Bisakah Penelitian Lalat Buah Membantu Meningkatkan Kelangsungan Hidup Pasien Kanker?

Strategi anti-kanker baru -- memblokir bahan kimia yang diproduksi oleh tumor -- dapat meningkatkan rentang hidup, rentang kesehatan.

Pengalaman lalat buah yang sekarat karena kanker mungkin tampak jauh dari pengalaman manusia dengan tumor yang mengancam jiwa, namun para peneliti University of California, Berkeley, menemukan kesamaan di antara keduanya yang dapat mengarah pada cara untuk memperpanjang umur pasien kanker.

Penelitian lalat buah sudah menunjukkan strategi anti-kanker baru yang berbeda dari tujuan konvensional menghancurkan tumor atau sel kanker. Sebaliknya, penelitian menunjukkan, meluncurkan serangan terhadap bahan kimia destruktif yang dibuang kanker dapat meningkatkan tingkat kelangsungan hidup dan meningkatkan kesehatan pasien.

"Ini adalah cara berpikir yang benar-benar saling melengkapi tentang terapi," kata David Bilder, profesor biologi molekuler dan sel UC Berkeley. "Anda mencoba membantu tuan rumah mengatasi efek tumor, daripada membunuh tumor itu sendiri."

Jung Kim, seorang rekan postdoctoral di lab Bilder, baru-baru ini menemukan bahwa tumor pada lalat buah melepaskan zat kimia yang mengganggu penghalang antara aliran darah dan otak, membiarkan dua lingkungan bercampur -- resep untuk bencana dalam berbagai penyakit, termasuk infeksi, trauma. dan bahkan obesitas. Bekerja sama dengan laboratorium profesor UC Berkeley David Raulet dan Kaoru Saijo, Kim dan Bilder kemudian menunjukkan bahwa tumor pada tikus yang melepaskan bahan kimia yang sama, sebuah sitokin yang disebut interleukin-6 (IL-6), juga membuat sawar darah otak bocor.

Lebih penting lagi, mereka mampu memperpanjang umur lalat buah dan tikus dengan tumor ganas dengan menghalangi efek sitokin pada penghalang.

"Sitokin IL-6 diketahui menyebabkan peradangan. Apa yang baru di sini adalah bahwa peradangan yang diinduksi tumor ini sebenarnya menyebabkan penghalang darah-otak terbuka. Jika kita mengganggu proses pembukaan itu tetapi membiarkan tumornya sendiri, maka tuan rumah dapat hidup secara signifikan lebih lama dan lebih sehat dengan beban tumor yang sama," kata Bilder.

IL-6 memainkan peran penting lainnya dalam tubuh, sehingga untuk menguntungkan pasien kanker, para ilmuwan harus menemukan obat yang menghalangi aksinya di sawar darah-otak tanpa mengubah efeknya di tempat lain.

Tetapi obat semacam itu berpotensi memperpanjang rentang hidup dan rentang kesehatan pasien kanker manusia, katanya.

Enam tahun lalu, tim Bilder menemukan bahwa tumor pada lalat buah juga melepaskan zat yang menghalangi efek insulin, memberikan penjelasan potensial untuk pemborosan jaringan yang disebut cachexia yang membunuh seperlima dari semua pasien kanker. Pekerjaan itu sekarang sedang dieksplorasi oleh banyak laboratorium di seluruh dunia.

Salah satu keuntungan dari membantu tuan rumah menangkis efek tumor pada jaringan yang jauh dari lokasi tumor adalah bahwa hal itu berpotensi mengurangi atau bahkan menghilangkan kebutuhan akan obat-obatan beracun yang biasanya digunakan untuk menundukkan tumor. Obat-obatan tersebut juga membahayakan pasien, membunuh sel-sel sehat serta sel-sel kanker.

"Di luar efek samping ini, penargetan sel tumor juga memilih resistensi pada tumor, karena tumor memiliki variabilitas genetik - klon yang resistan terhadap obat muncul yang kemudian akan menyebabkan kekambuhan kanker," katanya. "Tetapi jika Anda dapat menargetkan sel inang, mereka memiliki genom yang stabil dan tidak akan menjadi resisten terhadap obat ini. Itulah tujuan kami: untuk memahami cara tumor mempengaruhi inang dan menyerang sisi inang tumor- menjadi tuan rumah dialog."

Bilder dan rekan-rekannya menerbitkan karya mereka tentang gangguan IL-6 dari penghalang darah-otak minggu lalu di jurnal Developmental Cell, dan dia menulis ulasan tentang dampak penelitian lalat buah dalam memahami interaksi inang tumor yang diterbitkan akhir bulan di jurnal Nature Review Cancer. Pekerjaan cachexia mereka muncul pada tahun 2015 di Developmental Cell.

Apa yang sebenarnya membunuh pasien kanker?

Menurut Bilder, para ilmuwan masih tidak yakin apa yang menyebabkan kematian pada banyak pasien kanker. Kanker hati, misalnya, jelas merusak fungsi organ penting bagi kehidupan. Namun, organ lain, seperti kulit atau ovarium, kurang kritis, namun orang meninggal karena kanker di tempat ini juga, terkadang sangat cepat. Dan meskipun kanker sering bermetastasis ke organ lain -- kegagalan beberapa organ adalah salah satu penyebab utama kematian akibat kanker yang dicatat oleh dokter -- Bilder mempertanyakan apakah itu keseluruhan ceritanya.

