara dan karsinogenesis masih kurang jelas. Studi mekanistik menggunakan kultur sel, kultur jaringan, dan model praklinis melibatkan progesteron dalam karsinogenesis payudara

Triple Negative Breast Cancer (TNBC)

Berdasarkan American Cancer Society (2022), Triple Negative Breast Cancer (TNBC) merupakan salah satu tipe kanker payudara yang menyumbang sekitar 10-15% kasus dari semua kasus kanker payudara. Istilah Triple Negative Breast Cancer (TNBC) ini mengacu pada fakta bahwa sel kanker tidak memiliki 3 reseptor tidak memiliki reseptor yang biasa ditemukan pada kanker payudara, yaitu estrogen atau progesteron (ER atau PR) dan tidak memiliki protein human epidermal growth factor (HER2). Kanker ini cenderung lebih sering terjadi pada wanita yang lebih muda dari usia 40 tahun, wanita yang berkulit hitam, atau wanita yang memiliki mutasi BRCA1.

TNBC berbeda dari jenis kanker payudara invasif lainnya karena cenderung tumbuh dan menyebar lebih cepat, memiliki lebih sedikit pilihan pengobatan, dan cenderung memiliki prognosis (hasil) yang lebih buruk. TNBC memiliki lebih sedikit pilihan pengobatan dibandingkan dengan jenis kanker payudara lainnya karena sel kanker tidak memiliki reseptor estrogen atau progesteron atau protein HER2 yang cukup untuk membuat terapi hormon atau obat HER2 yang ditargetkan bekerja. Karena terapi hormon dan obat anti-HER2 bukanlah pilihan bagi wanita dengan TNBC, pengobatan yang sering digunakan adalah kemoterapi.

Trop-2

Trop-2 atau yang biasa dikenal dengan trofoblas antigen 2, merupakan glikoprotein transmembran yang dikode oleh Tacsd2gen. Trop-2 dapat diekspresikan pada berbagai jenis sel, termasuk pada sel yang ada pada jaringan normal. Namun, berkebalikan dengan hal tersebut, Trop-2 diekspresikan secara berlebih pada sel kanker. Hal ini disebabkan karena Trop-2 terlibat dalam beberapa jalur pensinyalan sel, termasuk dalam memberikan sinyal bagi sel untuk melakukan pembaruan diri, proliferasi, invasi, dan kelangsungan hidup. Hal ini menjelaskan mengapa ekspresi yang berlebih dapat menyebabkan perkembangan tumor dan jumlah yang banyak dapat menjadi tanda bahwa adanya pertumbuhan sel yang abnormal (Shvartsur & Bonavida, 2015).

BAB 3 METODE PENELITIAN

Metode Penelitian 

Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan melakukan studi eksperimental berbasis laboratorium. Penelitian ini dilakukan secara in-vitro. Sel kanker yang diuji pada penelitian ini adalah jenis triple-negative breast cancer. Ukuran sampel pada penelitian adalah sebanyak 12 sampel, dengan rincian 3 sampel sel TNBC yang dihilangkan gen TACSTD2, 3 sampel sel TNBC yang gen TACSTD2-nya digantikan dengan gen TACSTD1, 3 sampel sel TNBC yang diterapi menggunakan antibody-drug conjugate (sacituzumab govitecan), dan 3 sampel sel TNBC yang tidak diberikan terapi apapun sebagai kontrol. Penjelasan umum dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: sel TNBC  akan diperoleh dari biopsi salah satu pasien yang mengidap kanker payudara jenis TNBC. Sel TNBC kemudian akan diisolasi dalam 12 tabung kultur sel. 3 tabung berisi TNBC akan diberikan perlakuan berupa pengeliminasian gen TACSTD2-nya melalui CRISPr-Cas9. Pada 3 tabung lainnya akan dilakukan penggantian gen TACSTD2-nya dengan gen TACSTD1 melalui CRISPr-Cas9. Kemudian, 3 sampel lainnya akan diperlakukan dengan pemberian sacituzumab govitecan. Sedangkan, 3 sampel terakhir tidak akan diberikan perlakuan apapun sebagai kontrolnya. Tiga hari setelah perlakuan tersebut, pertumbuhan dan perkembangan sel TNBC dari masing-masing sampel akan dianalisis.

