Seminar Pakar “Breast Cancer : Current Model for Research”

Kanker adalah penyakit tidak menular yang ditandai dengan adanya sel / jaringan abnormal yang bersifat ganas, tumbuh tidak terkendali dan dapat menyebar ke bagian tubuh lain.

Tumor Microenvironment

Tumor microenvironment adalah lingkungan yang berada di sekitar jaringan kanker yang terbukti memiliki peran dalam metastasis, malignansi & resistensi kanker itu sendiri.

Karakteristik tumor microenvironment :

  1. Hipoksia (kurang oksigen). Keadaan ini kemudian akan menyebabkan level HIF-1 tinggi sehingga menyebabkan ekspansi tumor dan vaskularisasi
  2. Warbug effect, merupakan kondisi dimana sel normal lebih memilih metabolisme anaerob dibandingkan dengan metabolisme aerob. Hal ini kemudian akan menciptakan lingkungan asam sehingga dapat  mendegradasi e-chaderin (protein berperan di ekstraseluler matriks). kondisi ini menyebabkan tumor menjadi mudah bermigrasi
  3. Aliran Interstitial Fluid (IF) lebih tinggi. Hal ini akan mendorong penyusunan collagen fiber dan kontraksi sel fibroblast sehingga memodulasi invasi tumor.
  4. Invasi jaringan adiposa. Ini akan menyebabkan jumlah ATP yang diproduksi menjadi besar sehingga akan memicu pertumbuhan tumor. Selain itu, hal ini juga dapat menyebabkan sekresi ECM, MMP, dan sitokin proinflamasi berlebih sehingga menyebabkan resistensi.

Model Penelitian Kanker Payudara

Model Penelitian terbagi menjadi 3 :

  1. In Vitro : dengan kultur sel
    1. 2D cell culture
    2. 3D cell culture
  2. In Vivo : dengan menggunakan hewan uji
  3. Ex Vivo : menggunakan jaringan secara langsung (tumor biopsy)

Model Penelitian Kanker Payudara :  In Vitro 

menggunakan kultur cell line. terdiri dari kultur 2D dan kultur 3D

  1. Kultur 2D
    1. (+) mudah, murah, reproducible
    2. (-)oversimplified, homogen
  2. Kultur 3D
    1. (+) terdapat interaksi sel dan ECM, memungkinkan permodelan metastasis
    2. (-) sulit, mahal, masih belum bisa menggambarkan beberapa karakteristik tumor microenvironment (karena tidak ada pembuluh darah).

Model Penelitian Kanker Payudara : In Vivo

Merupakan model penelitian dengan menggunakan hewan uji. Yang paling umum digunakan adalah tikus.

  • (+) mengatasi solusi keterbatasan penelitian in vitro
  • (-) mahal, lama, masih dibutuhkan tahap validasi pada manusia, etik, sulit untuk reproducable

Klasifikasi :

  • Transplantasi
    • alograft
    • xenograft
      • CDX (cell-derived xenograft)
      • PDX (patient-derived xenograft)
  • Spontaneous tumoorigenesis (Sel tumor berkembang sendiri)
    • GEMMs (genetically modified mouse models)
    • carcinogen-induced murine tumorigenesis models.

Model Penelitian Kanker Payudara : Ex Vivo

model penelitian dengan menggunakan jaringan yang kita teliti secara langsung.

  • (+) Relevan, dapat dilakukan juga studi pada jaringan normal secara parallel, kapasitas proliferasi dan interaksi heterogen tumor terjaga, arsitektur alami jaringan terjaga, untuk studi farmakodinamik
  • (-) Hanya untuk tumor yang dapat dibedah, bergantung pada integritas tumor, disintegrasi arsitektur jaringan yang cepat, tidak menggambarkan invasi dan metastasis, tidak dapat digunakan untuk studi resistensi

Model Penelitian Kanker Payudara : Tumor on Chip

  • Penggunaan unit fungsional organ manusia atau jaringan di dalam microfluidic chip
  • Mampu menampilkan fenomena gradient biokimia
  • Mampu menampilkan dinamika fluida pada tumor microenvironment
  • Mampu meniru sifat-sifat biokimia dan metabolisme pada tumor microenvironment
  • Mampu meniru fenomena vasculature
  • Mampu menampilksan interaksi sel tumor dan sel stroma