I. PENDAHULUAN

Sejak ditemukan bahwa informasi genetik pada semua makhluk hidup ternyata terdapat pada DNA, maka pengetahuan genetika dan biologi molecular tumbuh dengan sangat pesat. Secara genetika sejumlah penyakit keturunan telah diidentifikasi dan diharapkan gen penyebab dapat diklon dan dikarakterisasi. Dunia pengobatan merasakan keuntungan dengan perkembangan biologi molekular melalui penemuan cara diagnosis dan penemuan obat. Lebih lanjut, pada masa mendatang diharapkan pengetahuan tentang penyakit pada aras molekular akan lebih banyak dipahami sehingga akan mempermudah pengobatan atau peningkatan prognosis suatu penyakit. Dengan cara memasukan gene terapetik kedalam sel pasien, maka fungsi gen yang rusak digantikan oleg gen terapetik. Terapi gen dikelompokkan dalam terapi gena germ–line dan terapi gen somatic. Terapi gen germ–line bermaksud memasukkan gen kedalam sel–germ atau sel embrio omnipoten. Terapi gen germ–cell pada manusia tidak diperkenankan karena alasan moral. Terapi gen somatic dilakukan dengan memasukkan suatu gen ke dalam sel somatic. Pertimbangan moral pada terapi gen somatic telah dibicarakan secara panjang lebar dan menghasilkan suatu persetujuan untuk memanipulasi genetic sel somatic pasien dengan tujuan membetulkan kerusakan gen yang ada. Cara terapi gen saat ini dengan cara menambahkan suatu gen sehat pada pasien. II. ISI A. Definisi Pengobatan dengan terapi gen telah berkembang dengan pesat sejak clinical trial terapi ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1990. Terapi gen adalah teknik untuk mengoreksi gen-gen yang cacat yang bertanggung jawab terhadap suatu penyakit. Selama ini pendekatan terapi gen yang berkembang adalah menambahkan gen-gen normal ke dalam sel yang mengalami ketidaknormalan. Pendekatan lain adalah melenyapkan gen abnormal dengan gen normal dengan melakukan ekombinasi homolog. Pendekatan ketiga adalah mereparasi gen abnormal dengan cara mutasi balik selsektif, sedemikian rupa sehingga akan mengembalikan fungsi normal gen tersebut. Selain pendekatan-pendekatan tersebut ada pendekatan lain untuk terapi gen tersebut, yaitu mengendalikan regulasi ekspresi gen abnormal tersebut. B. Terapi Gen Ex Vivo Sel dari sejumlah organ atau jaringan ( seperti kulit, system hemopoietik, hati ) atau jaringan tumor dapat diambil dari pasien dan kemudian dibiakkan dalam laboratorium. Selama pembiakkan, sel itu dimasuki suatu gen tertentu untu kterapi penyakit itu. Kemudian diikuti dengan reinfusi atau reimplementasi dari sel tertransduksi itu ke pasien. Penggunaan sel penderita untuk diperlakukan adalah untuk meyakinkan tidak ada respon imun yang merugikan setelah infuse atau transplantasi. Terapi gen ex vivo saat ini banyak digunakan pada uji klinis, kebanyakan menggunakan vector retrovirus untuk memasukkan suatu gen ke dalam sel penerima. Salah satu contoh terapi gen yang telah digunakan adala gen p53 untuk kondisi karsinoma squamus kepala dan leher sedangkan sel targetnya adalah sel tumor. C. Terapi Gen In Vivo Organ seperti paru paru, otak, jantung tidak cocok untuk terapi gen ex vivo, sebab pembiakan sel target dan retransplantasi tidak mungkin dilakukan. Oleh karena itu terapi gen somatic, dilakukan dengan pemindahan gen in vivo. Dengan kata lain dengan memberikan gen tertentu baik secara local maupun sistemik. Penggunaan vector retrovirus memerlukan kondisi sel target yang sedang membelah supaya dapat terinfeksi. Akan tetapi, banyak jaringan yang merupakan target terapi gen, sebagian besar selnya dalam keadaan tidak membelah. Akibatnya, sejumlah strategi diperlukan baik penggunaan system vector virus maupun non-virus untuk menghantarkan gen terapetik ke sel target yang sangat bervariasi seperti kulit, otot, usus, liver dan sel darah. System penghantar gen in vivo yang ideal adalah efisiensi tinggi masuknya gen terapetik dalam sel target. Gen itu dapat masuk ke inti sel dengan sedikit mungkin terdegradasi, dan gen itu tetap terekspresi walaupun ada perubahan kondisi. D. Penyakit Target Untuk Terapi Gen Sejak kanker diketahi sebagai suatu penyakit genetik yang disebabkan oleh mutasi atau perubahan – perubahan lain pada gen. penggunaan teknik DNA rekombinan semakin sering digunakan dalam menghambat perkembangan penyakit tersebut. Salah