Prosedur dan Tahapan Penelitian

Luaran Tiap Tahapan Penelitian 

Adapun luaran yang diharapkan pada tahapan penelitian ini antara lain:

    1. Dihasilkan kompleks CRISPr-Cas9 dengan rantai komplementer yang sesuai dengan gen TACSTD2.
    2. Dihasilkan isolasi sel TNBC yang diambil dari hasil biopsi.
    3. Perbandingan pertumbuhan sel TNBC dari sampel-sampel yang diedit gennya, diterapi dengan antibody drugs conjugate, dan tidak diberikan perlakuan apapun.
    4. Pengeditan gen melalui CRISPr-Cas 9 dapat menekan atau bahkan menghentikan tingkat proliferasi sel TNBC secara signifikan.

Indikator Capaian Tiap Tahapan Penelitian

Adapun indikator capaian dari setiap tahapan penelitian ini antara lain:

    1. Terbentuknya kompleks CRISPr-Cas9 dengan rantai komplementer yang sesuai dengan gen TACSTD2.
    2. Terisolasinya  sel TNBC dari hasil biopsi dibuktikan dengan pengamatan melalui mikroskop inversi.
    3. Diperolehnya data perbandingan pertumbuhan sel TNBC dari setiap sampel melalui penghitungan sel-sel TNBC yang masih aktif menggunakan FACS.
    4. Perbedaan yang signifikan secara statistik antara kelompok sampel yang mengalami pengeditan gen dan tidak.

DAFTAR PUSTAKA

Abbruzzese, J. L., Abdelmalek, M. F., Achermann, J. C., & Adamson, J. W. (2018). Harrison’s Principles in Internal Medicine 20th Edition. https://books.google.com/books/about/Harrison_s_Principles_of_Internal_Medici.html?id=ID5lDwAAQBAJ

Definition of estrogen – NCI Dictionary of Cancer Terms – NCI. (n.d.). Retrieved September 7, 2022, from https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/estrogen

Definition of progesterone – NCI Dictionary of Cancer Terms – NCI. (n.d.). Retrieved September 7, 2022, from https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/progesterone

Estrogen’s Effects on the Female Body | Johns Hopkins Medicine. (n.d.). Retrieved September 7, 2022, from https://www.hopkinsmedicine.org/health/conditions-and-diseases/estrogens-effects-on-the-female-body

Fernandez, S. V., & Russo, J. (2010). Estrogen and Xenoestrogens in breast cancer. Toxicologic Pathology, 38(1), 110–122. https://doi.org/10.1177/0192623309354108

Shvartsur, A., & Bonavida, B. (2015). Trop2 and its overexpression in cancers: regulation and clinical/therapeutic implications. Genes & Cancer, 6(3–4), 84. https://doi.org/10.18632/GENESANDCANCER.40

Trabert, B., Sherman, M. E., Kannan, N., & Stanczyk, F. Z. (2020). Progesterone and Breast Cancer. https://doi.org/10.1210/endrev/bnz001

Triple-negative Breast Cancer | Details, Diagnosis, and Signs. (2022). Retrieved September 7, 2022, from https://www.cancer.org/cancer/breast-cancer/about/types-of-breast-cancer/triple-negative.html

Proposal penelitian ini dibuat secara berkelompok yaitu kelompok TW2201 yang dibimbing oleh bu Nayla Majeda Alfarafisa, Ph.D, dengan anggota, antara lain:

    • Kemal Malik Pasha
    • Zahra Fauziah Rifani
    • Riordan Sherwyn Almathea Wibowo
    • Nurjanah Sriyanti
    • Amara Tunggadewi Ayu Pramesti
    • Geubrina Raesuki
    • Olivia Pramesthi Cahyarini
    • Fatiya Adila Refah Rachman

PKM (30 Agustus 2022)

Kegiatan hari ini adalah wahana terakhir dari seluruh rangkaian kegiatan EHASP ini. Pada hari ini tanggal 30 Agustus yang bertepatan dengan hari kelahiran saya, kami akan melaksanakan kegiatan pengabdian kepada masyarakat yang berupa penyuluhan kesehatan terkait kanker payudara di SMA Al-Jawami Cileunyi. Saya sendiri bersama Amara, Hasna, Ayu, dan Geubrina berangkat dari Jatinangor sekitar pukul 6 pagi dan sampai di tempat sekitar pukul 6 lebih. Suasana di sekolah tersebut masih sepi, karena memang masih terlalu pagi untuk para siswa datang ke sekolah. Sambil menunggu anggota kelompok lain datang, saya sarapan terlebih dahulu karena belum sempat sarapan.

