Ilmuwan Identifikasi Perubahan Gen Sel Imun Melawan Kanker

TRIBUNMANADO.CO.ID - Para ilmuwan di Weizmann Institute menemukan bahwa menonaktifkan gen Zeb2 mengubah sel imun dari membantu kanker menjadi menyerangnya; dalam uji coba pada tikus, molekul yang ditargetkan memprogram ulang sel-sel di dekat tumor kandung kemih—memberikan gambaran sekilas tentang terapi masa depan yang menjanjikan.

Para peneliti di Institut Sains Weizmann telah mengidentifikasi gen kunci yang bertindak sebagai "saklar utama" dalam sel imun yang dikenal sebagai makrofag, yang memungkinkan tumor untuk membajak sistem imun dan mendorong pertumbuhan kanker.

Penemuan mereka, yang diterbitkan hari Rabu di jurnal Cancer Cell, dapat membuka jalan bagi kelas baru pengobatan kanker, khususnya untuk kanker kandung kemih, salah satu bentuk penyakit yang paling umum tetapi kurang mendapat perhatian dalam bidang terapi.

"Agar dapat tumbuh, tumor kanker harus membajak sistem imun untuk memenuhi kebutuhannya," kata Prof. Ido Amit dari Departemen Imunologi Sistem Weizmann, yang memimpin penelitian tersebut. 

"Dengan melakukan hal itu, tumor melindungi diri dari sisi 'jahat' makrofag, dan juga mengaktifkan fungsi makrofag yang membantu pertumbuhannya, seperti menekan aktivitas jenis sel imun lainnya dan mendorong pertumbuhan pembuluh darah untuk memasok oksigen ke tumor."

Makrofag, yang digambarkan Amit sebagai "pisau Swiss" dari sistem imun, dapat berganti peran, baik menyerang tumor atau memungkinkan kelangsungan hidup mereka. 
Sebagian besar tumor padat memanfaatkan fleksibilitas ini untuk mengubah makrofag menjadi agen pendukung kanker. Penelitian terkini telah menghubungkan mode aktivasi makrofag tumor dengan hasil pasien, memacu upaya global untuk memprogram ulang makrofag kembali ke peran antikankernya.

“Upaya tersebut gagal karena mereka memisahkan makrofag ke dalam dua kategori yang sangat umum – protumor dan antitumor,” kata Amit. “Saat ini kita tahu bahwa kategorisasi ini mengabaikan sebagian besar kompleksitas fungsi makrofag.”

Untuk mencari pemahaman yang lebih mendalam, tim Weizmann—yang dipimpin oleh Dr. Fadi Sheban—memulai dengan menganalisis kumpulan data makrofag dari sampel tumor manusia. Mereka mengidentifikasi 120 gen yang diduga mendorong perilaku protumor makrofag.

Untuk menentukan gen yang paling penting, para peneliti menggunakan penyuntingan gen CRISPR-Cas9 yang dikombinasikan dengan pengurutan sel tunggal yang canggih. Mereka menciptakan platform untuk menghapus secara sistematis masing-masing dari 120 gen satu per satu dalam sel makrofag individual, dengan mengurutkan lebih dari 100.000 sel yang diedit secara total.

“Dengan menggunakan platform yang baru kami kembangkan, kami dapat mempelajari dampak dari semua 120 gen yang diduga pada fungsi sel makrofag individu,” kata Sheban.

Namun, datanya rumit dan awalnya membingungkan. "Benar-benar kacau. Awalnya, kami tidak dapat membedakan gen mana yang paling penting dan aktivitas makrofag mana yang dikendalikannya," kenangnya dikutip YNet.

Untuk mengatur data, tim menggunakan alat pembelajaran mendalam yang disebut MrVI, yang dikembangkan oleh Prof. Nir Yosef dari departemen yang sama. MrVI membuat peta fungsional aktivitas gen, yang menunjukkan bagaimana setiap perubahan regulasi memengaruhi perilaku makrofag dan bagaimana efek tersebut saling terkait.

"Dengan menggunakan MrVI, kami dapat memahami penghapusan gen mana yang mengubah fungsi makrofag sehingga mampu melawan tumor,” kata Sheban.

Satu gen yang menonjol: Zeb2. Tim menemukan bahwa Zeb2 bertindak sebagai pengatur global, mengaktifkan semua fungsi protumor dan mematikan semua fungsi antitumor. 

"Kami memahami bahwa makrofag dengan Zeb2 mengaktifkan semua fungsi protumor dan menonaktifkan semua program antitumor, dan bahwa membungkam gen ini menghasilkan hal yang sebaliknya," tambah Sheban. "Dengan kata lain, kami menemukan tombol utama untuk memprogram ulang makrofag sehingga mereka akan melawan kanker."