Workshop Molecular Biology on Cancer 2009

Workshop Molecular Biology on Cancer 2009
by: fahry marewo
Sumber reff : ccrc.pharmacy.ugm on: February 14, 2009

Biologi molekuler merupakan salah satu ilmu yang sangat cepat perkembangannya baik dari sisi keilmuan maupun metode yang digunakan untuk mempelajarinya. Hal ini sangat bermanfaat bagi kepentingan penemuan dan pengembangan obat maupun terapi, yang kesemuanya memerlukan pendekatan molekuler untuk mencapai sensitifitas dan selektifitas yang tinggi pada targetnya.
Cancer Chemoprevention Research Center (CCRC) sebagai salah satu kelompok penelitian di Fakultas Farmasi UGM akan menyelenggarakan Workshop teknik biologi molekuler yang sering digunakan untuk penelitian kanker. Terdapat tujuh jenis Workshop yang diselenggarakan, yang tiap-tiap jenis workshop mencakup kuliah singkat, diskusi, dan kerja laboratorium.


Jenis workshop yang akan diselenggarakan antara lain :

1. Bioinformatika
Perkembangan bioinformatika akhir-akhir ini sangatlah pesat. Penggunaan internet dan komputer untuk melakukan analisis semakin sering digunakan, dan kita pun dituntut untuk dapat menguasainya. Bioinformatika adalah ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologi. Salah satu metode yang paling banyak digunakan adalah BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) yang merupakan program penelusuran pada basis data sekuens yang memungkinkan ilmuwan untuk mencari sekuens asam nukleat maupun protein yang mirip dengan sekuens tertentu yang dimilikinya. Saat ini terdapat sebuah database tentang gen (gen bank) yang terdapat di internet yang memungkinkan kita untuk melakukan analisis seputar gen dan protein. Gen bank ini disediakan oleh situs http://www.ncbi.nlm.nih.gov. Workshop kali ini memfokuskan kajian pada pemanfaatan situs gen dan protein database yang ada di internet, khususnya situs ncbi, untuk keperluan merancang probe serta Analisis domain dan motif protein. Probe adalah sekuen/ fragmen DNA/ RNA yang dilabel dengan senyawa radioaktif, yang digunakan untuk melacak sekuen DNA/ RNA target melalui proses hibridisasi. Adapun Analisis domain dan motif protein dimaksudkan untuk mengetahui sifat khas protein yang berkaitan dengan sekuen dan strukturnya.

2. Molecular docking
Metode bioinformatika lain yang menggunakan piranti lunak (software) adalah Docking, yaitu metode yang telah didisain dan digunakan untuk mendeteksi suatu protein secara tiga dimensi (3D). Docking dibuat berdasarkan informasi empirik yang telah dilakukan. Kajian Workshop difokuskan pada pelacakan suatu senyawa berpotensi sebagai SERM (selective estrogen receptor modulator) menggunakan software Molecular Operating Environtment (MOE) Lisensi Fakultas Farmasi UGM. Tidak seperti estrogen yang merupakan agonis penuh, ataupun antiestrogen yang merupakan antagonis penuh, SERM menghasilkan efek agonis atau antagonis selektif pada berbagai jaringan target estrogen. Senyawa SERM memiliki struktur kimia yang berbeda dengan struktur estrogen (tidak mempunyai struktur steroid seperti pada estrogen) namun struktur tersiernya memungkinkan senyawa SERM berikatan dengan reseptor estrogen.
Mula-mula yang harus dilakukan adalah analisa struktur reseptor hormon Estrogen. Kemudian senyawa yang diduga sebagai SERM didockingkan dengan reseptor hormon tersebut. Dari proses docking ini, dapat diketahui sejauh mana kemampuan senyawa uji berinteraksi dengan reseptor Estrogen.

3. Teknik karsinogenesis In Vivo
Proses karsinogenesis secara umum adalah perubahan sel normal menjadi bentuk maligna (ganas) yang melibatkan terjadinya banyak perubahan genetik. Banyaknya senyawa karsinogen yang ditemukan di alam menyebabkan perlunya mengetahui tata cara penelitian menggunakan agen karsinogenik dan mengamati efek yang terjadi pada hewan uji. Penelitian ini merupakan dasar bagi penelitian karsinogenik secara in vivo dalam rangka penemuan obat kanker.
Pada Workshop ini akan diberikan contoh penelitian karsinogenesis payudara tikus dengan menggunakan DMBA sebagai agen karsinogeniknya. Diberikan pula cara pembedahan dan pengamatan histologi (jaringan) untuk melihat angka kejadian kanker payudara pada subyek uji.