Sekitar pukul 7 pagi, para siswa sudah datang dan satu persatu anggota kelompok kami pun berdatangan. Setelah semua anggota berkumpul, kami melakukan briefing sebentar untuk membahas rangkaian mata acara dan durasinya, serta tugas masing-masing anggota. Sebelum memulai persiapan, kami berdoa untuk kelancaran kegiatan hari ini.

Sekitar pukul 7.15, sebagian anggota kami menyiapkan tempat kegiatan dan perangkat seperti laptop, proyektor, dan mikrofon, sedangkan sebagian anggota lain menunggu para siswa selesai melaksanakan sholat duha. Persiapan tempat dan perangkat berlangsung cepat dan selesai tepat waktu sebelum para siswa berdatangan. Saya senang hari ini semua orang dapat bekerja sama dengan baik.

 

Target peserta kegiatan PKM ini adalah para siswi SMA Al-Jawami yang berjumlah sekitar 60 orang. Sekitar pukul 7.40 para siswi berdatangan dan mengisi absensi kemudian masing-masing mendapatkan konsumsi berupa susu dan roti. Kedatangan siswi berjalan tertib dan sesuai rencana, pada pukul 8 tepat kami memulai acara yang dibuka dengan membaca doa. Rangkaian inti acara hari ini adalah sesi penyampaian materi, games, dan sesi fasil ( sesi diskusi dan sharing dalam kelompok kecil). Sebelum sesi penyampaian materi, para peserta mengisi pre-test terlebih dahulu.

Sesi Penyampaian materi

Anggota kelompok kami dibagi menjadi 8 kelompok yang terdiri dari 2 orang untuk menjadi kakak fasil. Saya bersama Intan (anggota kelompok dr. Siska) menjadi kakak fasil kelompok 3 yang terdiri dari 6 peserta. Setelah sesi pembagian fasil, kami pergi keluar ruangan untuk berkumpul dan berdiskusi terkait materi yang telah disampaikan dan mengobrol bersama peserta. Pertama-tama kami bertanya kepada peserta terkait materi untuk mengetahui seberapa banyak materi yang telah diketahui peserta. Disini para peserta memberikan respon yang baik dan seluruh anggota kelompok ini sudah mengetahui pengertian, tanda dan gejala, serta cara mendeteksi kanker payudara dengan SADARI. Setelah recall materi, Intan memperlihatkan sebuah video terkait cara memeriksa payudara sendiri. Sebelum sesi ini berakhir, saya sempat bertanya terkait pengalaman peserta, apakah sudah pernah mendengar atau menemukan kasus kanker payudara di sekitar mereka. Dari pertanyaan tersebut, terdapat satu orang peserta yang pernah mendengar kasus kanker payudara yang terjadi pada orang di sekitarnya. Sesi fasil ini berlangsung singkat, sebelum kembali ke dalam ruangan, kami sempat melakukan foto bersama. Setelah sesi fasil, para peserta mengisi post-test, kemudian berfoto bersama, berdoa dan penutupan.

Acara hari ini berjalan lancar dan sesuai rencana bahkan dapat selesai lebih cepat tanpa ada rangkaian yang terlewat. Saya sangat mengapresiasi kerja sama antara 2 kelompok ini yang sebelumnya sempat saya ragukan karena segala hal dipersiapkan dalam waktu singkat. Saya merasa senang sekali karena di hari yang bertepatan dengan hari lahir saya ini, saya mendapatkan pengalaman baru serta mendapatkan kesempatan untuk berbagi sedikit ilmu melalui kegiatan PKM ini yang insya allah dapat bermanfaat bagi saya pribadi maupun orang sekitar. Saya mengucapkan terima kasih banyak kepada bu Nayla dan dr. Siska yang senantiasa membimbing dan mendukung kami dalam pelaksanaan kegiatan PKM ini, serta teman teman anggota kelompok bu Nayla dan dr. Siska yang telah bersedia meluangkan waktu, memberikan tenaga, serta bekerja sama demi terlaksananya kegiatan ini.