satu metode yang sering diandalkan adalah pendekatan terapi gen. Terapi gen merupakan pendekatan baru dalam pengobatan kanker, yang saat ini masih bersifat eksperimental. Sejak diketahui bahwa kanker merupakan penyakit akibat mutasi gen, para ahli mulai berfikir bahwa terapi gen tentu efektif untuk mengobatinya. Apalagi kanker jauh lebih banyak penderitanya dibandingkan dengan penyakit keturunan akibat kelainan genetis yang selama ini diobati dengan terapi gen. Saat ini para ilmuwan sedang mencoba beberapa cara kerja terapi gen untuk pengobatan kanker, yaitu : a. Menambahkan gen sehat pada sel yang memiliki gen cacat atau tidak lengkap. Contohnya sel sehat memiliki gen penekan tumor seperti p53 yang mencegah terjadinya kanker. Setelah diteliti, ternyata pada kebanyakan sel kanker gen p53 rusak atau bahkan tidak ada. Dengan memasukkan gen p53 yang normal ke dalam sel kanker, diharapkan sel tersebut akan normal dan sehat kembali. b. Menghentikan aktivitas gen kanker (oncogenes). Gen kanker merupakan hasil mutasi dari sel normal, yang menyebabkan sel tersebut membelah secara liar menjadi kanker. Ada juga gen yang menyebabkan sel kanker bermetastase (menjalar) ke bagian tubuh lain. Menghentikan aktivitas gen ini atau protein yang dibentuknya dapat mencegah kanker membesar maupun menyebar. c. Menambahkan gen tertentu pada sel kanker sehingga lebih peka terhadap kemoterapi maupun radiasi, atau menghalangi kerja gen yang dapat membuat sel kanker kebal terhadap obat-obat kemoterapi. Juga dicoba cara lain, membuat sel sehat lebih kebal terhadap kemoterapi dosis tinggi, sehingga tidak menimbulkan efek samping. d. Menambahkan gen tertentu sehingga sel-sel tumor/kanker mudah dikenali dan dihancurkan oleh sostem kekebalan tubuh. Atau sebaliknya, menambahkan gen pada sel-sel kekebalan tubuh sehingga lebih mudah terdeteksi dan menghancurkan sel-sel kanker. e. Menghentikan gen yang berperan dalam pembentukan jaringan pembuluh darah baru atau menambahkan gen yang bisa mencegah angiogenesis. Jika suplai darah dan makannya terhenti, kanker akan berhenti tunbuh atau bahkan mengecil lalu mati. f. Memberikan gen yang mengaktifkan protein toksik tertentu pada sel kanker, sehingga sel tersebut melakukan aksi “bunuh diri” (apoptosis). Satu dari banyak tantangan dalam pengembangan pendekatan DNA rekombinan adalah bagaimana mengantarkan “gen pembunuh” hanya ke dalam sel tumor dan tidak ke sel normal. Pengantaran yang selektif merupakan satu aspek teknik yang sulit dalam terapi gen. Terapi gen yang paling berhasil dilakukan adalah yang menggunakan pendekatan ex vivo (di luar organisme hidup), di mana sel dipindahkan dari tubuh, dimanipulasi, dan selanjutnya dikembalikan ke tubuh, tetapi pendekatan ex vivo tidak dapat digunakan pada sel tumor karena sel tumor tidak dapat dipindahkan secara total dari tubuh.Walau demikian, suatu pendekatan in vivo (di dalam organisme hidup) yang menjanjikan telah berhasil dilakukan dalam mengatasi sel tumor, yaitu menggunakan gen virus herpes simplex-timidin kinase (HSV-tk) sebagai “gen pembunuh”. Gen tersebut diisolasi dari virus herpes simplex, suatu virus penyebab penyakit herpes.Tahap-tahap medis dalam terapi gen menggunakan gen HSV-tk untuk mematikan sel-sel glioblastoma multiform (suatu tumor otak), secara garis besar dapat dijelaskan sebagai berikut: 1) Operasi pembuangan bagian tumor yang dapat dibuang dari otak. 2) Pemasukan sel penghasil vektor yang membawa gen pembunuh (gen HSV-tk) secara injeksi atau implantasi sisa tumor yang tidak dapat dibuang dari otak. 3) Pemulihan setelah operasi serta pemeriksaan hasil menggunakan Magnetik Resonance Imaging-Scan (MRI-Scan) 4) Pemberian ganciclovir (GCV) secara intra-venous sesuai dosis. GCV merupakan turunan Acyclovir yang dikembangkan pada tahun 1970 untuk pengobatan infeksi virus herpes simplex. Obat ini merupakan analog nukleosida yang dapat difosforilasi oleh kinase timidin virus menjadi bentuk GCV-monofosfat.kemudian enzim seluler dapat mengubah bentuk monofosfat itu menjadi bentuk GCV-di dan trifosfat yang bersifat toksik, dengan fungsi sebagai terminator sintesis DNA yang berarti menghambat polimerasi DNA virus.enzim HSV-tk bekerja seribu kali lebih efisien pada fofsforilisasi GCV menjadi GCV-monofosfat daripada kinase