4. Ovariektomi
Operasi ovariektomi merupakan salah satu rangkaian dari penelitian in vivo yang menggunakan hewan uji, dimana hewan uji berupa tikus betina diambil ovariumnya agar mengalami defisiensi estrogen. Hewan yang diovariektomi digunakan sebagai model untuk kondisi menopause dimana kondisi hormon estrogen dalam tubuh sudah sangat menurun dibandingkan kondisi normalnya. Senyawa yang diberikan dalam uji dengan tikus yang terovariektomi ini salah satunya adalah senyawa yang bersifat estrogenik, sehingga kedepannya dapat digunakan sebagai bahan alam yang berguna untuk terapi penggantian estrogen.

5. Western blot
Western blot adalah proses pemindahan protein dari gel hasil elektroforesis ke membran. Membran ini dapat diperlakukan lebih fleksibel daripada gel sehingga protein yang terblot pada membran dapat dideteksi dengan cara visual maupun fluoresensi. Deteksi ekspresi protein pada organisme dilakukan dengan prinsip imunologi menggunakan antibodi primer dan antibodi sekunder. Setelah pemberian antibodi sekunder, deteksi dilakukan secara visual dengan pemberian kromogen atau secara fluoresensi. Pada deteksi secara fluoresensi, reaksi antara antibodi primer dengan antibodi sekunder akan memberikan hasil fluoresens yang selanjutnya akan membakar film X-ray, deteksi ini dilakukan di kamar gelap.

6. Polimorfisme
Pemeriksaan DNA saat ini sedang booming digunakan untuk menyelesaikan banyak kasus. Adanya polimorfisme merupakan prinsip dalam pemeriksaan DNA. Polimorfisme adalah perbedaan individu pada level DNA, baik urutan basa DNA maupun panjang DNA (variasi DNA) yang bisa terjadi karena adanya mutasi ataupun rekombinan tidak seimbang. RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) merupakan salah satu teknik analisis polimorfisme menggunakan enzim endonuklease restriksi (RE) yang mampu mengenal dan memotong urutan pendek basa DNA. Teknik ini biasa digunakan dalam analisis paternitas, kasus kriminal, status penyakit, dan pemetaan gen. Metode PCR-RFLP merupakan metode gabungan RFLP dengan PCR (Polymerase Chain Reaction) yang merupakan metode amplifikasi sekuens DNA. Metode gabungan ini dapat mempersingkat waktu analisis. Workshop ini membahas mengenai adanya polimorfisme pada gen-gen yang dapat meningkatkan resiko kanker menggunakan metode PCR-RFLP. Fokus kajian pada gen GST dan CYP1A1 yang merupakan gen yang berperan penting dalam metabolisme xenobiotik.

7. Angiogenesis
Angiogenesis menjadi tahap penentu karsinogenesis kanker menuju metastasis dimana sel kanker mulai menyebar ke jaringan lain. Oleh karena itu penghambatan pembentukan pembuluh darah baru dapat menjadi salah satu strategi terapi kanker yang potensial sehingga banyak senyawa-senyawa maupun bahan alam yang dikembangkan sebagai agen antiangiogenesis.
Dalam pengembangannya, tentu saja calon agen-agen tersebut memerlukan pengujian. Metode sederhana yang digunakan adalah metode Chorio Allantois Membrane (CAM). Metode ini menggunakan membran korio alantois embrio ayam. Pertimbangannya adalah bahwa pada perkembangan embrio ayam akan terbentuk banyak pembuluh darah pada membran korio alantoisnya. Jadi jika terjadi perubahan baik itu berupa penambahan maupun pengurangan jumlah pembuluh darah baru dapat dijadikan salah satu indikator untuk mengetahui pengaruh suatu senyawa terhadap pertumbuhan pembuluh darah baru. Untuk memperjelas observasi digunakan induktor angiogenesis berupa faktor pertumbuhan yang berperan dalam angiogenesis yaitu bFGF.