Sebelum meninggalkan SMA Al-Jawami, kami sempat melakukan foto bersama dan setelah berfoto, bu Nayla pamit untuk pergi lebih dulu. Sebelum kembali ke tempat masing-masing, kami sempat makan bersama di warung SS Jatinangor dan acara makan bersama ini menjadi penutup dari pertemuan kami hari ini.

LAMPIRAN:

Lab Biomedik Dasar (25 Agustus 2022)

Pertemuan hari ini dilaksanakan di gedung C2 lantai 2, kampus FK Unpad Jatinangor, tepatnya di laboratorium biomedik dasar. Kegiatan yang akan dilakukan hari ini adalah diskusi terkait prinsip kerja dalam penggunaan flow cytometry dan simulasi penggunaan micropipet. Sedikit cerita, hari ini juga merupakan hari pertama OPPEK 2022 atau orientasi fakultas sebagai wahana dalam memperkenalkan lingkungan FK Unpad. Saya menjadi salah satu bagian dari kepanitiaan kegiatan tersebut, sehingga kegiatan hari ini rasanya cukup padat.

Dalam kegiatan hari ini, kelompok kami bergabung bersama kelompok dr. Siska dan dibagi menjadi 2 kelompok secara acak. Kegiatan diawali dengan perkenalan dan pemaparan terkait prinsip kerja flow cytometry, kemudian dilanjutkan dengan diskusi yang dipimpin oleh dr. Ghozali. Selanjutnya, kami diarahkan untuk melakukan sebuah simulasi yang menunjukkan tentang bagaimana cara kerja flow cytometry. Flow cytometry bekerja dengan melakukan penyortiran sel berdasarkan bentuk, ukuran, fungsi dan komponen dalam sel tersebut. Simulasi dilakukan dengan menunjuk salah satu anggota untuk berperan sebagai flow cytometry, dengan anggota lain sebagai sel yang akan disortir. Melalui simulasi ini, saya menjadi lebih paham dan terbayang bagaimana cara flow cytometry bekerja dalam menyortir sel yang dibutuhkan. Pendekatan seperti ini cukup membantu dalam meningkatkan pemahaman, meskipun pada awalnya kami sempat kebingungan.

Agenda berikutnya adalah simulasi pipeting. Sebelum melakukan simulasi, kami mendapatkan penjelasan terlebih dahulu mengenai hal-hal yang berkaitan dengan micropipet, seperti bentuk, fungsi, dan cara penggunaannya. Selain penjelasan, kami juga melihat cara penggunaan micropipet yang didemonstrasikan oleh bu Helmi selaku laboran yang bertugas mendampingi kami hari ini.

Berikutnya kami mencoba menggunakan micropipet yang memiliki kapasitas berbeda untuk pengambilan sampel yang terdiri dari ukuran 100-1000 μl, 20-200 μl, dan 2-20 μl.

 

Karena perbedaan ukuran ini, dibutuhkan pula tip (ujung pipet) yang berbeda ukuran dengan seperti gambar berikut:

tip ukuran 100-1000 μl (warna biru) dan ukuran 20-200 μl (warna kuning)
tip ukuran 2-20 μl (warna putih)

Cara pemasangan tip pada mikropipet dilakukan dengan menekan ujung mikropipet ke dalam tip dengan gerakan sedikit memutar. Tempat tip harus selalu ditutup ketika selesai memasangkan tip agar tidak terjadi kontaminasi pada tip yang belum digunakan. Tip yang digunakan untuk berbagai macam sampel harus berbeda untuk menghindari kontaminasi. Tip yang sudah digunakan harus dipisahkan atau dibuang ke dalam wadah khusus. Cara melepas tip dari mikropipet adalah dengan menekan tombol khusus di bagian atas mikropipet.

Cara menggunakan mikropipet diawali dengan mengatur volume yang diinginkan kemudian memegang mikropipet dengan cara seperti ingin meninju dengan ibu jari berada pada bagian pengatur volume seperti gambar berikut:

cara memegang mikropipet

Untuk mengambil sampel, tekan tombol plunger button (bagian ujung atas mikropipet) dengan ibu jari seperti gambar berikut, lalu angkat jempol supaya sampel dapat masuk ke dalam tip.

mengambil sampel dengan menekan ujung atas mikropipet

Saat memasukan sampel ke tabung sampel, tekan plunger button hingga sampel tidak tersisa. Setelah selesai, lepaskan tip dan masukkan ke dalam wadah khusus.