"Banyak kanker manusia yang bermetastasis, tetapi itu tidak mengubah pertanyaan mendasar: Mengapa kanker itu membunuh?" dia berkata. "Jika tumor Anda bermetastasis ke paru-paru, apakah Anda sekarat karena gagal paru-paru atau Anda sekarat karena hal lain?"

Untuk alasan itu, ia bekerja dengan tumor non-metastasis yang ditanamkan pada lalat buah dan tikus dan mencari efek sistemik, bukan hanya efek pada organ yang mengandung tumor itu sendiri.

Salah satu efek sistemik kanker adalah cachexia, ketidakmampuan untuk mempertahankan berat badan, yang menyebabkan pengecilan otot bahkan ketika pasien menerima nutrisi intravena. Sementara Bilder menemukan satu kemungkinan alasan untuk ini - kanker melepaskan bahan kimia yang mencegah insulin menyimpan energi dalam tubuh - ilmuwan lain telah menemukan zat tambahan yang dilepaskan oleh kanker yang mungkin juga bertanggung jawab untuk pemborosan jaringan.

Seperti cachexia, gangguan pada sawar darah-otak mungkin merupakan efek jarak jauh lain dari tumor. Dalam studi baru, para peneliti menemukan bahwa memblokir aktivitas IL-6 pada sawar darah-otak meningkatkan umur lalat dengan kanker sebesar 45%. Tikus laboratorium harus di-eutanasia sebelum mereka menderita dan mati karena kanker eksperimental, tetapi tim menemukan bahwa setelah 21 hari, 75% dari tikus pembawa kanker yang diobati dengan penghambat reseptor IL-6 masih hidup, dibandingkan hanya 25% dari tikus yang tidak diobati dengan kanker.

"Bukan hanya rusaknya penghalang darah-otak yang membunuh hewan," kata Bilder. "Lalat dapat hidup selama tiga atau empat minggu dengan penghalang darah-otak yang bocor, sedangkan, jika mereka memiliki tumor, mereka akan segera mati ketika penghalang itu dirusak. Jadi, kami pikir tumor itu menyebabkan sesuatu yang lain terjadi. Mungkin saja. itu menempatkan sesuatu dalam sirkulasi yang kemudian melewati penghalang yang rusak, meskipun bisa juga sesuatu yang terjadi sebaliknya, dari otak ke dalam darah."

Bilder telah menemukan bahan kimia tambahan yang dihasilkan kanker pada lalat yang dikaitkan dengan edema -- kembung akibat retensi cairan berlebih -- dan pembekuan darah berlebih, yang menyebabkan pembuluh darah tersumbat. Kedua kondisi ini sering menyertai kanker. Peneliti lain telah menemukan bahan kimia lalat yang diproduksi tumor terkait dengan anoreksia - hilangnya nafsu makan - dan disfungsi kekebalan, yang juga merupakan gejala banyak kanker.

Bilder mengatakan bahwa mempelajari kanker pada lalat buah menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan model kanker pada hewan lain, seperti tikus dan mencit. Untuk satu hal, peneliti dapat mengikuti lalat sampai saat kematian, untuk menentukan apa yang sebenarnya menyebabkan kematian. Kekhawatiran etis mencegah peneliti membiarkan vertebrata menderita, jadi hewan penelitian di-eutanasia sebelum mereka mati secara alami, mencegah pemahaman penuh tentang penyebab utama kematian. Untuk hewan-hewan ini, ukuran tumor digunakan sebagai proksi untuk menilai peluang hewan untuk bertahan hidup.

"Kami sangat senang dengan potensi untuk melihat secara langsung kelangsungan hidup dan rentang hidup," katanya. "Kami pikir ini adalah titik buta yang tidak memungkinkan para ilmuwan untuk menjawab pertanyaan tentang bagaimana tumor benar-benar membunuh di luar pertumbuhan lokalnya. Itu tidak berarti bahwa ukuran tumor itu menyesatkan, tetapi lalat buah memberi kita cara yang saling melengkapi melihat apa yang dilakukan kanker."

Dan sementara sebagian besar penelitian kanker pada hewan pengerat hanya melibatkan beberapa lusin hewan, eksperimen lalat buah dapat melibatkan ratusan individu, yang meningkatkan signifikansi statistik dari hasil. Lalat buah juga berkembang biak dengan cepat dan memiliki rentang hidup alami yang pendek, memungkinkan studi lebih cepat.

Bilder mengakui bahwa lalat buah dan manusia hanya berkerabat jauh, tetapi di masa lalu, lalat ini -- Drosophila melanogaster -- telah memainkan peran kunci dalam memahami faktor pertumbuhan tumor dan onkogen. Lalat buah sekarang juga bisa menjadi kunci dalam memahami efek sistemik kanker.

"Lalat tidak hanya bisa mendapatkan tumor yang menyerupai tumor manusia, yang kami jelaskan 20 tahun yang lalu, tetapi kami sekarang melihat bahwa respon inang memiliki kesamaan yang luar biasa dalam cachexia, koagulopati, respon imun, produksi sitokin, semua hal ini," katanya. “Saya pikir itu (respon tumor-host pada lalat buah) adalah area yang sangat kaya. Harapan kami adalah untuk menarik perhatian ke lapangan dan menarik orang lain untuk bekerja di dalamnya, baik dari perspektif lalat maupun dari perspektif biologi kanker dan klinisi."

(Materials provided by University of California - Berkeley)

***
Solo, Kamis, 21 Oktober 2021. 1:51 pm
'salam sehat penuh cinta'
Suko Waspodo
suka idea
antologi puisi suko