Aktivitas : Seminar Pakar 3: Breast Cancer: Current Model for Research

Waktu : Senin, 29 Agustus 2022 

Lokasi : Online – Zoom Meeting

Kegiatan Seminar Pakar terakhir dipaparkan oleh Ibu Nayla Majeda Alfarafisa, Ph.D, dengan tema Breast Cancer: Current Model for Research. Pada kegiatan Seminar Pakar ini membahas mengenai basic science of breast cancer, metode penelitian yang dapat digunakan dalam penelitian kanker payudara dan juga pembahasan tumor microenvironment.

Breast cancer dapat dikategorikan berdasarkan sifat invasivitas dan eksistensi reseptor estrogen.

  1. Sifat invasifitas : 
    • Non-Invasif : DCIS (Ductal Carcinoma In situ),  LCIS (Lobular Carcinoma In Situ)
    • Invasif : Invasive Ductal Carcinoma, Invasive Lobular Carcinoma.
  2. Eksistensi reseptor estrogen dan progesteron:
    • Triple negative dan lain-lain.

Pada evolusi riset terdapat  hal terpenting yaitu pemilihan model research  karena tidak dapat melakukan penelitian dengan menggunakan manusia secara langsung. Oleh karena itu, dibutuhkan representasi sel kanker dan kondisi lingkungan sel yang senyata mungkin atau biasanya disebut sebagai Tumor microenvironment. Tumor microenvironment adalah  lingkungan yang ada di sekitar jaringan kanker dan tentu saja tumor microenvironment ini  memiliki kontribusi dalam metastasis, malignansi, dan resistensi sel kanker tersebut. Penelitian mengenai tumor environment sedang gencar dilakukan oleh para peneliti. Tujuannya adalah  untuk mengetahui cara mengontrol perkembangan sel kanker dan bagaimana cara yang tepat untuk menghambat pertumbuhan sel kanker.

Terdapat beberapa Karakteristik dari Tumor microenvironment :

  • Hipoksia -> level HIF-1 tinggi -> ekspansi tumor, vaskularisasi (pembentukan pembuluh darah baru)
  • Warburg effect -> lingkungan asam -> degradasi e-cadherin -> migrasi tumor
  • Aliran interstitial fluid (IF) lebih tinggi -> penyusunan collagen fiber -, kontraksi sel fibroblast -> modulasi invasi tumor
  • Invasi jaringan adiposa -> produksi ATP berlimpah -> pertumbuhan tumor -> sekresi ECM, MMP, dan sitokin proinflamasi berlebih -> resistensi

Terdapat beberapa metodologi peneltian yang dapat dilakukan:

1. In vitro

Penelitian yang dilakukan dengan menggunakan komponen organisme yang telah diisolasi dari lingkungan biologinya yang biasa untuk memungkinkan analisis yang lebih terperinci atau lebih mudah daripada yang dapat dilakukan dengan seluruh organisme. Salah satu contohnya yaitu kultur sel. Kultur sel dapat  menggunakan Kultur sel primer dan cell line. Kultur sel primer merupakan kultur yang dimulai dari sel, jaringan, organ yang diperoleh langsung dari organisme asalnya, sedangkan cell line ialah kultur yang diperoleh dari subkultur pertama dari kultur primer, biasanya dibuat  dari pabrik, lebih homogen, dan sudah di transformasi, dan tidak akan mat karena sudah ditransformasikan saat di proses di pabrik. Model penelitian In vitro terdapat dua macam yaitu:

  1.  Penelitian 2D
    yang mana hanya menggunakan 1 layer dalam penelitiannya. Dengan pertimbangan sisi kelebihannya yang  mudah dan murah dalam proses produksinya dan sisi kekurangannya yang oversimplified dan homogen
  2. Penelitian 3D
    dengan berbentuk berlayer-layar yang menjadikan relevansinya lebih dekat. Dengan pertimbingan sisi kelebihannyayaitu terdapat interaksi sel dan ecm serta memungkinkan pemodelan metastasis. Sedangkan pertimbangan sisi kekurangannya yaitu sulit, mahal, dan masih belum bisa menggambarkan beberapa karakteristik tumor microenvironment seperti fluid flow, shear stress, mechanical forces, heterogeneity.
2. In Vivo

In vivo adalah bahasa Latin untuk “di dalam yang hidup”. Ini mengacu pada tes, eksperimen, dan prosedur yang dilakukan para peneliti di dalam atau pada seluruh organisme hidup. Dalam mikrobiologi in vivo sering digunakan untuk merujuk pada eksperimen yang dilakukan dalam sel-sel hidup yang terisolasi daripada dalam seluruh organisme. Model penelitian in vivo  biasanya menggunakan hewan uji untuk keperluan penelitian, hewan paling umum adalah tikus. Dengan pertimbangan sisi kelebihannya yaitu dapat menjadi solusi dari keterbatasan penelitian in vivo dan pertimbangan sisi kekurangannya yaitu mahal, lama, dan masih dibutuhkan tahap validasi pada manusia, etik, dan sulit untuk diproduksinya. Klasifikasi model penelitian In vivo sebagai berikut:

  • Transplantasi
    • Allograft
    • CDX (cell line-derived xenograft )
    • PDX (patient-derived xenograft )
  • Spontaneous tumorigenesis
    • GFEMMs (genetically modified mouse models)
    • Carcinogen-induced murine tumorigenesis models
3. Model Penelitian Ex Vivo

Prosedur ex vivo sering melibatkan sel hidup atau jaringan yang diambil dari suatu organisme dan dikultur dalam laboratorium. Model penelitian Ex Vivo dilakukan untuk mengidentifikasi atau memvalidasi market terapetik dan atau marker diagnostik. Seringkali disebut sebagai explant models. Tumor dari hasil operasi akan segera digunakan untuk keperluan penelitian model Ex Vivo tanpa proses dekonstruksi.

Pertimbangan sisi kelebihan pada model penelitian Ex Vivo adalah model penelitiannya yang relevan, dapat dilakukan juga pada studi pada jaringan normal secara paralel, kapasitas proliferasi dan interaksi heterogen tumor terjaga, astiketuk alami jaringan terjadi, serta baik untuk sudi farmakodinamik. Sedangkan pertimbangan sisi kekurangannya adalah hanya dapat dilakukan dengan sel tumo yg dapat dibedah, bergantung pada integritas tumor, disintegrasi arsitektur jaringan yang cepat, tidak menggambarkan invasi dan metastasis, serta tidak dapat digunakan untuk studi resistensi.

4. Model Penelitian Kanker Payudara: Tumor on chip

Model penelitian yang menggunakan unit fungsional organ manusia atau jaringan di dalam microfluidic chip. Tumor on chip mampu menampilkan fenomena gradient biokimia, dapat menampilkan dinamika fluid pada tumor microenvironment, mampi meniru sifat-sifat biokimia dan metabolisme pada tumor microenvironment, mampu meniru fenomena vasculature, dan mampu menampilkan interaksi sel tumor dan sel stroma.