Setelah melakukan simulasi menggunakan mikropipet, kami merapikan kembali alat-alat yang digunakan. Sebagai penutup kegiatan hari ini, kami melakukan foto bersama dan mengucapkan terima kasih kepada bu Helmi dan staff laboratorium biomedik dasar atas pembelajarannya hari ini. Saat itu, kebetulan dr. Ghozali dan bu Nayla telah berpamitan di tengah kegiatan.

Kegiatan hari ini memberikan kesan baru bagi saya karena dapat hadir dalam 2 kegiatan sekaligus, yaitu mengikuti kegiatan OPPEK sekaligus mengikuti salah satu rangkaian kegiatan elektif.

Lab Immunologi (12 Agustus 2022)

Di hari Jum’at berkah ini, saya ingin membagikan sedikit cerita perjalanan saya sebelum sampai di gedung RSP Unpad. Tepat pukul 10 pagi, saya bersama Amara, Geubrina, Zahra, dan Fatiya berkumpul sambil menunggu kendaraan yang akan mengantarkan kami dari Jatinangor ke Bandung. Perjalanan hari ini cukup membuat kami mengantuk dan sekitar pukul 11 kami sampai di Jalan Eyckman No.38. Karena masih ada waktu beberapa jam sebelum pukul 13 siang, kami memutuskan untuk makan siang terlebih dahulu.

Setelah makan siang, kami memutuskan untuk kembali ke gedung RSP Unpad dan menunggu di koridor Laboratorium Immunologi. Kegiatan dimulai pukul 13, saya dan Geubrina menjadi anggota terakhir yang memasuki lab. Pada pertemuan hari ini, bu Nayla berhalangan untuk hadir, sehingga kami didampingi oleh Teh Maria Maharani.

Di dalam lab, kami dibagi menjadi 2 kelompok kecil yang masing-masingnya terdiri dari 4 orang. Saat masuk, saya melihat teman-teman sudah berkumpul dan menyimak penjelasan dari laboran yang sedang bertugas. Saya sendiri sempat tertinggal penjelasan dan telat masuk ke lab karena harus menunggu giliran sholat dzuhur.

Pertama-tama kami mendapatkan penjelasan dan melihat cara kerja alat pendeteksi CD4 yang berfungsi untuk menghitung kadar CD4 dalam sampel darah. Alat pendeteksi CD4 dapat mendeteksi apakah seseorang merupakan suspect HIV/AIDS atau bukan. Alat ini berbentuk seperti komputer kecil dan bekerja dengan mendeteksi sampel yang sudah dimasukan ke dalam catridge khusus. Catridge yang sudah digunakan, tidak dapat digunakan kembali. Jika terjadi error, alat ini akan mengeluarkan kembali catridge yang telah dimasukkan sebelumnya. Data yang dihasilkan dari alat ini dapat dilihat pada komputer khusus yang telah di-setting. Selain itu, kami juga melihat dan dijelaskan terkait berbagai jenis tabung sampel. Tabung sampel ini memiliki warna berbeda, dimana tiap warna tutupnya menunjukan isi dan kegunaan yang berbeda pula. Salah satu contohnya adalah tabung berwarna ungu yang berisi aPTT dan PTT yang berfungsi sebagai agen koagulan untuk mengentalkan sampel darah.

Catridge CD4
Mesin CD4

Selanjutnya, kami diperkenalkan dan melihat secara langsung cara kerja dari alat Genexpert yang berguna untuk mendeteksi COVID-19, atau penyakit lain seperti HIV dan TBC. Alat ini memiliki prinsip kerja yang sama seperti yang telah kami pelajari sebelumnya dan saya pribadi merasa bersyukur karena hal tersebut, sehingga ketika mendapat penjelasan, kami sudah paham dan semakin terbayang bagaimana cara kerja dari alat GeneXpert ini. Selain itu, kami juga mendapat sekilas informasi terkait alat MiSeq yang merupakan alat milik laboratorium genetik molekuler yang disimpan di laboratorium immunologi.