timidin seluler. Oleh karena itu GCV tidak toksik pada sel tanpa HCV-tk pada konsentrasi terapi 1-10µM. Akan tetapi, pada penggunaan yang lama muncul neuropenia. GCV-trifosfat yang toksik ini menunjukan kemampuan melewati membran sel ditunjukan dengan waktu paruhnya dalam sel 6 kali lebih lama ( 18-24 jam) daripada GCV. Salah satu keuntungan dari mekanisme aksi ini bahwa sel tumor yang resisten terhadap obat tumor,seperti sel kanker overian SKOV-3, peka terhadap GCV jika sel itu diberi gen HCV-tk. 5) Perlakuan dengan penyinaran berenergi tinggi. Penyinaran dilakukan ke bagian yang telah pulih, dua atau tiga minggu setelah pembedahan. Kemudian setiap dua bulan, tumor otak pasien dipantau dengan MRI-Scan dan setelah satu tahun diharapkan terapi gen tersebut memberikan hasil yang positif. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh D Klatzmann dan koleganya di Department of Immunology, Hopital Pitie-Salpetriere, Paris, Perancis, yang dipublikasikan dalam Hum Gene Ther Volume 9 tahun 1998, disimpulkan bahwa pengobatan melalui terapi gen dengan memanfaatkan gen HSV-tk untuk mematikan glioblastoma multiform memberikan hasil yang memuaskan. Terapi gen tersebut dilakukan terhadap 12 pasien, di mana nilai tengah waktu bertahan hidup dari semua pasien mencapai 206 hari, dengan 25 persen dari pasien mampu bertahan hidup lebih dari 12 bulan. Pada bulan ke-4 setelah terapi gen, 4 dari 12 pasien tidak memperlihatkan adanya tumor otak, nilai tengah waktu bertahan hidup 4 pasien tersebut adalah 528 hari. Satu pasien dari 12 pasien tersebut tidak terdeteksi tumor otaknya dan dinyatakan bebas dari tumor otak 2,8 tahun setelah menjalani terapi gen tersebut. Mekanisme biokimia dan penggunaan teknik-teknik DNA rekombinan di balik suksesnya terapi gen in vivo (langsung ke sel tumor) untuk mematikan glioblastoma multiform, seperti yang dilakukan D Klatzmann dan koleganya, dapat dijelaskan sebagai berikut. Pengantaran “gen pembunuh” (gen HSV-tk) secara selektif ke sel-sel tumor memerlukan suatu kendaraan (vektor). Vektor yang sering digunakan dalam terapi gen adalah suatu retrovirus. Retrovirus adalah virus berselubung yang genomnya berupa RNA untai tunggal sepanjang lebih kurang 10 kilobasa. Di dalam vektor retrovirus yang akan digunakan untuk membawa gen HSV-tk ke dalam sel tumor, beberapa “gen non-esensial”, seperti gag, pol, dan env, yang secara langsung mengkode protein-protein capsid, enzim-enzim untuk replikasi serta protein-protein pada selubung, digantikan oleh gen HSV-tk. Dengan demikian, dihasilkan suatu vektor retroviral rekombinan yang membawa gen HSV-tk. Vektor retroviral rekombinan biasanya diproduksi di dalam sel-sel penghasil vektor (vector producer cells/VPC) yang diisolasi dari fibroblast tikus. VPC berisi gen HSV-tk yang mengode suatu “prodruk” (HSV-tk) kemudian dimasukkan ke dalam sel tumor dengan cara disuntikkan atau dapat juga melalui implantasi menggunakan tuntunan suatu instrumen yang disebut Magnetic Resonance Imaging-Guided Stereotactic Implantation. Gen HSV-tk yang telah berhasil masuk ke dalam sel tumor selanjutnya terekspresi dan menghasilkan HSV-tk (suatu enzim virus yang berperan sebagai katalisator reaksi fosforilasi). HSV-tk di dalam sel tumor berubah sensitivitasnya terhadap “drug” ganciclovir (GCV) yang dimasukkan secara intra-venous (infus) ke dalam tubuh pasien. GCV-P selanjutnya diubah oleh enzim kinase dalam sel menjadi ganciclovir trifosfat (GCV-PPP), suatu inhibitor poten terhadap enzim DNA polimerase dan menyebabkan kematian sel tumor. Kematian sel tumor terjadi karena DNA polimerase yang memiliki fungsi vital pada proses replikasi DNA di dalam sel tumor terhambat (terinhibisi) oleh GCV-PPP. Retrovirus menginfeksi hanya sel-sel yang sedang membelah, yaitu sel-sel tumor, tetapi tidak menginfeksi sel-sel otak terdiferensiasi normal. Selanjutnya, suatu mekanisme yang disebut gap junction terjadi di dalam sel-sel tumor, di mana GCV-PPP berdifusi dari sel-sel tumor terinfeksi ke sel-sel tumor tetangga yang belum terinfeksi dan mematikan sel-sel tumor tetangga tersebut. Efek mematikan ini dikenal sebagai bystander effect. Proses tersebut berlangsung secara terus-menerus sampai semua sel-sel tumor mati.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s