GeneXpert

Selanjutnya, kami mendapatkan penjelasan terkait metode ELISA dan alat atau media yang digunakan dalam metode ini. Dalam kerjanya, metode ELISA ini membutuhkan alat micropipet untuk memindahkan sampel ke dalam microplate. Micropipet ini sangat berperan penting dalam menentukan akurasi jumlah sampel yang digunakan, sehingga metode ELISA ini memerlukan kemahiran dalam menggunakan micropipet. Terdapat beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penggunaan micropipet untuk ELISA ini, antara lain:

    • Tidak menggunakan tip yang sama untuk berbagai sampel
    • Tip tidak boleh menyentuh dinding media, agar tidak merusak reagen pada media
    • Tip harus dibuang ke dalam tempat yang tidak akan menimbulkan kontaminasi
    • Micropipet harus ditempatkan dengan posisi berdiri ketika sudah selesai digunakan

Selain itu, kami juga melihat dan mendapatkan penjelasan terkait cara kerja ELISA reader dan alat pencuci microplate, serta bagaimana cara menganalisis sampel.

Terakhir, kami mempelajari terkait cara kerja flow cytometry (FACS) dengan merk FACSLyric yang dapat mendeteksi hingga 10 warna. Sebelum dimasukkan ke dalam FACS, sampel yang digunakan dapat diberikan pewarna atau stain terlebih dahulu agar dapat memberikan warna yang berbeda ketika dideteksi oleh detektor alat ini. Hasil pembacaan dari alat ini dapat dilihat melalui komputer khusus yang telah terintegrasi.

Hasil pembacaan FACS dapat terlihat di komputer

Penjelasan terkait FACS ini menjadi penutup dari kegiatan pembelajaran di laboratorium hari ini. Sebelum pamit, kami sempat berfoto dan mengucapkan terima kasih kepada para staff ahli laboratorium immunologi RSP Unpad serta Teh Maria yang telah mendampingi dalam proses pembelajaran kami hari ini. Terima kasih dan sehat selalu.

Hb Analyzer

Alat Hb Analyzer

Hb Test adalah alat untuk mengukur kadar hemoglobin dalam darah, bisa dilakukan di hematology analyzer atau alat khususnya sendiri. 

Hb Electrophoresis adalah alat untuk menganalisis berbagai jenis hemoglobin dalam darah, bisa dilakukan menggunakan electrophoresis chamber.

Hematology Analyzer

Hematology analyzer adalah alat laboratorium yang digunakan untuk mengukur dan menghitung jumlah sel darah. Selain itu, pada teknologi terbarunya, alat ini dapat digunakan untuk mengklasifikasikan leukosit dan mengukur kadar hemoglobin.

Prinsip Kerja

Pada alat ini, hemoglobin biasanya diukur secara spektrofotometri. Dalam pengenceran yang mengandung agen hemolitik, sel darah merah melisiskan dan melepaskan hemoglobin, yang bereaksi dengan komponen tertentu dari agen hemolitik untuk menghasilkan turunan hemoglobin stabil yang kolorimetri dalam rentang gelombang cahaya tertentu (530-550 nm). Karena perubahan absorbansi sebanding dengan konsentrasi hemoglobin darah, konsentrasi hemoglobin dapat dihitung.

Hemoglobin Electrophoresis

Hemoglobin elektroforesis merupakan prosedur pemisahan berbagai jenis hemoglobin yang menggunakan prinsip gel electrophoresis dalam prosedurnya, biasa digunakan untuk memeriksa ada atau tidaknya abnormalitas hemoglobin.

Prinsip Kerja

Gel elektroforesis adalah metode pemisahan yang mengandalkan migrasi dari molekul-molekul sampel yang bermuatan akibat adanya pengaruh dari medan listrik dalam sebuah medium. Hemoglobin yang bermuatan positif akan bermigrasi ke arah elektroda negatif (katoda) untuk kemudian dibiarkan bermigrasi menuju anoda. Berbagai jenis hemoglobin memiliki besar muatan yang berbeda yang mempengaruhi kecepatannya bermigrasi. Oleh karena itu, molekul-molekul hemoglobin ini akan terpisah dan membentuk beberapa hemoglobin bands.

Dikutip dari:

Sanger Sequencing

Sanger sequencing, juga dikenal sebagai “metode pemutusan rantai”, adalah metode untuk menentukan urutan nukleotida DNA. Metode ini dikembangkan oleh dua kali Peraih Nobel Frederick Sanger dan rekan-rekannya pada tahun 1977, oleh karena itu dinamakan Sanger Sequence.

Prinsip Kerja

Urutan DNA untuk PCR terminasi rantai

Urutan DNA yang diinginkan digunakan sebagai cetakan untuk jenis PCR khusus yang disebut PCR pemutusan rantai. PCR pemutusan rantai bekerja seperti PCR standar, tetapi dengan satu perbedaan utama: penambahan nukleotida termodifikasi (dNTPs) yang disebut dideoksiribonukleotida (ddNTPs). Pada langkah ekstensi PCR standar, DNA polimerase menambahkan dNTPs ke untai DNA.

Dalam pengurutan Sanger manual, empat reaksi PCR diatur, masing-masing hanya dengan satu jenis ddNTP (ddATP, ddTTP, ddGTP, dan ddCTP) yang dicampur. Sedangkan dalam pengurutan Sanger otomatis, semua ddNTP dicampur dalam satu reaksi, dan masing-masing dari empat dNTP memiliki label fluoresen yang unik.

Pemisahan ukuran oleh gel elektroforesis

Pada langkah kedua, oligonukleotida yang diakhiri rantai dipisahkan berdasarkan ukuran melalui elektroforesis gel. Dalam elektroforesis gel, sampel DNA dimasukkan ke salah satu ujung matriks gel, dan arus listrik diterapkan; DNA bermuatan negatif, sehingga oligonukleotida akan tertarik menuju elektroda positif pada sisi gel yang berlawanan. Karena semua fragmen DNA memiliki muatan yang sama per satuan massa, kecepatan pergerakan oligonukleotida hanya akan ditentukan oleh ukuran. Semakin kecil sebuah fragmen, semakin sedikit gesekan yang akan dialaminya saat bergerak melalui gel, dan semakin cepat ia akan bergerak. Akibatnya, oligonukleotida akan disusun dari yang terkecil hingga terbesar, membaca gel dari bawah ke atas.

Dalam sekuensing Sanger manual, oligonukleotida dari masing-masing dari empat reaksi PCR dijalankan di empat jalur gel yang terpisah. Ini memungkinkan pengguna untuk mengetahui oligonukleotida mana yang sesuai dengan setiap ddNTP. Sedangkan dalam sekuensing Sanger otomatis, semua oligonukleotida dijalankan dalam elektroforesis gel kapiler tunggal di dalam mesin sekuensing.

Analisis gel dan penentuan ukuran DNA

Langkah terakhir hanya melibatkan membaca gel untuk menentukan urutan DNA input. Karena DNA polimerase hanya mensintesis DNA dalam arah 5′ ke 3′ mulai dari primer yang disediakan, setiap ddNTP terminal akan sesuai dengan nukleotida spesifik dalam urutan aslinya (misalnya, fragmen terpendek harus berakhir pada nukleotida pertama dari ujung 5′ , fragmen terpendek kedua harus berakhir pada nukleotida kedua dari ujung 5′, dll.) Oleh karena itu, dengan membaca pita gel dari yang terkecil hingga terbesar, kita dapat menentukan urutan 5′ hingga 3′ dari untai DNA asli.

Dalam pengurutan Sanger manual, pengguna membaca keempat jalur gel sekaligus, bergerak dari bawah ke atas, menggunakan jalur untuk menentukan identitas terminal ddNTP untuk setiap band. Misalnya, jika pita bawah ditemukan di kolom yang sesuai dengan ddGTP, maka fragmen PCR terkecil berakhir dengan ddGTP, dan nukleotida pertama dari ujung 5’ dari urutan asli memiliki basa guanin (G).

Dalam pengurutan Sanger otomatis, komputer membaca setiap pita gel kapiler, dengan menggunakan fluoresensi untuk memanggil identitas setiap terminal ddNTP. Singkatnya, laser menggairahkan tag fluoresen di setiap pita, dan komputer mendeteksi cahaya yang dihasilkan yang dipancarkan. Karena masing-masing dari empat ddNTP ditandai dengan label fluoresen yang berbeda, cahaya yang dipancarkan dapat langsung dikaitkan dengan identitas terminal ddNTP. Keluarannya disebut kromatogram, yang menunjukkan puncak fluoresen setiap nukleotida di sepanjang DNA cetakan.

Dikutip dari:

HPLC

Mesin HPLC

HPLC (High Pressure Liquid Chromatography) adalah suatu metode pemisahan molekul dengan media cair yang diberikan tekanan tinggi untuk mengetahui kadar berbagai senyawa kimia.

Prinsip Kerja

Terdapat hal-hal yang berkaitan dengan HPLC, antara lain:

    • Fase gerak dan fase diam
      • Fase gerak = cairan → bisa polar / nonpolar
      • Fase diam = padat/cair → bisa polar / nonpolar
    • Polar dan non polar
      • Polar = larut dalam air, karbon rantai pendek
      • nonPolar = tidak larut dalam air, karbon rantai panjang (≥ 18 rantai)
    • Fase normal dan terbalik
      Penggunaan akan mengacu pada fase ini:

      • Normal = fase diam (polar) & fase gerak (nonpolar)
      • Terbalik = fase diam (nonpolar) & fase gerak (polar)

HPLC memisahkan molekul berdasarkan perbedaan afinitasnya terhadap zat padat tertentu (setiap senyawa mempunyai afinitas selektif antara fase diam tertentu dan fase gerak tertentu).

Prosesnya: Fase Gerak masuk (solvent dan sample) → dipompa menggunakan pump untuk memberikan tekanan → fase gerak dapat mengalir → masuk ke dalam column → terjadi proses pemisahan → hasil dideteksi → keluar dalam bentuk kromatogram.

Jenis komponen fase gerak dan fase diam akan menentukan hasil (sesama polar akan lebih mudah terikat).

Dikutip dari:

Fluorescence Microscope

Fluorescence microscope adalah salah satu mikroskop cahaya yang menggunakan fenomena fluoresensi untuk mengamati suatu objek, biasanya sampel biologis hidup (struktur sel, mikroorganisme, antibodi).

Fluoresensi sendiri merupakan fenomena di mana suatu molekul bisa menyerap energi dari radiasi gelombang elektromagnetik yang pendek (energinya tinggi dan tidak nampak) untuk kemudian mengeluarkan gelombang yang lebih panjang (energinya lebih rendah dan nampak).

Prinsip Kerja

    1. Alur kerja mikroskop ini dimulai dari gelombang cahaya dengan intensitas/energi tinggi dan panjang gelombang pendek (UV, LED, Laser) yang dipancarkan oleh sumber cahaya.
    2. Cahaya ini kemudian akan difilter oleh filter eksitasi yang sudah diatur sehingga panjang gelombang yang bisa lolos hanya yang sesuai untuk bisa diserap oleh fluorofor.
    3. Setelah difilter cahaya tersebut dipantulkan oleh cermin dichroic dan difokuskan oleh lensa objektif untuk mengenai sampel.
    4. Setelah zat fluorofor pada sampel tersebut menyerap cahaya tersebut, zat fluorofor tersebut pun mengemisikan cahaya dengan gelombang yang lebih panjang dan intensitas yang lebih tinggi.
    5. Cahaya ini kemudian diteruskan oleh lensa objektif dan cermin dichroic, hingga sampai di detector dan bisa diamati.

Dikutip dari:

Inverted Microscope

Inverted Miscroscope (mikroskop terbalik) adalah mikroskop yang ditemukan pada tahun 1850. Disebut mikroskop terbalik, karena lensa objektif yang berada di bawah meja kerja, sedangkan kodensor dan sumber cahaya berada di atas meja kerja.

Inverted Microscope sangat populer untuk pengamatan sel atau jaringan hidup atau organisme di dasar wadah besar (misalnya, labu kultur jaringan) dalam kondisi yang lebih alami, berbeda dari mikroskop konvensional yang menggunakan slide kaca.

Prinsip Kerja

Dengan mikroskop ini, kita akan mengamati spesimen dari bawah, bukan dari atas. Hal ini karena sumber cahaya dan kondensor terletak di atas stage / meja kerja, mengarah ke bawah sedangkan lensa objektif terletak di bawah stage menunjuk ke atas. Oleh karena itu, sel-sel diamati melalui bagian bawah wadah kultur sel. Untuk memenuhi kriteria keberhasilan pengamatan, bagian bawah wadah kultur harus memiliki fitur optik tertinggi.

Mikroskop terbalik digunakan ketika jenis spesimen yang ingin diamati adalah berupa spesimen sel atau jaringan hidup, yang ada di dasar wadah kaca seperti cawan petri, labu kultur jaringan, dan lain-lain.  Baik spesimen yang berukuran besar, sensitif dan rawan terkontaminasi atau mati apabila dikeluarkan dalam wadah kultur. Selain itu, inverted microscope juga dapat digunakan untuk pengamatan sampel metalurgi.

Dikutip dari: